韧性聚酯对风电叶片玻纤增强聚酯复合材料疲劳性能的影响

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固化的不饱和聚酯树脂通常具有高脆性。本研究为改善风电叶片用玻纤增强聚酯复合材料（GFRP）的疲劳寿命，采用2 wt%液态羧基封端丁二烯丙烯腈共聚物（CTBN）对不饱和聚酯树脂进行韧性改性。CTBN液态橡胶含有羧基的酸性羟基，导致其在不饱和聚酯树脂中的相容性和溶解性较差。为提高CTBN液态橡胶在不饱和聚酯树脂中的相容性和溶解性，选用1,4-丁二醇二缩水甘油醚（1,4-BDGE）与CTBN液态橡胶的羧基反应，将其转化为酯基官能团。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征了1,4-BDGE的环氧基与CTBN羧基之间的反应。制备了含0~3 wt%改性CTBN的四种聚酯样品，并进行了拉伸测试以观察改性CTBN添加剂的影响。拉伸测试结果表明，含2 wt%橡胶的聚酯样品具有最高的拉伸强度、断裂伸长率和韧性模量。采用真空灌注工艺（VIP）制备了含2 wt%橡胶和不含橡胶的两种聚酯/玻纤复合材料，并进行了疲劳性能分析。静态拉伸测试结果表明两种复合材料的拉伸强度相同。拉-拉疲劳测试结果（R=0.1）显示，含2 wt%橡胶样品的最大应力水平降低时，由于复合材料基体韧性增加，疲劳寿命得到显著改善。对疲劳测试后试样的断裂面进行观察，含2 wt%橡胶/玻纤的聚酯样品在界面处失效，而不含橡胶的试样失效不发生在纤维/基体界面处。

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