熱固性樹脂

前言

為了能深入地了解熱固性樹脂，本應(yīng)用手冊(cè)給出了大量的實(shí)例。用于樣品測(cè)試的主要技術(shù)為差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）、熱機(jī)械分析（TMA）和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）。在特別情況下，也使用如SDTA、圖像監(jiān)測(cè)和逸出氣體分析這樣的在線聯(lián)用技術(shù)。熱固性樹脂是經(jīng)歷了稱為固化即交聯(lián)的永久性化學(xué)反應(yīng)而形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性聚合物。它們是堅(jiān)硬的、典型不溶的機(jī)械強(qiáng)度和溫度穩(wěn)定性高的材料。與熱塑性塑料不同，熱固性樹脂在固化后不能再熔融或再成型為另一個(gè)形狀。熱固性材料包括大范圍的在化學(xué)上不同的化合物。當(dāng)今，為了開發(fā)新的材料性能，越來(lái)越多的不同類型的聚合物被結(jié)合在一起。因而有時(shí)難以區(qū)分熱固性樹脂、熱塑性塑料和彈性體。由于這個(gè)原因，本手冊(cè)的重心放在可被清晰確定為熱固性樹脂的相對(duì)簡(jiǎn)單的體系。第一部分為全面的評(píng)述和對(duì)常用于熱固性樹脂表征的分析技術(shù)的扼要說(shuō)明。第二部分論述各個(gè)熱固性樹脂的化學(xué)性能和討論這些材料的用途。這部分是供熱固性聚合物領(lǐng)域的新人和期望學(xué)習(xí)更多熱固性樹脂性能和應(yīng)用的人們使用的。第三部分討論可用不同熱分析技術(shù)研究的性能和效應(yīng)。通常，為了利于比較，用相同的樹脂體系來(lái)測(cè)試。第四至第九部分集中于實(shí)際例子。按照樹脂體系類型被細(xì)分。應(yīng)用實(shí)例描述了在熱固性樹脂的生命周期中可被研究、測(cè)試或只是檢查的不同性能。我希望本書中描述的應(yīng)用將為這個(gè)相當(dāng)復(fù)雜但十分有意義的領(lǐng)域的專家和新手找到廣泛的興趣并激勵(lì)新思想。

內(nèi)容概要

　　《熱分析應(yīng)用手冊(cè)系列叢書》之《熱固性樹脂》分冊(cè)通過(guò)大量實(shí)例全面深入地介紹和討論了熱分析在熱固性樹脂方面的應(yīng)用。主要內(nèi)容：熱分析技術(shù)DSC、TMDSC、TGA、TMA和DMA等簡(jiǎn)介；熱固性樹脂的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用；熱固性樹脂的基本熱效應(yīng)；環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂等的熱分析一固化反應(yīng)（等溫固化、光固化、后固化、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等）、玻璃化轉(zhuǎn)變（Tg與固化度、Tg的各種測(cè)試法、固化反應(yīng)中的玻璃化、凝膠化、時(shí)間一溫度轉(zhuǎn)換圖等）、填料和增強(qiáng)纖維等的影響、印制線路板分析（Tg、分層、老化）、縮聚、加聚、層壓板、黏合劑……

作者簡(jiǎn)介

作者：(瑞士)Rudolf Riesen 譯者：陸立明

書籍目錄

應(yīng)用一覽表(第一至第三章)應(yīng)用一覽表(第四至第九章)1．熱分析概論1．1 差示掃描量熱法(DSC)1．1．1 常規(guī)DSC1．1．2 溫度調(diào)制DSC(TMDSC)1．1．2．1 ADSC1．1．2．2 IsoStep1．1．2．3 TOPEM1．2 熱重分析(TGA)1．3 熱機(jī)械分析(TMA)1．4 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)1．5 與TGA的同步測(cè)量1．5．1 同步DSC和差熱分析(DTA，SDTA)1．5．2 逸出氣體分析(EGA)1．5．2．1 TGA—MS1．5．2．2 TGA—FTIR2．熱固性樹脂的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用2．1 概述2．2 熱固性樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)2．2．1 大分子2．2．2 熱固性樹脂概述2．2．3 樹脂2．2．3．1 環(huán)氧樹脂2．2．3．2 酚醛樹脂2．2．3．3 氨基樹脂2．2．3．4 醇酸樹脂，不飽和聚酯樹脂2．2．3．5 乙烯基酯樹脂2．2．3．6 烯丙基、DAP模塑料2．2．3．7 聚丙烯酸酯2．2．3．8 聚氨酯體系2．2．3．9 二氰酸酯樹脂2．2．3．1 0聚酰亞胺、雙馬來(lái)酰亞胺樹脂2．2．3．1 1硅樹脂2．3 固化反應(yīng)2．3．1 交聯(lián)步驟2．3．2 TTT圖2．3．3 固化動(dòng)力學(xué)2．4 熱固性樹脂的應(yīng)用2．4．1 熱固性樹脂的性能2．4．2 加工2．4．3 各種樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域和性能2．4．3．1 環(huán)氧樹脂2．4．3．2 酚醛樹脂2．4．3．3 氨基樹脂2．4．3．4 聚酯樹脂2．4．3．5 乙烯基酯樹脂2．4．3．6 苯二酸二烯丙酯模塑料2．4．3．7 丙烯酸酯樹脂2．4．3．8 聚氨酯2．4．3．9 聚酰亞胺PI和BMI2．4．3．1 0硅樹脂2．4．3．1 1使用范圍和應(yīng)用概述2．5 熱固性樹脂的表征方法2．5．1 所需信息的概述2．5．2 表征熱固性樹脂的熱分析技術(shù)2．5．3 玻璃化轉(zhuǎn)變2．5．3．1 玻璃化轉(zhuǎn)變和松弛：熱學(xué)和動(dòng)態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變2．5．3．2 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定2．5．4 熱固性樹脂分析的標(biāo)準(zhǔn)方法3．熱固性樹脂的基本熱效應(yīng)3．1 熱效應(yīng)的DSC測(cè)量3．1．1 玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定3．1．1 _1玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的DSC測(cè)量3．1．1．2 用DSC計(jì)算玻璃化轉(zhuǎn)變的方法3．1．1．3 樣品預(yù)處理對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響3．1．1．4 玻璃化轉(zhuǎn)變的ADSC測(cè)量3．1．2 比熱容測(cè)定3．1．3 用DSC測(cè)試的固化反應(yīng)3．1．3．1 動(dòng)態(tài)固化：第一次和第二次升溫測(cè)量3．1．3．2 等溫固化的DSC測(cè)量3．1．3．3 后固化和固化度的DSC測(cè)量3．1．3．4 玻璃化轉(zhuǎn)變與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系3．1．3．5 固化速率和動(dòng)力學(xué)的等溫測(cè)量3．1．3．6 固化速率的動(dòng)態(tài)測(cè)量3．1．3．7 動(dòng)力學(xué)計(jì)算和預(yù)測(cè)3．1．4 玻璃化轉(zhuǎn)變和后固化的分離(TOPEM法)3．1．5 紫外光固化的DSC測(cè)量3．2 效應(yīng)的TGA測(cè)量3．2．1 熱固性樹脂升溫時(shí)的質(zhì)量變化3．2．2 含量測(cè)定：水分、填料和樹脂含量3．2．3 苯酚一甲醛縮合反應(yīng)的TGA分析3．3 效應(yīng)的TMA測(cè)量3．3．1 線膨脹系數(shù)的測(cè)定3．3．2 玻璃化轉(zhuǎn)變的TMA測(cè)量3．3．2．1 測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變的膨脹曲線3．3．2．2 薄涂層軟化溫度的測(cè)定3．3．2．3 由彎曲測(cè)試測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變3．3．3 固化反應(yīng)的TMA測(cè)量3．3．3．1 固化反應(yīng)的彎曲測(cè)量研究3．3．3．2 凝膠時(shí)間的DLTMA測(cè)定3．4 效應(yīng)的DMA測(cè)量3．4．1 玻璃化轉(zhuǎn)變的DMA測(cè)量3．4．2 玻璃化轉(zhuǎn)變的頻率依賴性3．4．3 動(dòng)態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變3．4．4 等溫頻率掃描3．4．5 主曲線繪制和力學(xué)松弛頻率譜3．4．6 固化的DMA測(cè)量3．5 玻璃化轉(zhuǎn)變DSC、TMA和DMA測(cè)量的比較4．環(huán)氧樹脂4．1 影響固化反應(yīng)的因素4．1．1 固化條件(溫度、時(shí)間)的影響4．1．2 組分混合比例的影響4．1．3 促進(jìn)劑類型的影響4．1．4 促進(jìn)劑含量對(duì)固化反應(yīng)的影響4．1．5 環(huán)氧樹脂：轉(zhuǎn)化率行為的預(yù)測(cè)和驗(yàn)證4．1．6 環(huán)氧樹脂固化的DMA測(cè)量4．1．7 預(yù)浸料固化的DMA測(cè)量4．1．8 粉末涂層的固化4．2 影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素4．2．1 重復(fù)后固化對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響4．2．2 化學(xué)計(jì)量對(duì)固化和最終玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響4．2．3 活性稀釋劑對(duì)最終玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響4．2．4 玻璃化4．2．4．1 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與轉(zhuǎn)化率關(guān)系的測(cè)定4．2．4．2 等溫固化反應(yīng)中化學(xué)引發(fā)玻璃化轉(zhuǎn)變的溫度調(diào)制DSC測(cè)量4．2．4．3 非模型動(dòng)力學(xué)和固化過(guò)程中的玻璃化4．2．4．4 固化過(guò)程中玻璃化的測(cè)量4．2．5 TTT圖的測(cè)定4．2．5．1 TTT圖：由后固化實(shí)驗(yàn)測(cè)定4．2．5．2 TTT圖：溫度調(diào)制DSC的應(yīng)用4．2．5．3 玻璃化和非模型動(dòng)力學(xué)4．2．6 等溫固化的凝膠點(diǎn)和力學(xué)玻璃化轉(zhuǎn)變5．不飽和聚酯樹脂6．甲醛樹脂7．甲基丙烯酸類樹脂8．聚氨酯體系9．其它樹脂體系附錄：縮寫和首字母縮拼詞與熱固性樹脂有關(guān)的所用術(shù)語(yǔ)文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2．5熱固性樹脂的表征方法2．5．1所需信息的概述多種不同測(cè)試和分析方法用于表征原材料、中間產(chǎn)物和固化過(guò)程。例如，對(duì)未固化的樹脂的測(cè)試用來(lái)表征可能的過(guò)程行為，并包括黏度和黏性等的測(cè)定。對(duì)固化產(chǎn)物本身進(jìn)行另外的許多測(cè)試，這些測(cè)試的目的是表征其熱學(xué)、力學(xué)或化學(xué)性能。填料、聚合物和添加劑含量的定量測(cè)定也是重要的。對(duì)大多數(shù)產(chǎn)品，熱固性樹脂的生命周期可劃分為四個(gè)截然不同的時(shí)期：樹脂的生產(chǎn)、熱固性樹脂的加工、產(chǎn)品的使用和最后的處理。取決于所關(guān)心的領(lǐng)域，表征的問(wèn)題有：樹脂類型（環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂……）

編輯推薦

　　本書是《熱分析應(yīng)用手冊(cè)系列叢書》之《熱固性樹脂》分冊(cè)。全書共分四個(gè)部分：第一部分為全面的評(píng)述和對(duì)常用于熱固性樹脂表征的分析技術(shù)的扼要說(shuō)明；第二部分論述各個(gè)熱固性樹脂的化學(xué)性能和討論這些材料的用途。這部分是供熱固性聚合物領(lǐng)域的新人和期望學(xué)習(xí)更多熱固性樹脂性能和應(yīng)用的人們使用的；第三部分討論可用不同熱分析技術(shù)研究的性能和效應(yīng)；第四至第九部分集中于實(shí)際例子。按照樹脂體系類型被細(xì)分。應(yīng)用實(shí)例描述了在熱固性樹脂的生命周期中可被研究、測(cè)試或只是檢查的不同性能。與其他分冊(cè)一樣，本書以中英文對(duì)照方式出版，讀者可以閱讀中文，同時(shí)可對(duì)照原著。無(wú)論對(duì)熱分析工作者，還是熱分析學(xué)習(xí)者，應(yīng)該都有幫助和裨益。

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