专题聚氨酯六柔性固化剂4专题聚氨酯六柔性固化剂4弥拉

专题：聚氨酯(六)柔性固化剂4,专题：聚氨酯(六)柔性固化剂4

2)固化反应速率的影响因素

根据化学反应速率方程=K(1-α)n，其中K=A?exp(-Eα/RT)，代入以上求解的表观活化能、表观频率因子和反应级数等动力学参数，可以得到固化反应速率的表达式：=2.44×104exp(-4.67×103/T)(1-α)0.85

从上面固化反应速率动力学表达式中可以得出2点结论：固化反应速率随着温度的升高而增大；随着固化度的提高即固化时间的延长，固化反应速率降低，可以解释为固化体系反应物的相对浓度降低。固化温度和固化度(即固化时间)2个因素相互竞争并共同影响着固化反应速率。

3)固化度的讨论

固化度(或转化率)α对于环氧树脂等热固性材料来说是一个重要的参数，可以宏观反应固化反应进行的程度，从而决定固化物的性能固化度与树脂官能团的类型和数量，固化剂的结构及用量有关。由于固化反应为放热反应，且对于确定的树脂体系单位质量的固化反应热一定，所以常通过DSC测定固化反应的放热量来计算固化度，下面2个公式可用于计算环氧树脂固化反应的固化度：

式中：△Ho为树脂体系完全固化时所放出的总热量，△HR为未固化的部分树脂继续完成固化时所放出的热量，△Ht为固化进行到t时刻的放热量。另外固化度也可以通过应用固化动力学，得到固化度的数学模型，通过对化学反应速率方程=A?exp(-Eα/RT)(1-α)n进行积分得到α=1-[A?exp(-Eα/RT)(n-1)t+1]1/1-n，代入上面所求解出的固化反应动力学参数，就得到了聚氨酯柔性固化剂/环氧树脂固化反应固化度的动力学模型α=1-[1-3.66×103exp(-4.67×103/T)t]6.67，从上式可以看出，固化度由固化温度和固化时间2个因素共同来决定的，固化温度越高，固化时间越长，则固化度越大，固化也就越完全。

3、固化反应机理的探讨

环氧树脂的固化反应主要是通过环氧基的开环反应来实现，环氧树脂结构中存在的反应活性很高的环氧基，通过与含活泼氢的化合物反应从而使体系固化，聚氨酯柔性固化剂结构中存在的伯氨基、反应后生成的仲氨基、氨基甲酸酯基，以及脲基都可以与环氧基反应，整个固化反应是一个复杂的反应体系。

从反应级数n=0.85为非整数，也能说明聚氨酯柔性固化剂/环氧树脂固化过程是一个复杂的反应过程，聚氨酯柔性固化剂结构中的伯氨基可以与环氧基反应生成仲氨基，得到的仲氨基继续与环氧基反应生成叔胺，形成交联网络结构，同时还有脲基和氨基甲酸酯基上的活泼氢可以与环氧基发生反应生成交联结构，可能发生的反应结构见式2。

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