水和碱溶液浸泡对环氧树脂结构和性能的影响

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纤维增强复合材料（FRP）的耐久性在很大程度上取决于树脂基体的结构和性能。本研究通过实验系统研究了环氧树脂基体分子链与水分子或碱性基团之间的物理或化学相互作用对树脂吸水性、力学结构和微观结构的影响。结果表明，环氧树脂在水和碱溶液中浸泡过程中的吸水曲线呈现三阶段变化规律。在不同浸泡阶段，树脂的吸水行为因溶液浓度梯度扩散、分子链水解反应和分子链段运动的耦合作用而表现出独特特征。与水浸泡相比，碱溶液环境促进了环氧树脂分子链的水解反应。浸泡一个月后，树脂吸水量接近饱和，粘弹性显著下降。树脂表面和内部的微孔及自由体积空间逐渐增加，而原有的大尺度自由体积空间减少。浸泡一个月后，拉伸强度降至最低点，在20 °C水、60 °C水和60 °C碱溶液条件下的下降幅度分别为24%、28%和22%。随着浸泡时间的进一步延长，拉伸强度逐步恢复。此外，碱溶液和水对环氧树脂拉伸强度的影响基本相同。

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