紡織增強復合材料抗環(huán)境腐蝕性能的研究.pdf

1、紡織增強復合材料具有比強度高、比剛度高、可設計性強等特點，是開發(fā)海洋資源、建設海上設施不可或缺的重要材料之一。但在海洋環(huán)境中，不可避免地會遇到酸、堿、海水等對復合材料的腐蝕作用，導致復合材料力學性能的下降。論文研究紡織增強復合材料在海洋環(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，不僅可以預測復合材料在各環(huán)境中的使用壽命，還可以為開發(fā)耐環(huán)境腐蝕性能的優(yōu)質復合材料提供理論依據。
　　 首先，論文選用雙酚A環(huán)氧乙烯基樹脂、酚醛

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

3、璃纖維雙斜向經編織物、雙斜向縫邊氈、三軸向經編織物等3種織物，以5層織物鋪層的方式制備復合材料，將復合材料放置于30％氫氧化鈉、30％硫酸、自然水、海水、高濃度海水、室內環(huán)境等6種實驗環(huán)境中浸泡180天，研究浸泡時間、浸泡環(huán)境、樹脂基體等對復合材料拉伸強度與彎曲強度的影響。結果顯示:
　　 (1)紡織增強復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，復合材料在自然水中發(fā)生嚴重的溶脹現(xiàn)象，表面變白、起泡;在酸

4、、堿溶液中會發(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合材料表面變渾濁，顏色變深;在室內環(huán)境中復合材料表面顏色稍有變化但不明顯。
　　 (2)隨著浸泡時間的延長，復合材料的拉伸強度與彎曲強度整體上呈下降趨勢。大部分復合材料在浸泡前期，拉伸強度與彎曲強度下降不顯著，當浸泡時間達到90天后，相比初始拉伸強度與彎曲強度均有明顯下降;浸泡時間超過120天，拉伸強度與彎曲強度下降幅度減小。
　　 (3)

5、在30％氫氧化鈉溶液和30％硫酸溶液中浸泡180天后，復合材料的拉伸強度損失率均超過35％，酸堿溶液對紡織增強復合材料具有較強的腐蝕性。海水與高濃度海水中的拉伸強度平均損失率分別為24.8％與21.9％。
　　 (4)30％氫氧化鈉溶液對紡織增強復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，紡織增強復合材料在高濃度海水中的彎曲強度損失率低于海水環(huán)境。與雙酚A環(huán)氧乙烯基樹脂、酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂相比