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2、树脂固化过程与玻璃化转变

玻璃化转变是高聚物的一种普遍现象，而玻璃化温度和固化程度有着一一对应的关系，测量玻璃化温度的方法有多种，其中利用动态力学的方法(TBA)是比较好的一种。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，在160℃以邻苯二甲酸酐为固化剂、在不同物质的量比、不同固化时间的玻璃化温度。相同比例的固化产物在固化的早期阶段，反应程度比较低，固化产物的玻璃化温度均比较低中国机械网okmao.com。在固化反应的初始阶段，随着分子质量的增加，玻璃化温度上升较快，这种现象在分子质量比较低时比较显著。当分子质量超过一定程度之后，玻璃化温度随着分子质量的增加就不再明显了。这是因为在分子链的2头各有一个末端基，这种末端基的活动能力要比一般的链段大的多，在分子质量比较低时末端基的比例较高。

所以玻璃化温度也就低；随着分子质量的增加，末端基的比例不断地减少交联密度增大，表现为玻璃化温度不断提高。当分子质量达到一定程度之后，分子链的运动能力变的非常微弱，反应主要是由扩散作用控制的。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，在较低温度下固化，样品有一个相对较低的玻璃化温度，即使延长固化时间，也很难使玻璃化温度升高。这是因为玻璃化转变可以较大地降低反应速率，当玻璃化温度小于固化温度时，随着转化率的增加，玻璃化温度也在不断地增加；当玻璃化温度达到固化温度时，链段运动被冻结转化率将不再增加。因此要获得高的Tg，必须提高固化温度(Tc)以提供分子链运动，和扩散所需的能量才能使转化率增加，玻璃化温度升高。

在固化的过程中交联，也对玻璃化温度有一定的影响。交联的密度随着固化反应的进行而逐渐增加，随着交联密度的增加，高聚物的自由体积减少，分子链活动受到约束的程度也在增加，相邻交联点之间的平均链长变短，所以交联作用也使玻璃化温度升高。固化剂用量增加有利于，增加交联密度、提高Tg，但如苯酐加入量增加而未能使其完全反应，则反而会增加末端基和小分子的含量，而使Tg偏低。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，这就是图中的Tg0.6>0.8>1.0的原因，1.2：1情况下玻璃化温度升高是由于固化剂含量太高，交联度过大引起的。对于这一体系而言，在相同的固化时间下，配比为0.6：l的Tg较其余配方的固化物要高。将邻甲酚醛环氧树脂的固化产物，同双酚-A环氧树脂的固化产物的玻璃化温度做初步比较，发现其玻璃化温度明显提高，由354.9K提高到365.1K。

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