
百小時內的完整變化記錄
老化時間外觀與質量力學性能微觀結構與化學變化
初期 (0-160h)顏色開始泛黃,表面光潔度下降。質量損失較快,160h內損失可能接近總損失的一半。“反常"增強:拉伸、彎曲強度和硬度不僅沒降,反而短暫上升。這源于紫外光和溫度引發的后固化效應,讓樹脂分子鏈進一步交聯。樹脂表面致密層被破壞,開始出現細微凹坑?;瘜W上表現為羥基、不飽和鍵等基團的含量開始變化。
中期 (160-640h)泛黃程度不斷加深,表面逐漸失去光澤,可能出現細微裂紋。質量損失進入相對平緩的階段。性能“拐點"出現:160h左右,拉伸、彎曲強度和模量開始掉頭向下,且下降速率較快。表面變得疏松,出現較多凹坑和微孔。材料的化學結構正在發生不可逆的改變,如分子鏈斷裂。
后期 (640-1440h)表面嚴重龜裂、翹曲變形,顏色很深。質量損失持續增加,1440h后質量損失率可達4.2%。性能顯著下降:1440h后,拉伸強度可下降16.7%~20.5%,彎曲強度下降15.6%~21.5%;硬度的保留率降至88.6%。表面呈現“片層狀海浪花樣",出現大量孔隙和裂紋。玻璃化轉變溫度可能升高,材料的脆性增加。
背后的原因:化學“內傷"正在發生
材料的變化,根源在于紫外線引發的光氧化反應。簡單來說,就是高能量的紫外光破壞了高分子材料內部的化學鍵,尤其是樹脂分子鏈。
這個“內傷"會導致兩個主要的后果:
樹脂基體降解:大分子鏈斷裂,產生新的發色基團(表現為黃變、變色)和微裂紋。
界面結合力下降:基體與增強纖維(如玻璃纖維)之間的結合變差,導致纖維更容易被拔出,宏觀上體現為強度和模量的喪失。
而初期性能的短暫上升,則是因為光照的熱效應觸發了材料中殘留的固化劑,讓原本未
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