環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料酸性鹽霧老化機(jī)理及性能

編號：CYYJ03399

篇名：環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料酸性鹽霧老化機(jī)理及性能

作者：張瑾 楊成瑞 李鵬 李風(fēng) 胥成亮 郭志永

關(guān)鍵詞： 復(fù)合材料 NOL環(huán) 鹽霧老化 Fick擴(kuò)散 力學(xué)強(qiáng)度 微觀形貌

機(jī)構(gòu)： 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測中心 中國石油化工股份有限公司勝利油田檢測評價研究有限公司 北京化工大學(xué)

摘要： 現(xiàn)役油田用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(GFRP)常工作于酸性鹽霧條件之中,為研究鹽霧溶液在樹脂、GFRP中的擴(kuò)散行為,分析老化機(jī)理及性能,制備了環(huán)氧樹脂澆鑄體及其GFRP NOL環(huán),進(jìn)行為期50天酸性鹽霧老化試驗。X射線光電子能譜分析,能譜分析結(jié)果表明,溶液中的金屬離子、非金屬離子由于體積、電荷平衡的限制難以進(jìn)入材料內(nèi)部,材料性能劣化主要是由于水分子、H+的擴(kuò)散造成的,其擴(kuò)散行為符合Fick擴(kuò)散定律,擴(kuò)散系數(shù)為7.26×10-4mm2/h。傅里葉變換紅外光譜顯示,靠近外部鹽霧溶液的部位,樹脂受損嚴(yán)重,形成更多的分子間氫鍵,推測水分子、H+沿樹脂厚度方向不是均勻分布的。水分子對樹脂高分子交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生溶脹作用、在界面產(chǎn)生應(yīng)力降低界面性能,掃描電子顯微鏡測試表明,出現(xiàn)了界面脫黏現(xiàn)象;H+會促進(jìn)酯基的水解并且破壞纖維的完整性,玻璃纖維表面產(chǎn)生了裂紋。老化50 d后GFRP的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低、力學(xué)強(qiáng)度下降,層間剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度保留率分別為80.79%,80.22%。