湿热环境下GF/UPR性能演变研究及寿命预测

发布时间：2021-02-24 22:25

　　玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料（GF/UPR）以其轻质高强、比模量高、耐候性能优异、可设计性强、价格低廉等各种优异性能,在航天、航空、桥梁、建筑、运输、管道等各工程领域得到了广泛的应用。随着成本的不断下降,玻璃纤维增强树脂基复合材料在城市二级供暖管道领域的应用也快速扩大。供暖管道的使用环境为高温、恒湿,这就对管道在湿热条件下的各项性能及使用寿命提出了较高的要求。本课题通过纳米二氧化硅（Si O2）改性不饱和聚酯树脂的方法改善树脂基体及其玻璃纤维增强复合材料在湿热环境下的各项性能,并通过实验与计算相结合的方法研究复合材料在湿热环境下的性能演变与寿命预测。鉴于Si O2与不饱和聚酯树脂间较差的界面连接性能,本文通过控制工艺手段与条件将硅烷偶联剂KH570接枝到纳米Si O2粒子上,傅里叶红外光谱（FTIR）的测试结果都证明了硅烷偶联剂成功接枝到了纳米二氧化硅粒子表面。KH570偶联剂的改性不仅能够改善Si O2粒子在树脂中的分散性,同时为粒子与树脂基体提供了良好的交联点。Si O2纳米粒子的添加量对不饱和聚酯树脂的性能也有显著的影响。结果表明,在一定范围内,粒子浓度的增加能够提高树脂基... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 不饱和聚酯树脂耐热改性研究
        1.3.2 纤维/树脂吸水模式与机理
        1.3.3 湿热环境下复合材料力学性能演变规律研究
        1.3.4 湿热环境下复合材料寿命预测研究
        1.3.5 课题主要研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验仪器
        2.2.1 万能试验机
        2.2.2 耐热性能测试
        2.2.3 烘干设备
        2.2.4 扫面电子显微镜
        2.2.5 红外光谱分析仪
        2.2.6 超声粉碎仪器
        2.2.7 线切割机
    2.3 试验方法
        2.3.1 搭建试验平台
        2.3.2 GF/UPR复合材料单向板的制备
        2.3.3 吸水试验
        2.3.4 拉伸试验
        2.3.5 弯曲试验
        2.3.6 层间剪切试验
        2.3.7 SEM形貌观察分析
2改性不饱和聚酯树脂研究">第3章 纳米SiO₂改性不饱和聚酯树脂研究
2表面处理">    3.1 纳米SiO₂表面处理
2粒子制备方法">        3.1.1 改性纳米SiO₂粒子制备方法
2表面作用红外表征">        3.1.2 偶联剂与纳米SiO₂表面作用红外表征
2浓度对不饱和聚酯树脂耐热性能的影响">    3.2 纳米SiO₂浓度对不饱和聚酯树脂耐热性能的影响
2改性不饱和聚酯树脂浇注体的制备">        3.2.1 纳米SiO₂改性不饱和聚酯树脂浇注体的制备
2粒子的浓度对不饱和聚酯树脂玻璃化转变温度的影响">        3.2.2 SiO₂粒子的浓度对不饱和聚酯树脂玻璃化转变温度的影响
2浓度对不饱和聚酯树脂力学性能的影响">    3.3 纳米SiO₂浓度对不饱和聚酯树脂力学性能的影响
2浓度对不饱和聚酯树脂拉伸性能的影响">        3.3.1 SiO₂浓度对不饱和聚酯树脂拉伸性能的影响
2浓度对不饱和聚酯树脂弯曲性能影响">        3.3.2 SiO₂浓度对不饱和聚酯树脂弯曲性能影响
    3.4 本章小结
第4章 湿热环境下GF/UPR的力学性能演变
    4.1 加速老化方法的基本依据
    4.2 GF/UPR复合材料吸水率研究
        4.2.1 GF/UPR复合材料吸湿增重
        4.2.2 GF/UPR复合材料吸湿机制分析
    4.3 GF/UPR复合材料拉伸性能演变规律
        4.3.1 拉伸强度试验结果
        4.3.2 拉伸模量试验结果
    4.4 GF/UPR复合材料三点弯曲性能演变规律
    4.5 GF/UPR复合材料剪切性能演变规律
    4.6 力学性能衰减比较
    4.7 GF/UPR复合材料力学性能衰减预测
        4.7.1 GF/UPR复合材料力学性能衰减模型的建立
        4.7.2 GF/UPR复合材料弯曲强度的衰减预测
        4.7.3 GF/UPR复合材料剪切强度的衰减预测
        4.7.4 GF/UPR复合材料的拉伸强度衰减规律与寿命预测
    4.8 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3050027