紫外老化对双酚A型环氧树脂综合性能影响
2022-08-23刘杰贾伯岩田霖孙钰郑雄伟张志猛尹晓宇刘贺晨
刘杰, 贾伯岩, 田霖, 孙钰, 郑雄伟, 张志猛, 尹晓宇, 刘贺晨
(1.国网河北省电力有限公司电力科学研究院, 石家庄 050021; 2.华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室, 保定 071003)
环氧树脂基复合材料以其轻质高强,耐久性及电绝缘性能好等优点,是制造复合杆塔[1-2]、风机叶片[3-5]等设备的理想材料。作为世界三大环氧树脂产量国之一,中国的生产能力约占世界的60%,其中最为通用的树脂即为双酚A型环氧树脂(bisphenol A epoxy resins, DGEBA),在中国的市场份额占95%。DGEBA具有较高的绝缘性能及力学性能,同时DGEBA流动性较好,生产过程中可塑性较强,采用其制作复合电杆和风机叶片能够在一定程度上解决上述问题。但电杆或风机叶片长期在户外运行,紫外辐射会导致其发生劣化,对其电气及力学性能等造成较大影响。由于紫外老化对复合材料的影响会首先影响其基体树脂,因此有必要研究DGEBA在紫外照射下的理化特性变化,为DGEBA应用于复合电杆和风机叶片提供试验依据及理论基础。中国学者对环氧树脂的紫外老化性能已有一定的研究。付晨阳[6]基于复合材料的刚性退化,提出了新的疲劳寿命预测模型;邓树斌等[7]通过3 d的紫外老化试验发现东汽树脂体系DQE-6/DQH-5和HexionR135/H137树脂体系在力学性能上几乎无差别;乔琨等[8]测试了不同老化周期的碳纤维增强环氧树脂的复合材料的弯曲强度、冲击强度测试,发现紫外老化使环氧树脂的力学性能有所下降。代礼葵等[9]研究发现紫外老化5 d,玻璃纤维环氧树脂基复合材料的巴氏硬度和抗冲蚀性能有所提升,老化56 d,复合材料整体性能下降,表层树脂发生分解,性能显著降低。……
