聚乙烯复合材料老化过程中裂纹的产生和发展机理研究

聚乙烯复合材料在老化过程中会产生从表面向内部延伸的裂纹，裂纹的长度和密度与填充的无机填料及其表面处理有很大关系。由于裂纹的产生将直接导致材料的破坏，因此对材料老化过程中裂纹的产生和发展机理的研究就具有非常重要的理论和实际意义。本课题拟对聚乙烯复合材料进行天候老化、氙灯老化和热氧老化实验，用FTIR、DSC、SEM、GPC、TGA、XRD、DMA等手段，研究材料老化过程中羰基等氧化产物的生成，分子量及其分布、微观形貌、结晶性能和动态力学行为的变化，观察裂纹的产生和发展过程，以及延深度方向的氧化产物分布、分子链的交联与断裂、熔点与结晶形态的变化等。结合无机填料的表面特性分析和复合材料中界面状况的研究，探索影响裂纹产生的关键结构因素，寻找裂纹产生和发展与基体的降解程度、应力分布以及结晶情况的关系，总结提出聚乙烯复合材料老化过程中裂纹的产生和发展机理，为材料的寿命预测及防老化研究提供重要依据。