DSC法研究不同邻对位比值酚醛树脂的固化行为周大鹏1*（嘉兴学院生物与化学工程学院，嘉兴314001）摘要：利用差示扫描量热（DSC）分析技术研究了不同邻对位比值（O/P值）的酚醛树脂的固化活化能及固化进程。采用Ozawa模型求解了不同O/P值酚醛树脂的固化活化能及固化动力学参数，结果表明，酚醛树脂的固化活化能随其O/P值的增加而降低，固化进程变得更加容易。固化反应过程中的Ozawa反应指数随着固化反应温度的升高而下降，并且随着树脂O/P值的增加，出现在更低的温度区间内。Ozawa反应速度常数在固化反应初期随温度的升高而增加，在反应后期则随着温度的升高而下降，并且随着树脂O/P值的增加，出现峰值对应的温度降低，表明固化先后经历了微凝胶增长与扩散反应控制两个阶段，树脂O/P值的增加加快了微凝胶的增长进程。关键词：酚醛树脂，邻对位比值，固化行为，差示扫描量热法：TQ323.5Astudyoncuringpropertiesofnovolac-typephenolicresinwithvaryO/PratiosbydifferentialscanningcalorimetryZHOUDa-Peng（BiochemistryandChemicalEngineerDepartment,激aXingInstitute,激aXing314001）Abstract:TheactivationenergyofcuringreactionandthecuringprocessofphenolicresinswithvaryingO/Pratioswerestudiedbyanonisothermaldifferentialscanningcalorimetry(DSC).TheactivationenergydecreasedwithincreasingtheO/Pratio.ItwasalsofoundthattheOzawaexponentvaluesdecreasedwithincreasingreactiontemperature,andtheOzawaexponentvaluespresentedinthelowertemperaturerangewithincreasingtheO/Pratio.Thereactionrateconstantwasfoundtoincreaseininitialcuringstagewhiledecreaseinsubsequentcuringstagewithincreasingreactiontemperature,suggestingachangeinthereactionmechanismfrommicrogelgrowthtodiffusioncontrolledreaction,andthemicrogelgrowthrateincreasedwithincreasingtheO/Pratio.Keywords:novolac-typephenolicresin;thevaryO/Pratios;curingproperties;differentialscanningcalorimetry(DSC)酚醛树脂在模塑料、砂轮铸造等方面的应用中，常通过改变其分子结构中酚核邻位、对位联结的比例（即邻对位比值，以O/P值表示），获得不同固化速率的酚醛树脂，不同O/P值的酚醛树脂由于位阻效应不同等差异而具有各自独特的固化性能[1]。酚醛树脂的固化过程包括分子链的形成、线性增长、支化和交联等反应，该过程为放热的化学反应。基于酚醛树脂固化过程的进行程度正比于其反应放热的假设，DSC分析技术可对树脂固化的历程进行研究[2]。因此本文通过DSC分析技术研究了不同O/P值酚醛树脂与六亚甲基四胺的固化反应,为优化不同O/P值树脂的固化成型工艺及性能提供科学依据。1*联系人简介：周大鹏（1977年出生），男，博士，讲师，主要从事酚醛树脂及其复合材料方面的研究，E-mail:政法p9270@1631实验部分1.1实验原料四种不同O/P值的酚醛树脂，分别以PF1、PF2、PF3、PF4表示，实验室合成；六亚甲基四胺(HMTA)，分析纯，市售。1.2性能表征1.2.1差示扫描量热分析(DSC)取定量树脂，添加树脂质量10％的六亚甲基四胺，研磨混匀。取其6mg左右样品于铝坩埚中,加盖密封，在Perkin-Elmer公司的DSC-7仪上进行固化性能测试。氮气流(20ml/min),升温速率分别为5、10、15、20℃/min。1.2.2酚醛树脂O/P值的确定[2]利用核磁共振（13C-NMR）表征酚醛树脂分子中酚核的联结方式，并计算出其邻对位联结的比例。测试条件：AVANCEDMX400型超导核磁共振仪，氘代吡啶做溶剂，TMS设为零点。2结果与讨论2.1不同O/P值酚醛树脂的固化反应活化能Fig.1是不同升温速率下酚醛树脂（以PF2树脂为例）的固化曲线，可以看出，随着升温速率的提高，DSC固化曲线的峰顶温度向高温方向移动，对于升温速率与峰顶温度之间的关系，Ozawa提出了如下的假设[3]：（2）上式取对数，并对微分，可得Ozawa固化动力学方程:（3）式中，为碰撞因子，为固化活化能（KJ/mol），为理想气体常数,β为升温速率(K/min)，，DSC动态曲线上的峰顶温度(K)。Fig1DynamicDSCcurvesofPF2resinconductedatheatingratesof5,10，15,and20℃/minFig.2.Plot...