环氧树脂及其复合材料高温高压矿化水条件下的老化机理及性能

杨成瑞; 王豪; 李鹏; 王芫芫; 李风; 张瑾

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环氧树脂及其复合材料高温高压矿化水条件下的老化机理及性能

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采用物理机械混合的方式将硅烷偶联剂或碳纳米管分别加入环氧树脂(EP)中,经缠绕成型制备玻璃纤维(GF)增强EP复合材料NOL环,并通过静态力学性能、动态力学性能、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱及能谱分析等对复合材料老化前后的性能进行表征。研究发现,当添加硅烷偶联剂质量分数为1.5%或碳纳米管质量分数为0.2%时,复合材料的力学性能最为优异。高温高压矿化水老化后,复合材料的力学性能下降,玻璃化转变温度下降9℃;溶液中的金属离子由于体积限制难以进入复合材料内部,复合材料性能的劣化主要是温度、水分对于EP基体、EP基体与GF界面产生的破坏造成的。水分子进入后可以与EP中的极性官能团结合生成氢键并且导致酯基的水解,靠近外部溶液的部位受损伤更严重;EP基体中添加硅烷偶联剂或碳纳米管后,水分子在复合材料内部的扩散能力减弱,老化后复合材料的拉伸、层间剪切强度保留率提高,耐老化性能提升。

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来源
《工程塑料应用》 |2022年第4期|97-105|共9页
作者
杨成瑞; 王豪; 李鹏; 王芫芫; 李风; 张瑾;
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作者单位

北京化工大学;

中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心;

中国石油化工股份有限公司胜利油田检测评价研究有限公司;

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正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;
关键词
复合材料; 老化; 力学强度; 微观形貌;

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