紡織增強(qiáng)復(fù)合材料抗環(huán)境腐蝕性能的研究.pdf

1、紡織增強(qiáng)復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比剛度高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是開(kāi)發(fā)海洋資源、建設(shè)海上設(shè)施不可或缺的重要材料之一。但在海洋環(huán)境中，不可避免地會(huì)遇到酸、堿、海水等對(duì)復(fù)合材料的腐蝕作用，導(dǎo)致復(fù)合材料力學(xué)性能的下降。論文研究紡織增強(qiáng)復(fù)合材料在海洋環(huán)境、酸堿環(huán)境及其他環(huán)境下拉伸性能與彎曲性能的變化，不僅可以預(yù)測(cè)復(fù)合材料在各環(huán)境中的使用壽命，還可以為開(kāi)發(fā)耐環(huán)境腐蝕性能的優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料提供理論依據(jù)。
　　 首先，論文選用雙酚A環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂、酚醛

2、環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂及不飽和聚酯樹(shù)脂為基體，分別測(cè)試在不同固化劑添加比例與實(shí)驗(yàn)溫度條件下樹(shù)脂的固化時(shí)間，研究樹(shù)脂的固化特點(diǎn)與工藝。結(jié)果顯示:在23℃的實(shí)驗(yàn)溫度下，雙酚A型環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的固化劑添加比例為0.7％、0.7％與1.9％時(shí)，樹(shù)脂固化時(shí)間分別為27min，27min與21min。隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高，樹(shù)脂固化時(shí)間越來(lái)越短，而在低溫條件下，樹(shù)脂的固化時(shí)間超過(guò)50min。
　　 其次，本論文采用玻

3、璃纖維雙斜向經(jīng)編織物、雙斜向縫邊氈、三軸向經(jīng)編織物等3種織物，以5層織物鋪層的方式制備復(fù)合材料，將復(fù)合材料放置于30％氫氧化鈉、30％硫酸、自然水、海水、高濃度海水、室內(nèi)環(huán)境等6種實(shí)驗(yàn)環(huán)境中浸泡180天，研究浸泡時(shí)間、浸泡環(huán)境、樹(shù)脂基體等對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度的影響。結(jié)果顯示:
　　 (1)紡織增強(qiáng)復(fù)合材料表面色澤的變化間接反映了材料的腐蝕老化程度。浸泡180天后，復(fù)合材料在自然水中發(fā)生嚴(yán)重的溶脹現(xiàn)象，表面變白、起泡;在酸

4、、堿溶液中會(huì)發(fā)生溶脹及溶解，使纖維裸露，變色、失去光澤;在海水與高濃度海水溶液中復(fù)合材料表面變渾濁，顏色變深;在室內(nèi)環(huán)境中復(fù)合材料表面顏色稍有變化但不明顯。
　　 (2)隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度整體上呈下降趨勢(shì)。大部分復(fù)合材料在浸泡前期，拉伸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度下降不顯著，當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)到90天后，相比初始拉伸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度均有明顯下降;浸泡時(shí)間超過(guò)120天，拉伸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度下降幅度減小。
　　 (3)

5、在30％氫氧化鈉溶液和30％硫酸溶液中浸泡180天后，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度損失率均超過(guò)35％，酸堿溶液對(duì)紡織增強(qiáng)復(fù)合材料具有較強(qiáng)的腐蝕性。海水與高濃度海水中的拉伸強(qiáng)度平均損失率分別為24.8％與21.9％。
　　 (4)30％氫氧化鈉溶液對(duì)紡織增強(qiáng)復(fù)合材料彎曲性能的影響最大，其次是30％硫酸溶液。海水腐蝕與高濃度海水腐蝕相比，紡織增強(qiáng)復(fù)合材料在高濃度海水中的彎曲強(qiáng)度損失率低于海水環(huán)境。與雙酚A環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂相比