通航飞机热固型环氧树脂固化动力学研究

丁镇源; 陈淑仙

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.02.002

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (02) : 7 -12. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.02.002

理论与研究

通航飞机热固型环氧树脂固化动力学研究

丁镇源 ¹ ,
陈淑仙 ¹^,²^,^*

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Curing Kinetics of Epoxy Resin for General Aviation Aircraft Composites

Zhen-yuan DING ¹ ,
Shu-xian CHEN ¹^,²^,^*

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摘要

为获得通航飞机热固性环氧树脂的固化动力学特性方程和固化动力学参数，利用差示扫描量热法（DSC）在不同升温速率下对热固性环氧树脂进行非等温测试，并拟合实验曲线数值，得到热固性环氧树脂固化动力学特性。采用Ozawa-Wall-Flynn （OWF）和Kissinger-Akahira-Sunose（KAS）方法确定活化能，研究表观活化能随固化度的变化情况。基于Málek方法解析固化反应机理，结果表明：该树脂固化行为符合Sestak-Berggren自催化模型。通过非线性拟合（LSR）确定指前因子（A）、反应级数（m，n），建立固化动力学模型。将模型预测的固化反应速率-固化度曲线与实验结果进行对比，结果表明：模型预测值和实验值基本吻合。因此，获得的固化动力学模型能够准确描述该树脂固化反应过程。研究工作为通航飞机复合材料的制造与修补过程制定固化工艺参数提供参考。