玻璃纤维增强聚烯曲板的制备及其长期性能暴露在性溶液环境中
Zhan Peng1,2,3, Anji Wang1,2,3, Chen Wang3
1Key Lab of Structures Dynamic Behavior and Control, Ministry of Education, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China.
Polymers
|July 12, 2025
概括
玻璃纤维增强的聚烯复合板在性环境下由于曲效应和性腐蚀而降解. 曲会导致纤维故障和接口解,而离子会腐蚀玻璃纤维,显著降低机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物复合材料 聚合物复合材料
- 腐蚀工程 腐蚀工程
背景情况:
- 玻璃纤维增强聚烯 (GFRPP) 复合材料比热具有优势,但在混凝土等腐蚀性环境中面临长期性能挑战.
- 实际应用包括在各种角度 (0-90°) 曲GFRPP板,模拟杆和杆,可能降低其耐用性.
- 评估曲的GFRPP板在性条件下的长期性能对于结构完整性至关重要.
研究的目的:
- 研究曲角度和溶液浸泡对GFRPP复合板的长期机械和热性能的影响.
- 开发一种新的曲装置,用于制备具有模拟曲角度 (60°和90°) 的GFRPP板.
- 阐明在机械应力和性腐蚀相结合下降解机制.
主要方法:
- 使用新型曲装置在60°和90°的角度准备GFRPP曲板.
- 在溶液中长期浸泡 (长达90天) 板块.
- 系统评估机械性能 (拉力,剪切),热性能 (动态机械分析,热重力测量分析) 和微形态学.
主要成果:
- 曲会导致纤维故障 (张力断裂,压缩曲) 和纤维矩阵解. 玻璃纤维受到OH-离子的性腐蚀会降低玻璃纤维含量,并显著降低拉伸强度 (高达71.6%).
- 更高的曲角度 (90°) 加剧了纤维曲和矩阵变形,加速了接口解接,导致剪切强度进一步降低10.56%.
- 沉浸降低了GFRPP板的储存模量和热分解温度.
结论:
- 混凝土中GFRPP复合材料的长期性能是由腐蚀介质,曲角度和浸泡时间的相互作用决定的.
- 曲和暴露协同降低GFRPP的机械性能,曲角度显著影响故障模式和降解程度.
- 这些发现为使用GFRPP复合材料作为混凝土结构的增强材料提供了重要的耐久性数据.
