玻璃纤维增强复合材料人工加速老化研究
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１ 实验 部分 １ １ 主要 原材 料 ．
图 １示 出 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ在 ８ ℃热 空气 中力 学性 能随老 ０ 化 时 间的 变 化 情 况 。 由 图 １可 以看 出 ， Ｆ Ｐ的各 ＧＲ
项 力 学 性 能起 初 均有 所 提 高 ， 主 要 是 由于 Ｇ Ｒ 这 ＦＰ
发 生 了后 固化反 应 ， 而 导致力 学性 能呈 上升趋 势 。 从
刘亚 平 ， ： 璃纤维 增强 复合材料人工加 速老 化研究 等 玻
６ ３
强度保 留率 随着 老化 时 间 的增 加 ， 总体 呈下 降 趋势 ， 当老化 时 间为 １ ０ ０ｈ时 ， Ｆ Ｐ的拉 伸强 度 保 留率 ８ ＧＲ
为 ２ｍｍ ｍ ｎ ／ ｉ；
弯 曲强 度 按 Ｇ ／ ４ ９— ０ ５测 试 ， 载 速 率 Ｂ Ｔ１４ ２０ 加
为 ２ｍｍ ｍ ｎ ／ ｉ；
Байду номын сангаас
压 缩强 度 按 Ｇ ／ ４ ８— ０ ５测试 ， 载 速 率 Ｂ Ｔ １４ ２ ０ 加
为 ５ｍｍ ｍｉ。 ／ ｎ ２ 结 果与讨 论
随着老化 时 间 的延 长 ， 学性 能保 留率 有 一定 程 度 力
ＧＲ ： Ｆ Ｐ 自制 。
１ ２ 主要 仪 器、 ． 设备
的下降 ， 但变化趋势并不明显 。当老化时间为 １ ８ ０ ０ ｈ ， 时 拉伸强度保留率为 ９ ％ 。当老化时间为 １ ０ ８ ０ ８
ｈ时 ， 拉伸 强度保 留率 降 至 ９ ％ ， ６ 总体 变化 不大 。
万能材 料试 验机 ： ｓ ｏ Ｉ ｔ ｎ型 ， 国 Ｉｓ ｏ 司 ； ｎｒ 美 ｎｔ ｎ公 ｒ 电子 拉力试 验 机 ：ｉｔｃ２ Ｄ Ｓｎｅｈ ／ Ｌ型 ， 国 Ｍ Ｓ公 美 Ｔ
司：
液压万 能试 验机 ： ＷＥ一１ Ｂ型 ， 海试 验机 厂 ； ０ 上
热老化 试验 箱 ：０ Ｂ、０ ４ １ ４２型 ， 海试 验机 厂 ； 上 光老化 试 验 机 ： ｉ５ Ｄ Ａ双 光 源气 候 仪 ， Ｃ６／ ＭＣ 美
国 Ａｌｓ ｔ 电气公 司 。 ａ
１３ 试样 制备 ．
１４ 性 能 测 试 ．
。
老 化 时 间 ／ｈ
・ 一拉伸强度 ；－ 一弯曲强度 ；▲ 一压缩强度 图 １ ＧＲ Ｆ Ｐ在 ８ ℃热空气 中力学性能随老化时间的变化 Ｏ
将 ＧＲ Ｆ Ｐ按相 关标 准制 成试 样 。 热 空气 老 化试 验 按 Ｇ ／ １ １—１９ Ｂ Ｔ７ ４ ９ ２进 行 ， 试
强度、 缩强度等 随老化 时间、 压 老化温度等的 变化情况 。结果表 明， Ｆ Ｐ具有优异 的耐热老化和耐光老化性能。 ＧＲ
关 键 词 玻 璃 纤 维 增 强 复 合 材 料
热空气 老化 和光 加速 老化作 为 目前人 工加 速老 化 试验 中最 重要 的试 验 手 段 ＿ ｊ通 过 检 测 高 分 子 １ ， 材料 在热 、 老化 前后 的性 能变 化 ， 光 可评估 高分 子材 料 的耐热 、 耐光 老化性 能 ＿ 。 ４ ］ 目前 ， 璃 纤 维 增 强 复 合 材 料 （ Ｆ Ｐ） 玻 Ｇ Ｒ 由于 具
６２
工程塑料应用
２１ ０ ０年 第 ３ ８卷 ， ３期 第
，
玻 璃 纤 维 增 强复 合材 料 人 工加 速 老化 研 究
刘 亚平 李 晖 张 霞 李树 虎 张 录平
２０ ３ ） ５０ １ （ 中国兵器工业集团第五三研 究所 ， 济南
摘要
对 玻 璃 纤 维增 强 复 合 材 料 （ Ｆ Ｐ） 行 了热 空 气老 化 、 加 速 老 化 试 验 ， 究 了 Ｇ Ｒ ＧＲ 进 光 研 Ｆ Ｐ的拉 伸 强 度 、 曲 弯 老 化 力 学性 能
收稿 日期 ：０９ １．６ ２０ —２１
验 温度 分别 为 ８ 、２ ｑ 试 验 时 间最 长 为 １ ０ 。 ０ １０Ｃ， ０ｈ ８ 具 体 取 样 周 期 为 ：４ ７ 、４ 、４ 、 ６ 、 ０ 、４ ２ 、 ２ １４ ２０ ３０ ６０ ８０、
１０８ １ ０、 ００ ｈ。 ０、 ４４ １８
光加 速 老化试 验按 Ｇ ／ ６ ２ ． Ｂ Ｔ １４ ２ ２—１ ９ 行 ， ９ ９进
采用 氙 弧 灯 光 源 ， 射 强 度 为 ０ ５ ｍ （ ４ 辐 ． ０ Ｗ／ ３０ ｎ ， 雨 周 期 为 １ ｉ／２ ｉ， 板 温 度 为 （３ ｍ） 降 ８ｍｎ １０ ｍｎ 黑 ６
２ １ 热 空气老 化分 析 ．
有 比强度高 、 比模量高 、 性能可设计和易于整体成型 等优异特性 ， 在各个领域都获得了广泛 的应用。笔 者对 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ进 行 了热空 气老 化 、 加速 老 化试 验 ， 光 并
研 究 了其 拉 伸强度 、 曲强度 、 缩强度 等 随老化 时 弯 压 问、 老化 温度 的变化 情况 。
ＧＲ Ｆ Ｐ的 弯 曲 强 度 保 留 率 始 终 高 于 １０ ， ０％
ＧＲ Ｆ Ｐ的压缩强度保 留率也始终高于 １０ ， ０ ％ 当老化 时间为 ２ 时 ， ４ｈ 压缩强度保留率最高达 １６ ， ４ ％ 随着 老化时间的延长 ， 总体呈现下降趋势。综上所述 ， 热
老 化试验 对 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ的力 学 性 能 有 一 定 的影 响 ， 由 但 于试 验 温度较 低 （０Ｃ） 因此 各 项 力学 性 能 的保 留 ８ｏ ， 率 下降 幅度不 大 。 图 ２示 出 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ在 １０Ｃ热 空 气 中力 学 性 能 随 ２￣ 老化 时 间的变化 情 况 。 图 ２可 知 ， Ｆ Ｐ的 拉 伸 由 ＧＲ
±３ ｃ 相对 湿度 （ Ｈ） （０±５ ％ 。取 样 周 期 ： ）ｃ， Ｒ 为 ５ ）
５ ８ １ ０、 ０ ５ ０、 ０、 ０、 ０ １５ ０、 ０ ０、 ０、 ５ ３ ０、 ０ ７２ ９６ １２ ０、 ０ １８ ０ ｈ。
拉 伸强 度 按 Ｇ ／ ４７—２０ Ｂ Ｔ１４ ０５测 试 ， 载速 率 加
图 １示 出 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ在 ８ ℃热 空气 中力 学性 能随老 ０ 化 时 间的 变 化 情 况 。 由 图 １可 以看 出 ， Ｆ Ｐ的各 ＧＲ
项 力 学 性 能起 初 均有 所 提 高 ， 主 要 是 由于 Ｇ Ｒ 这 ＦＰ
发 生 了后 固化反 应 ， 而 导致力 学性 能呈 上升趋 势 。 从
刘亚 平 ， ： 璃纤维 增强 复合材料人工加 速老 化研究 等 玻
６ ３
强度保 留率 随着 老化 时 间 的增 加 ， 总体 呈下 降 趋势 ， 当老化 时 间为 １ ０ ０ｈ时 ， Ｆ Ｐ的拉 伸强 度 保 留率 ８ ＧＲ
为 ２ｍｍ ｍ ｎ ／ ｉ；
弯 曲强 度 按 Ｇ ／ ４ ９— ０ ５测 试 ， 载 速 率 Ｂ Ｔ１４ ２０ 加
为 ２ｍｍ ｍ ｎ ／ ｉ；
Байду номын сангаас
压 缩强 度 按 Ｇ ／ ４ ８— ０ ５测试 ， 载 速 率 Ｂ Ｔ １４ ２ ０ 加
为 ５ｍｍ ｍｉ。 ／ ｎ ２ 结 果与讨 论
随着老化 时 间 的延 长 ， 学性 能保 留率 有 一定 程 度 力
ＧＲ ： Ｆ Ｐ 自制 。
１ ２ 主要 仪 器、 ． 设备
的下降 ， 但变化趋势并不明显 。当老化时间为 １ ８ ０ ０ ｈ ， 时 拉伸强度保留率为 ９ ％ 。当老化时间为 １ ０ ８ ０ ８
ｈ时 ， 拉伸 强度保 留率 降 至 ９ ％ ， ６ 总体 变化 不大 。
万能材 料试 验机 ： ｓ ｏ Ｉ ｔ ｎ型 ， 国 Ｉｓ ｏ 司 ； ｎｒ 美 ｎｔ ｎ公 ｒ 电子 拉力试 验 机 ：ｉｔｃ２ Ｄ Ｓｎｅｈ ／ Ｌ型 ， 国 Ｍ Ｓ公 美 Ｔ
司：
液压万 能试 验机 ： ＷＥ一１ Ｂ型 ， 海试 验机 厂 ； ０ 上
热老化 试验 箱 ：０ Ｂ、０ ４ １ ４２型 ， 海试 验机 厂 ； 上 光老化 试 验 机 ： ｉ５ Ｄ Ａ双 光 源气 候 仪 ， Ｃ６／ ＭＣ 美
国 Ａｌｓ ｔ 电气公 司 。 ａ
１３ 试样 制备 ．
１４ 性 能 测 试 ．
。
老 化 时 间 ／ｈ
・ 一拉伸强度 ；－ 一弯曲强度 ；▲ 一压缩强度 图 １ ＧＲ Ｆ Ｐ在 ８ ℃热空气 中力学性能随老化时间的变化 Ｏ
将 ＧＲ Ｆ Ｐ按相 关标 准制 成试 样 。 热 空气 老 化试 验 按 Ｇ ／ １ １—１９ Ｂ Ｔ７ ４ ９ ２进 行 ， 试
强度、 缩强度等 随老化 时间、 压 老化温度等的 变化情况 。结果表 明， Ｆ Ｐ具有优异 的耐热老化和耐光老化性能。 ＧＲ
关 键 词 玻 璃 纤 维 增 强 复 合 材 料
热空气 老化 和光 加速 老化作 为 目前人 工加 速老 化 试验 中最 重要 的试 验 手 段 ＿ ｊ通 过 检 测 高 分 子 １ ， 材料 在热 、 老化 前后 的性 能变 化 ， 光 可评估 高分 子材 料 的耐热 、 耐光 老化性 能 ＿ 。 ４ ］ 目前 ， 璃 纤 维 增 强 复 合 材 料 （ Ｆ Ｐ） 玻 Ｇ Ｒ 由于 具
６２
工程塑料应用
２１ ０ ０年 第 ３ ８卷 ， ３期 第
，
玻 璃 纤 维 增 强复 合材 料 人 工加 速 老化 研 究
刘 亚平 李 晖 张 霞 李树 虎 张 录平
２０ ３ ） ５０ １ （ 中国兵器工业集团第五三研 究所 ， 济南
摘要
对 玻 璃 纤 维增 强 复 合 材 料 （ Ｆ Ｐ） 行 了热 空 气老 化 、 加 速 老 化 试 验 ， 究 了 Ｇ Ｒ ＧＲ 进 光 研 Ｆ Ｐ的拉 伸 强 度 、 曲 弯 老 化 力 学性 能
收稿 日期 ：０９ １．６ ２０ —２１
验 温度 分别 为 ８ 、２ ｑ 试 验 时 间最 长 为 １ ０ 。 ０ １０Ｃ， ０ｈ ８ 具 体 取 样 周 期 为 ：４ ７ 、４ 、４ 、 ６ 、 ０ 、４ ２ 、 ２ １４ ２０ ３０ ６０ ８０、
１０８ １ ０、 ００ ｈ。 ０、 ４４ １８
光加 速 老化试 验按 Ｇ ／ ６ ２ ． Ｂ Ｔ １４ ２ ２—１ ９ 行 ， ９ ９进
采用 氙 弧 灯 光 源 ， 射 强 度 为 ０ ５ ｍ （ ４ 辐 ． ０ Ｗ／ ３０ ｎ ， 雨 周 期 为 １ ｉ／２ ｉ， 板 温 度 为 （３ ｍ） 降 ８ｍｎ １０ ｍｎ 黑 ６
２ １ 热 空气老 化分 析 ．
有 比强度高 、 比模量高 、 性能可设计和易于整体成型 等优异特性 ， 在各个领域都获得了广泛 的应用。笔 者对 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ进 行 了热空 气老 化 、 加速 老 化试 验 ， 光 并
研 究 了其 拉 伸强度 、 曲强度 、 缩强度 等 随老化 时 弯 压 问、 老化 温度 的变化 情况 。
ＧＲ Ｆ Ｐ的 弯 曲 强 度 保 留 率 始 终 高 于 １０ ， ０％
ＧＲ Ｆ Ｐ的压缩强度保 留率也始终高于 １０ ， ０ ％ 当老化 时间为 ２ 时 ， ４ｈ 压缩强度保留率最高达 １６ ， ４ ％ 随着 老化时间的延长 ， 总体呈现下降趋势。综上所述 ， 热
老 化试验 对 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ的力 学 性 能 有 一 定 的影 响 ， 由 但 于试 验 温度较 低 （０Ｃ） 因此 各 项 力学 性 能 的保 留 ８ｏ ， 率 下降 幅度不 大 。 图 ２示 出 Ｇ Ｒ Ｆ Ｐ在 １０Ｃ热 空 气 中力 学 性 能 随 ２￣ 老化 时 间的变化 情 况 。 图 ２可 知 ， Ｆ Ｐ的 拉 伸 由 ＧＲ
±３ ｃ 相对 湿度 （ Ｈ） （０±５ ％ 。取 样 周 期 ： ）ｃ， Ｒ 为 ５ ）
５ ８ １ ０、 ０ ５ ０、 ０、 ０、 ０ １５ ０、 ０ ０、 ０、 ５ ３ ０、 ０ ７２ ９６ １２ ０、 ０ １８ ０ ｈ。
拉 伸强 度 按 Ｇ ／ ４７—２０ Ｂ Ｔ１４ ０５测 试 ， 载速 率 加