酚醛基体及玻纤增强复合材料吸湿热老化研究

摘要整理

在100%相对湿度的潮湿环境中，对酚醛/短玻纤增强复合材料进行了超过一年的吸湿热-氧化老化研究，测试温度分别为50°C、70°C和90°C。由于酚醛树脂基体的特殊性质，该复合材料的湿老化研究在文献中鲜有报道。酚醛树脂通常用于抵抗极高温度下的热应力。采用ATR模式红外光谱、动态热机械分析、吸水率测定和光学显微镜等互补手段监测湿度、氧气和温度对复合材料结构的影响。从早期老化阶段开始，树脂增塑和树脂后固化伴随裂纹产生，裂纹源于树脂/纤维界面，由硅烷偶联剂处理的纤维吸水引起。交联不足与中间产物（如酰胺、酰亚胺或过量酚羟基）的存在相关，这些产物具有强亲水性。因此，随着时间推移，水解反应加速。此外，FTIR分析揭示的氧化产物将促进与水的相互作用。裂纹随后向树脂基体内部扩展。研究结果表明，吸湿热老化对酚醛/玻纤复合材料的性能劣化产生显著影响，主要表现为界面损伤、基体开裂和力学性能下降。

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