改性聚苯乙烯材料自然环境老化研究

聚苯乙烯是目前用量最大的通用塑料之一,研究其在典型自然环境下的老化机制,对材料改性和提高产品耐候性具有重要意义。通过对改性聚苯乙烯试样在拉萨和漠河进行户外暴露试验,分析自然环境对材料的物理和化学性能的影响,使用环境扫描电子显微镜(ESEM)观察表面形貌,利用X射线光电子能谱(XPS)研究了改性聚苯乙烯材料表面的老化机理。改性聚苯乙烯材料在拉萨地区老化特别严重,户外暴露2年后,材料的冲击强度下降了41%,样品表面氧原子数分数达到47.21%。

军用包装箱材料自然环境老化XPS研究

通过改性聚苯乙烯试样在拉萨和漠河户外暴露试验,利用X射线光电子能谱(XPS)探讨了改性聚苯乙烯材料表面老化机制。测试结果表明,漠河站试样表现出背阳面比朝阳面光老化程度高;而拉萨站试样户外暴露两年后样品表面氧原子占到47.21%,根据结合能大小可将C1s峰的C分解成C—C(285.0 eV)、C—O((286.6±0.2)eV)和O—C=O((289.0±0.2)eV),其中C—O和O=C—O所占比例分别为26.62%和5.64%。

HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法研究

目的建立一种HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法。方法研发一套户外热循环自然环境加速试验装置,可以模拟和强化太阳辐射对HTPB推进剂的热效应和昼夜温差冲击效应,并保持环境温度日夜温差循环、季节温差循环的特点。利用该装置,在海南万宁试验站户外暴露场开展HTPB推进剂自然环境加速老化试验及其验证试验,设定试验最高温度不超过70℃,并同期开展HTPB推进剂库房贮存试验。从模拟性、加速性、重现性评价自然环境加速老化试验方法的可信度。结果随着老化时间的延长,最大拉伸强度保留率波动下降,可作为HTPB推进剂敏感力学参数。与该推进剂在库房贮存不同时间的最大拉伸强度保留率相比,在置信度为99%,两种试验方法的Spearman秩相关系数为0.93时,自然环境加速老化试验方法对于库房贮存试验方法的加速倍率为5倍,自然环境加速老化试验重现性良好。结论建立了一种适用于HTPB推进剂的简单易行、模拟性强、加速倍率高的自然环境加速老化试验方法,能再现HTPB推进剂在实际库房贮存的力学性能变化规律。

聚氨酯缓冲材料在2种典型环境下的耐候性研究

目的 研究聚氨酯缓冲材料在湿热海洋和干热沙漠环境下的老化性能。方法 将 3 种不同表观密度的聚氨酯缓冲材料在万宁和敦煌试验站进行 1 a 的自然环境试验,探究聚氨酯缓冲材料外观、静态压缩性能、压缩永久变形性能和红外光谱的变化。结果 在 1 a 的自然环境试验中,材料压缩强度先增大后降低,压缩永久变形逐渐增大;在万宁试验站,样品表面出现发霉现象,密度为 25、30、40 kg/m3的聚氨酯缓冲材料的压缩强度分别增大或衰减至 106.4%、93.3%、87.5%,压缩永久变形分别增大 109%、98%、138%;在敦煌试验站,密度为 25、30、40 kg/m3的聚氨酯缓冲材料的压缩强度分别增大或衰减至 106.4%、98.2%、97.8%,压缩永久变形分别增大 55%、74%、93%。结论 聚氨酯缓冲材料在自然环境中会发生水解和热氧降解等老化反应,使材料性能出现下降。材料表观密度越大,性能衰减越快。材料对于湿热海洋环境更敏感,在万宁站的老化程度大于敦煌站。