绝缘支架用纤维增强不饱和树脂复合材料老化性能评估

徐 阳，赵金凤，邢甲第，周 琳，徐建坦，巩建绘

0 引言

纤维增强不饱和树脂模塑料（SMC）具有机械强度高、绝缘性能好、耐腐蚀、质轻、可设计等优点，广泛应用于电力、船舶、机械制造、轨道交通等行业。在城市轨道交通接触轨供电系统中，SMC复合材料常用于绝缘支架的生产制作。绝缘支架使用环境恶劣，长期受紫外线、高温和雨水侵蚀，易造成复合材料的基体树脂发生降解，与增强材料的界面粘结强度降低，影响材料的机械强度，长此以往将危及行车安全[1～3]。本文以SMC复合材料为研究对象，考虑温度、湿度、紫外线等影响因素，采用热重点斜法对材料的使用寿命进行评估，并探究表面涂层对材料老化性能的影响，为玻璃纤维增强不饱和树脂复合材料制品的设计、使用、维修维护提供参考[4，5]。

1 性能试验内容及原理

本次试验的主要原材料为SMC：SMC-2，四川欣达复合材料有限公司生产。主要仪器与设备为紫外光耐气候试验箱（QUV/SPRAY，Q-Lab Corporation）、恒温恒湿试验机（KTHC-015TBS，昆山庆声电子科技有限公司）、伺服控制拉力试验机（AI-7000-M1，高铁检测仪器（东莞）有限公司）、热重分析仪（Q500-Auto，美国TA 公司）。

测试样品采用SMC 原材料模压成型，成型温度150 ℃，样品规格120 mm×15 mm×4 mm。测试样品分2 组：1 组表面喷涂氟碳漆，厚度40 μm；另1 组表面无喷涂。

1.1 性能测试内容

（1）热重分析。样品在50℃烘箱中处理24 h，冷却后研磨成粉末（100～150 目）；升温速率：5℃/min；升温范围：室温～650 ℃；试验气氛：常压干燥空气，流量为60 ml/min[6]。

（2）恒温恒湿试验。依照GB/T 12000-2017，试验温度80 ℃，湿度95% RH。将13 组试样置于试验箱中，间隔一定的老化时间（取3d，7d，14d，21d，28d，35d，42d，49d，56d，63d，70d，77d，84d）取样，测试弯曲强度[7，8]。……