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FRP拉挤制品用环氧树脂基体的湿热耐久性能研究

李晓艳  
【摘要】:研究FRP复合材料在湿热环境下的耐久性能,对FRP在土木工程领域的设计与应用具有重要的工程与科学意义。树脂基体的耐久性能是决定FRP复合材料耐久性能的关键因素之一,本文研究了用于拉挤制备FRP土木工程制品(如FRP增强筋、FRP板、FRP型材)的三种环氧树脂在不同温度水及强碱溶液浸泡6个月后的水吸收扩散行为及其力学性能变化。本文的主要研究内容,包括: 环氧树脂体系在不同温度蒸馏水浸泡下的性能演化结果表明,苯酐固化环氧树脂体系内的水吸收率远小于苯二甲胺固化环氧树脂体系,但后者的力学性能及其在不同温度浸泡后的力学性能保留率均高于苯酐体系;同甲基六氢邻苯二甲酸酐相比,甲基四氢邻苯二甲酸酐固化环氧体系的抗弯强度退化更为明显;在蒸馏水浸泡下,三种环氧树脂体系的抗弯模量变化较小。 对蒸馏水浸泡6个月的苯酐固化环氧树脂试样进行60oC烘干,结果发现,高温浸泡试样(如≥60oC)的脱水率低于吸水率,说明高温浸泡下,部分水分子与环氧树脂分子间形成较强的价键结合,不能在较低温度下脱水;烘干后,苯酐固化环氧树脂脆性增加,抗弯强度显著下降。 对环氧树脂体系在不同温度碱溶液浸泡下的性能演化的研究结果表明,两种苯酐固化体系树脂在高温下发生明显水解,甲基四氢苯酐固化体系水解程度高于甲基六氢苯酐固化体系;间苯二甲胺固化环氧树脂体系表现出较好的耐碱性能,树脂无明显水解现象,同时,其强碱溶液浸泡对其力学性能的影响也较小。烘干后苯酐固化试样的力学性能均有所下降,但下降幅度小于水浸泡试样。 通过对三种固化树脂体系耐久性能的比较,可以发现,间苯二胺固化环氧树脂体系的基本力学性能、耐水及强碱性能均优于苯酐固化体系。


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