高温之下,性能几何?——广州老化所带您读懂GFRP热老化性能测试
玻璃纤维增强聚合物基复合材料(GFRP)在长期使用过程中,不可避免地会遭遇高温环境的考验。无论是电力设备中的绝缘部件、汽车发动机舱内的结构件,还是户外暴露的建材,热老化都是影响其服役寿命的关键因素之一。
热老化,究竟在“老”什么?
热老化是指材料在高温作用下发生的不可逆物理和化学变化。对于GFRP而言,热老化主要表现为树脂基体的进一步交联或降解、纤维/树脂界面脱粘、以及内部微裂纹的萌生与扩展-。研究表明,随着热氧老化时间的延长,GFRP的拉伸强度和冲击强度保持率会显著下降-。热氧老化中,热是GFRP表面和界面失效的主要原因,但GFRP本身表现出优异的抗热氧老化性能-。
核心检测标准与方法
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| GB/T 2573-2008 | 玻璃纤维增强塑料老化性能试验方法 | GFRP大气暴露、湿热、耐水性等老化性能试验-5 |
| GB/T 9979-2005 | 纤维增强塑料高低温力学性能试验准则 | 高低温环境下力学性能测试- |
| ASTM D3045-92 | 采用强制通风式老化箱的标准实践规范 | 热氧加速老化试验- |
| ISO 188:2011 | 橡胶制品热氧加速老化试验 | 热氧老化通用方法- |
典型测试条件
热老化试验通常采用热烘箱老化法-。不同材料体系和服役场景,老化温度和时长的选择各不相同:
| 材料体系 | 老化温度 | 老化时长 | 参考文献 |
|---|---|---|---|
| F881 GFRP | 110℃、130℃、150℃ | 24~648 h | - |
| 玻纤增强尼龙10T | 160℃、200℃、240℃ | 0~50 d | - |
| 玻纤增强尼龙66 | 180℃ | 不同老化时间 | - |
| 玻纤增强聚丙烯 | 120℃ | 0~30 d | - |
试验过程中,试样通常被置于恒温老化箱中,到达预定老化周期后取出,按照GB/T 1447等标准测试其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能的保持率-。
典型研究案例
在一项针对玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(F881 GFRP)的热氧老化研究中,研究人员设置了110℃、130℃和150℃三个老化温度梯度,老化时长从24小时延伸至648小时,系统考察了不同温度和时间条件下材料力学性能的退化规律-。研究发现,老化温度越高、时间越长,材料的性能退化越显著。
另一项研究针对玻纤增强尼龙66复合材料,在180℃条件下开展热氧老化试验。结果表明,随着老化时间的延长,未添加抗氧剂的试样拉伸强度和缺口冲击强度保持率显著下降,而添加了抗氧剂1098的配方则表现出明显更好的抗老化性能-。这一发现对GFRP配方设计具有重要指导意义。
广州老化所的核心能力
广州老化所拥有完备的热老化测试能力:
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多台套高温老化箱,可覆盖室温至300℃的宽温域范围
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经CNAS和CMA认可的1688项方法标准
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60余年老化研究数据积累
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可同步开展老化前后的力学性能测试(拉伸、弯曲、冲击、压缩等)
热老化,测的不只是温度,更是材料在高温下的“生存能力”。广州老化所,为您的GFRP产品把好热老化这一关。




