不同光源条件下PVC涂层膜材料的光氧老化性能

以聚氯乙烯(PVC)涂层膜材料为研究对象,分别采用UVB313和UVA340型紫外灯管为光源进行人工加速老化试验,研究其光氧老化过程.对老化过程中试样的拉伸性能进行测试,并进行红外光谱和紫外光谱分析,以探究其光氧老化动力学过程.试验结果表明:两种光源条件下试样的光氧老化机制没有发生变化,但当累积紫外辐射能相同时,试样的老化程度并不一致,这是由两种光源的发光光谱不同造成的,因此,互易定律不适用于PVC涂层膜材料寿命预测模型的建立.根据两光源发光光谱的不同,引入有效紫外辐射的概念,依据改进的Schwarzschild定律建立了不同光源条件下PVC涂层膜材料老化结果的相关性.     

湿热环境下聚乙烯拉索护套应力-光氧老化性能

为探究服役环境下斜拉索HDPE护套的老化性能,开展了不同应力水平与环境耦合作用下的人工加速老化试验。通过电子万能试验机得到HDPE护套应力-应变曲线、断裂伸长率、拉伸强度和腐蚀失重等力学性能指标,揭示了HDPE护套的力学性能在湿热环境和荷载耦合作用下的宏观衰变规律,并借助工业电子显微镜从微观角度展示了HDPE护套损伤特征,推演了HDPE护套长期性能从宏观尺度向微观尺度发展的进程。研究表明：随着HDPE护套不断老化,其表面依次出现污渍、黑点、裂纹等损伤形式,致使其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率与老化时间呈指数衰减趋势;随应力水平的提高,衰减速率将进一步加快,尤其是耦合应力6.0MPa的试样,其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率的下降程度高达42.07%、23.62%和27.56%。     

光氧老化和热老化土工格栅拉伸性能实验研究

为了探究各项因素对土工格栅老化的影响,运用氙灯耐气候老化实验箱和温度烘箱,完成了一系列的老化实验。然后对老化的土工格栅进行拉伸实验,通过拉伸强度和断裂伸长率的对比,判别土工格栅老化的程度。研究结果表明:温度越高,土工格栅老化的越快。在光照实验中,光作用造成的老化要大于热作用;水分对土工格栅的老化影响很小。     

不同热氧老化环境下SBS改性沥青及其混合料性能研究

【目的】探寻沥青及沥青混合料逐渐老化对沥青路面路用性能的影响。【方法】对不同热氧老化环境下SBS(I-D)聚合物改性沥青的常规指标、流变性能及以其制备的AC-13C沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及单轴压缩动态模量开展试验研究。【结果】随着热氧老化程度的不断加深,沥青黏韧性及抗塑性变形的能力逐渐降低,脆性逐渐增强;随着热储存时间的增加,沥青软化点、5℃延度和针入度先升高后降低,135℃黏度逐渐升高;随着热氧老化程度的不断加深,沥青混合料高温抗车辙能力逐渐提高,低温抗开裂及抗水损害能力逐渐降低;沥青混合料动态模量随着温度的升高而降低,随着热氧老化程度的加深及加载频率的增大而升高,但温度为35、50℃时其变化趋势有所改变。【结论】随着热氧老化程度的不断加深,沥青混合料高温性能得到改善,低温及水稳定性能降低,该研究成果在实际工程应用中具有一定的价值。     

不同热氧老化强度对沥青及其再生性能的影响

为了探究热氧老化强度对沥青性能的影响,对沥青进行了不同次数的旋转薄膜烘箱老化实验(RTFOT)和不同次数RTFOT+压力老化箱老化(PAV)实验,分别测试了老化前后沥青样品的常规物理性能和动态剪切流变性能.为了使不同热氧老化强度下的沥青性能能够恢复到基质沥青水平,采用了黏度调和法来确定再生剂掺量.实验结果表明:不同热氧老化强度下的沥青其物理性能存在较大的差异;动态剪切流变实验发现,达到一定老化强度后沥青复数模量的增量明显减少,且最终沥青复数模量趋近于一个稳定值.通过物理性能和流变性能均能发现:对于长炼70#沥青,3次RTFOT的老化强度与1次RTFOT+PAV的老化强度相当.通过黏度调和法选取再生剂掺量时,发现各老化再生沥青的沥青复数模量均能恢复到基质沥青的水平,针入度略低于基质沥青,延度都有明显的提高,且软化点都高于基质沥青;同时,中低温下相位角能恢复到基质沥青的水平,但高温下却无法恢复到原基质沥青的水平.     

不同温度条件下天然胶乳海绵热氧老化行为

本文研究的目的是分析温度对胶乳海绵在热氧老化过程中形貌与内部结构变化的影响,胶乳海绵老化后的形貌与结构变化直接影响其产品使用价值,其老化行为与温度密切相关。本研究不局限于力学性能,通过测量70 ℃与120 ℃温度条件下胶乳海绵的白度指数、黄度指数、交联密度、压陷硬度的变化,分析了不同温度条件下材料热氧老化行为的规律。实验结果表明,120 ℃条件下黄度指数于86h达到峰值,孔结构消失,表面生成残渣粉末,交联密度先升后降,同时压陷硬度短时间内急剧上升;70℃条件下材料白度指数缓慢下降,其余指标均呈缓升趋势,且孔结构完整保留。可见120 ℃条件下胶乳海绵形貌和结构在老化过程中的变化过程和最终形态与相对低温条件下存在明显差异,其产品价值因热氧老化行为极快丧失,80NR胶乳海绵抗热氧老化能力有待提高。     

光氧老化对加筋砂土地基承载力的影响

为了解光氧老化对三向土工格栅加筋土地基承载力的影响,首先用耐气候老化试验箱对三向土工格栅进行光氧老化,随后采用老化好的土工格栅展开加筋地基平板载荷试验。通过与素土和未经老化的三向土工格栅加筋地基承载力对比,分析老化对土工格栅加筋地基承载力的影响程度。结果表明:铺设老化土工格栅与铺设未经老化土工格栅地基相比,极限承载力降低了11.8%,沉降量增加了5.3%;在同一点处,铺设老化土工格栅地基中的土压力比铺设未老化土工格栅地基中的土压力大,但比素土地基中的土压力要小。     

光氧老化对聚丙烯长丝蠕变行为的影响

分别在室内环境及人工加速老化条件下对聚丙烯长丝进行恒定载荷作用下的蠕变实验，在同样的外载荷作用下，受到紫外辐射的作用而发生光氧老化的聚丙烯长丝，其蠕变速率系数有所增大；恒定载荷越大，紫外辐射对材料蠕变的影响越明显；有紫外辐射情况下，恒定载荷大小对蠕变的影响也会变得明显。对不同蠕变时间的聚丙烯长丝进行强力和粘度测试，观察其蠕变过程中性能的变化情况，发现断裂强力和相对分子质量均有所降低，说明在紫外辐射作用下，材料发生光氧老化反应，大分子的降解使微观结构发生改变，导致断裂强力及蠕变行为的变化。     

不同地区自然环境下CFRP复合材料的自然老化性能试验

对同一批次试件在西北地区(新疆)、华北地区(北京)和东南地区(泉州)的不同环境条件下,比较分析CFRP复合材料的自然老化性能的耐久性.结果表明,东南、华北与西北地区的自然环境因素对碳纤维复合材料(CFRP)性能的影响不大,但是对两种树脂的影响较大.其中,西北地区的环境对复合材料的影响小于华北地区的环境对复合材料的影响,华北地区的环境对复合材料的影响小于东南地区的环境对复合材料的影响.从温度方面来看,东南地区的温度最高,环境对复合材料产生的影响也最大.     

提高三元乙丙橡胶耐热氧老化性能的研究

根据硫化胶的热分析曲线、热分解反应活化能、硫化胶老化前后的物理机械性能变化等对胶料热氧稳定性、不同抑制氧化机理的防老剂ＲＤ和ＭＢ并用效应进行了研究。结果表明：在ＥＰＤＭ胶料中加入少量的有机硅化合物可有效的提高其硫化胶的热氧稳定性；回归ＲＤ和ＭＢ的最佳重量比为０．５左右（总份数４份）；硫化胶经１７５℃，２４小时老化后的ＴＥ指数达６５以上。     

热氧老化时间对HDPE/Na2SO4复合材料性能的影响

探究了120℃温度下不同热氧老化时间对高密度聚乙烯(HDPE)/硫酸钠(Na₂SO₄)复合材料性能的影响,通过扫描电镜(SEM)、力学性能测试、热失重分析(TG)、差示热量热分析(DSC)、非等温结晶动力学模型(Jeziorny方程)以及热降解动力学模型(Kissinger方程、Flynn-Wall-Ozawa方程、Coats-Redfern方程)等表征方式分析了添加抗氧化剂1010前、后不同热氧老化时间对HDPE/Na₂SO₄复合材料力学性能、结晶性能、热稳定性能以及降解动力学、结晶动力学的综合影响。结果表明：随着热氧老化时间的增加,HDPE/Na₂SO₄复合材料的力学性能、结晶性能、热稳定性均下降(复合体系失效方式是HDPE/Na₂SO₄复合材料内部开裂所致),添加抗氧化剂1010后,同一老化时间下,HDPE/Na₂SO₄复合材料的热稳定性、力学性能以及结晶速率和结...     

基于灰色模型的土工格栅光氧老化作用研究

为研究聚丙烯三向土工格栅光氧老化作用下的力学特性,利用氙灯耐气候老化试验箱开展了室内光氧老化试验,测得不同光氧老化时长的土工格栅抗拉强度和断裂伸长率,得到了三向土工格栅老化后的力学性能变化的规律。试验结果表明:紫外辐射照度对聚丙烯三向土工格栅的老化程度影响较大,格栅的抗拉强度和断裂伸长率均有所下降,光氧老化700 h时抗拉强度保持率试验值为66.21%,断裂伸长率保持率试验值为60.42%。在试验的基础上,基于灰色预测模型对光氧老化后的力学性能指标进行长期预测,预测曲线拟合效果均较好,光氧老化时间超过1 100 h时抗拉强度和断裂伸长率均低于原格栅的50%,为三向土工格栅的工程实践提供试验依据。     

蚕丝纤维的光和光湿老化降解性能

通过对人工老化的蚕丝纤维样品的力学性能测试,以及采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)对样品结构和性能进行分析,研究了不同处理时间下蚕丝纤维的光和光湿老化降解的性能.结果表明:光老化降解使蚕丝纤维的力学性能降低;随着光照时间的增加,纤维表面形态由光滑到凹凸不平,并出现了不同程度的损伤,纤维内部结构也受到损伤,最终发生解体;水在光老化过程中起重要的催化作用.     

复配抗紫外光老化剂对改善沥青光老化性能的影响

采用紫外光耐候实验箱加速老化系统模拟沥青自然环境下紫外光老化,通过对沥青光老化前后针入度、软化点和延度性能的测试以及FTIR（Fourier Transform Infrared）红外光谱检测,对比分析了复配抗紫外光老化剂对提高沥青抗紫外光老化性能的影响,并对其机理进行了分析,研究结果显示,在一定的老化环境下,添加抗紫外光老化剂的沥青试样老化后与基质沥青老化后相比,针入度增加,软化点减小,延度增加,其抗老化性能有显著提高;添加复配添加剂质量百分比为5％A＋1.5％B的沥青试样,三大性能指标变化百分比较大且羰基特征吸收峰减弱,改善沥青的抗光老化性能较好。     

沥青热-氧-水-光综合老化方法

在分析传统热氧老化方法缺陷的基础上,提出了一种模拟路面沥青自然老化的方法,即将经过短期老化后的沥青进行考虑水分因子的PAV老化,最后在紫外光照射下进行老化。试验对比了改进方法与传统方法的老化效果,并测试了不同使用年限的路面回收沥青与两种模拟老化后所得沥青的性能指标。研究结果表明,改进方法对沥青的老化程度较传统方法严重,改进方法比传统方法能更贴切地反映路面沥青在自然状况下的老化行为,且与路面老化具有较好的等效性和对应性。     

不同固化体系下环氧结构胶的耐湿热老化性能研究

耐湿热老化性能是环氧树脂建筑结构胶的重要性能指标,在结构加固工程中正日益受到重视.从双组分环氧树脂胶粘剂的特点出发,利用沸煮法研究了不同种类的固化剂对环氧结构胶的耐湿热老化性能的影响,并采用固化剂复配的方法,改善了结构胶的耐湿热老化性能.     

竹材耐光老化有机涂层的紫外屏蔽性能

将苯并三唑、丙烯酸树脂、乙酸乙酯和无水酒精等按一定比例混合制得两种竹材表面耐光老化涂层物质,分析其对紫外光与可见光的吸收性能;将未添加苯并三唑的涂层物质和添加苯并三唑的涂层物质涂布于竹片表面进行自然光照老化处理,分析试样光老化时的色度稳定性。结果表明:添加苯并三唑后的涂层对300~380 nm的紫外光吸收较未添加的涂层大幅增加;随着涂层厚度的增加,涂层的吸光度及吸收峰峰宽明显增加。自然老化试验发现,涂布添加苯并三唑涂层的试样在光老化时的色度稳定性得到显著提高,自然老化112 d后总色差比未涂布涂层的试样降低了67.8%。     

硅溶胶浸渍处理对毛竹光老化性能的影响

为研究硅溶胶浸渍处理对毛竹光老化性能的影响,探索利用硅溶胶改善竹材耐光老化性能的可行性,以毛竹为试验材料,采用傅里叶红外分析方法,对硅溶胶浸渍及光老化处理前后毛竹表面化学成分进行分析; 通过色差测试,研究硅溶胶浸渍处理前后毛竹加速光老化条件下的色彩稳定性; 结合扫描电镜及能谱分析,总结硅溶胶处理及光老化处理前后毛竹内部硅溶胶分布情况,并分析其对毛竹光老化性能的影响。研究结果显示:加速光老化后,毛竹在波数1 720、1 594、1 510、1 462及1 035 cm^-1等处吸收峰产生变化,说明毛竹表面的半纤维素及木质素产生了光降解; 而在浸渍硅溶胶后,光老化毛竹化学成分对应位置的吸收峰变化减少,说明硅溶胶对毛竹耐光老化性能有改善效果。色差分析结果同样显示,硅溶胶浸渍处理后毛竹的色差减小,耐光老化性能得到改善。扫描电镜及能谱分析结果显示:硅溶胶浸渍处理后,硅溶胶填充于毛竹细胞腔内,对毛竹内部化学物质起保护作用; 而老化处理后,毛竹内部硅溶胶会产生一定程度的流失。浸渍处理后硅溶胶在毛竹内部主要以物理填充方式分布于细胞腔中,起到对其内部化学物质(纤维素、半纤维素及木质素等)的保护作用,使毛竹光老化后色差减小,耐光老化性能加强。因此,利用硅溶胶改善竹材耐光老化性能具有可行性。     

不同老化沥青掺量下的温拌再生沥青性能研究

目的研究在不同温拌剂、不同老化沥青掺量下的温拌再生沥青性能,分析温拌剂和老化沥青对温拌再生沥青的性能影响.方法对不同温拌再生沥青的旋转黏度、动态剪切流变试验的高温性能及抗疲劳性能、弯曲梁流变试验的低温性能进行分析.结果随老化沥青掺量的增加,沥青的旋转黏度、车辙因子及疲劳因子升高,低温蠕变速率下降;降黏型温拌再生沥青A与普通再生沥青相比,黏度下降20%~30%,高温性能和抗车辙能力降低,其抗疲劳性能和低温性能均有不同程度的提高;表面活性型温拌再生沥青B与普通再生沥青相比,其黏度、高温性能和抗车辙能力基本不变,抗疲劳性能和低温性能略有提高.结论老化沥青提高温拌再生沥青施工温度和高温性能,降低其抗疲劳和低温性能.不同温拌剂对再生沥青的性能影响不同,应根据实际需要选择相应温拌剂.