高分子基复合材料的老化机制
时间:2013-06-05 阅读:368
高分子复合材料的老化通常是化学或物理作用引起的,在增强材料是碳纤维或其他导电材料,与金属接触时也会产生电化学腐蚀。化学作用导致材料的主化学键的断裂,物理作用可造成材料的可逆变化或不可逆破坏,其主要老化机制如下:
氧化反应引起化学键的断裂。氧、臭氧(臭氧老化试验箱)、化学氧化剂等,可与树脂、界面和纤维反应引起断键。
水解。水、酸和碱可引起树脂、界面及纤维的水解。升高温度可大大加快水解过程。这一过程可通过盐雾试验箱和恒温恒湿试验箱来进行老化试验箱。
应力开裂。聚合物吸收水分引起溶胀和增塑,使材料中内应力场改变,可导致一定量的纤维/树脂脱黏。若把树脂中的水分烘出,又会使树脂表面处于拉伸状态而出现银纹和表面龟裂。
聚合物溶胀与溶解。
材料中相关物质的溶出。如果低分子物质与聚合物间不是化学键相联,则溶剂会使低分子物质从聚合物中溶出;交联聚合物常含少量的非交联物质,也可被溶剂溶出;聚酯树瘩接触碱液会发生化学侵蚀,而增加了可溶出物质量。
渗透压引起的破坏,当树脂内独立的水溶性物质,吸水量达到一定值后,会形成渗透压区。在这些区域会产生细小而繁多的微裂纹,这些微裂纹虽对树脂强度有害,但对树脂模量影响不大。
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