第一篇 高分子材料自然环境老化研究概况 3
第1章 高分子材料环境老化特征与机理 3
1.1 高分子材料的基本结构 3
1.2 高分子材料自然环境老化特征 7
1.3 高分子材料的老化机理 9
1.4 高分子材料老化的主要环境影响因素 10
第2章 高分子材料的环境老化试验与表征方法 15
2.1 高分子材料的环境老化试验方法 15
2.2 高分子材料的环境老化常用的表征方法 16
参考文献 18
第二篇 典型塑料的环境老化行为与规律第3章 聚碳酸酯的环境老化机理研究进展 21
3.1 PC的热氧老化机理 21
3.2 PC的湿热老化机理 23
3.3 PC的光氧老化机理 24
3.4 PC的室外大气暴晒与室内人工加速老化的寿命评估 27
第4章 典型室外大气环境下PC的老化行为与规律 28
4.1 老化后的表观性能对比分析 29
4.2 老化后的力学性能对比分析 32
4.3 老化后的红外测试结果对比分析 34
小结 40
第5章 室内环境试验下PC的老化行为与规律 42
5.1 不同加速老化条件下PC老化后的表观性能对比分析 42
5.2 不同加速老化条件下PC老化后的力学性能对比分析 44
5.3 不同加速老化条件下PC老化后的红外谱图对比分析 47
小结 50
第6章 PC室内外环境老化试验相关性分析 52
6.1 PC室内外老化的表观性能相关性分析 52
6.2 PC室内外老化的力学性能相关性分析 56
6.3 PC室内外老化的化学结构相关性分析 60
小结 64
第7章 典型塑料在西沙海洋大气环境中的老化行为 65
7.1 典型塑料西沙暴晒后的表观性能 65
7.1.1 外观形貌 65
7.1.2 扫描电镜下的微观形貌 66
7.1.3 色差 69
7.1.4 光泽度 70
7.2 典型塑料西沙暴晒后的力学性能 71
7.2.1 硬度 71
7.2.2 拉伸性能 73
7.2.3 弯曲性能 76
7.2.4 简支梁冲击性能 78
7.3 典型塑料西沙暴晒后的红外谱图分析 79
7.3.1 MDPE红外谱图分析 79
7.3.2 PP红外谱图分析 80
7.3.3 PVC红外谱图分析 82
7.3.4 ABS红外谱图分析 83
7.3.5 PS红外谱图分析 83
7.3.6 PA红外谱图分析 84
小结 85
第8章 基于西沙环境的MDPE室内氙灯加速老化行为研究 87
8.1 氙灯老化后的表观性能 87
8.2 氙灯老化后的力学性能 88
8.2.1 拉伸强度 88
8.2.2 断裂伸长率 88
8.2.3 弯曲强度 88
8.3 老化后的红外谱图分析 90
8.4 室内氙灯老化与西沙大气环境暴晒试验的相关性 90
小结 93
第9章 基于西沙环境的ABS室内氙灯老化试验研究 94
9.1 氙灯老化后的表观性能 94
9.2 老化后的力学性能 96
9.2.1 拉伸性能 96
9.2.2 弯曲性能 97
9.2.3 冲击性能 97
9.2.4 硬度 98
9.3 老化后的红外谱图分析 98
9.4 西沙大气环境暴晒与氙灯加速老化性能相关性分析 99
9.4.1 拉伸性能 99
9.4.2 冲击性能 100
9.4.3 色差 101
9.4.4 黄色指数 102
小结 103
参考文献 104
第三篇 三元乙丙橡胶的环境老化行为与规律第10章 EPDM环境老化机理研究进展 107
10.1 EPDM的热氧老化机理 107
10.2 EPDM的光氧老化机理 113
10.3 EPDM的臭氧老化机理 114
10.4 EPDM的化学介质老化机理 114
10.5 EPDM的超声波老化机理 116
10.6 EPDM的辐照老化机理 117
10.7 EPDM的人工气候老化机理 118
第11章 EPDM在荧光紫外人工气候环境中的老化行为与机理 120
11.1 EPDM在荧光紫外人工气候环境中的老化行为 120
11.1.1 表面性能 120
11.1.2 微观形貌 124
11.1.3 交联密度 131
11.1.4 力学性能 131
11.1.5 交联反应动力学分析 135
11.1.6 TGA分析 136
11.1.7 红外谱图分析 137
11.1.8 拉曼光谱分析 139
11.1.9 XPS分析 139
11.2 EPDM在荧光紫外人工气候环境中的老化机理 145
小结 148
第12章 EPDM在氙灯人工气候环境中的老化行为及老化机理 149
12.1 EPDM在氙灯人工气候环境中的老化行为 149
12.1.1 表面性能 149
12.1.2 微观形貌 152
12.1.3 交联密度 158
12.1.4 力学性能 158
12.1.5 交联反应动力学分析 161
12.1.6 TGA分析 162
12.1.7 红外谱图分析 163
12.1.8 拉曼光谱分析 165
12.1.9 XPS分析 166
12.2 EPDM在氙灯人工气候环境中的老化机理 173
小结 177
第13章 EPDM在两种人工气候环境中老化行为的综合评价及相关性 178
13.1 主成分分析法 178
13.1.1 主成分分析简介 178
13.1.2 主成分分析的运算步骤 179
13.2 结果与讨论 181
13.2.1 EPDM在荧光紫外人工气候环境中的老化性能评价 181
13.2.2 EPDM在氙灯人工气候环境中的老化性能评价 187
13.2.3 EPDM在两种人工气候环境中老化行为的相关性 191
小结 193
第14章 EPDM在人工气候环境中的寿命预测 194
14.1 EPDM在荧光紫外人工气候环境中的寿命预测 194
14.2 EPDM在氙灯人工气候环境中的寿命预测 196
小结 199
第15章 应力状态下EPDM在荧光紫外人工气候环境中的老化行为 200
15.1 应力对EPDM溶胀指数和交联密度的影响 200
15.2 应力对EPDM老化性能的影响 202
15.2.1 拉伸强度 202
15.2.2 断裂伸长率 203
15.2.3 断裂永久变形 204
15.2.4 定伸应力 205
15.2.5 撕裂强度 207
15.2.6 硬度 208
15.3 应力对EPDM老化形貌的影响 209
15.3.1 表观形貌 209
15.3.2 SEM微观形貌 211
小结 217
第16章 EPDM在氙灯和荧光紫外加速老化环境下的黏弹行为 219
16.1 氙灯和荧光紫外加速老化对EPDM的应力松弛特性的影响 219
16.2 等时线图分析 223
16.2.1 等时线的做法 223
16.2.2 等时线图分析 223
16.3 三元黏弹模型的建立及分析 224
16.3.1 三元件模型的建立 224
16.3.2 三元件模型分析 225
16.4 四元黏弹模型的建立与分析 228
16.4.1 四元件模型的建立 228
16.4.2 四元件模型分析 228
小结 231
参考文献 232
第四篇 环氧和聚氨酯胶黏剂的环境老化行为与规律第17章 环氧和聚氨酯胶黏剂环境老化行为与机理研究进展 239
17.1 高分子胶黏剂老化机理 239
17.2 高分子胶黏剂老化的表征 242
第18章 环氧胶黏剂在武汉、万宁和漠河地区的老化行为 245
18.1 暴晒后的力学性能 245
18.1.1 黏结强度 245
18.1.2 本体拉伸强度 245
18.2 暴晒后的表观性能 246
18.2.1 环氧胶黏剂本体失光率 246
18.2.2 微观形貌 247
18.2.3 界面分析 248
18.3 暴晒后的红外谱图分析 249
18.3.1 武汉地区 249
18.3.2 漠河地区 249
18.3.3 万宁地区 250
18.4 环氧胶黏剂老化性能与暴晒周期、气象因素的相关性 250
小结 253
第19章 环境温度对环氧胶黏剂老化行为的影响 254
19.1 老化试验后的力学性能 254
19.1.1 老化时间对环氧胶黏剂黏结性能影响 254
19.1.2 老化温度对环氧胶黏剂的黏结性能影响 256
19.2 老化试验后的表观形貌变化与热重分析 259
19.3 老化试验后的红外谱图分析 261
19.3.1 60℃环氧胶黏剂热老化前后红外谱图分析 261
19.3.2 80℃环氧胶黏剂热老化前后红外谱图分析 262
19.3.3 100℃环氧胶黏剂热老化前后微观分析 263
19.4 老化机理讨论 264
小结 265
第20章 水浸泡环境下环氧胶黏剂和聚氨酯胶黏剂的老化行为 266
20.1 老化试验后力学性能的变化 266
20.1.1 环氧胶黏剂 266
20.1.2 聚氨酯胶黏剂 268
20.2 老化试验后表观形貌的变化 269
20.2.1 胶黏剂试样的表层形貌 269
20.2.2 胶黏剂黏结面上的破坏形式 270
20.2.3 黏结面金属底材的形貌 271
20.3 老化试验后红外谱图分析 271
20.3.1 环氧胶黏剂 271
20.3.2 聚氨酯胶黏剂 271
20.4 老化机理讨论 272
20.4.1 环氧胶黏剂 272
20.4.2 聚氨酯胶黏剂 272
小结 272
第21章 湿热环境下环氧胶黏剂和聚氨酯胶黏剂的老化行为 274
21.1 老化试验后力学性能的变化 274
21.1.1 环氧胶黏剂 274
21.1.2 聚氨酯胶黏剂 276
21.2 老化试验后表观形貌的变化 278
21.2.1 胶黏剂黏结试样表层SEM形貌 278
21.2.2 黏结界面破坏形式 279
21.3 老化试验后红外谱图分析 280
21.3.1 环氧胶黏剂 280
21.3.2 聚氨酯胶黏剂 280
小结 280
第22章 紫外光辐照下环氧胶黏剂和聚氨酯胶黏剂的老化行为 281
22.1 老化试验后力学性能的变化 281
22.1.1 环氧胶黏剂 281
22.1.2 聚氨酯胶黏剂 282
22.2 老化试验后表观形貌的变化 283
22.2.1 环氧胶黏剂 283
22.2.2 聚氨酯胶黏剂 283
22.3 老化试验后红外谱图分析与老化机理探讨 285
22.3.1 环氧胶黏剂 285
22.3.2 聚氨酯胶黏剂 286
小结 286
第23章 NaCl水溶液中胶黏剂的老化行为及其环境相关性分析 287
23.1 老化试验后的力学性能 287
23.1.1 NaCl水溶液的作用 287
23.1.2 NaCl浓度的影响 288
23.1.3 温度的影响 289
23.2 老化试验后的表观形貌 289
23.2.1 黏结界面形貌 289
23.2.2 胶黏剂与金属基体截面SEM形貌 290
23.2.3 黏结试样表层SEM形貌 290
23.3 老化试验后红外谱图分析 291
23.3.1 介质的影响 291
23.3.2 温度的影响 292
23.4 高分子胶黏剂性能老化与环境因素的相关性 292
23.4.1 环氧胶黏剂性能老化与环境的相关性 292
23.4.2 聚氨酯胶黏剂性能老化与环境的相关性 294
小结 296
参考文献 298
第五篇 有机高分子涂层的环境老化规律及对金属基体腐蚀的影响第24章 有机高分子涂层老化机理及对金属基体腐蚀影响研究进展 303
24.1 与高分子涂层材料老化相关的中国典型气候特性 303
24.2 高分子涂层的老化机理 304
24.3 高分子涂层室内外老化相关性的研究现状 305
24.4 高分子涂层防护性能的电化学阻抗谱评价 307
24.5 涂层下金属腐蚀行为与失效机理 309
24.6 涂层金属腐蚀的研究方法与进展 315
24.6.1 电化学方法 315
24.6.2 非电化学方法 319
24.6.3 新型复合方法 320
第25章 丙烯酸聚氨酯清漆涂层在拉萨与武汉地区的环境老化行为 322
25.1 暴晒期间气象数据 322
25.2 膜厚损失分析 324
25.3 失光率分析 325
25.4 黄色指数分析 325
25.5 接触角分析 326
25.6 附着力分析 327
25.7 红外谱图分析 328
25.8 XPS分析 330
25.9 表面微观形貌分析 335
25.10 完整涂层的电化学分析 336
小结 340
第26章 环氧清漆涂层在拉萨与武汉地区的环境老化行为 341
26.1 膜厚分析 341
26.2 失光率分析 342
26.3 黄色指数分析 342
26.4 接触角分析 343
26.5 附着力分析 344
26.6 红外谱图分析 344
26.7 表面微观形貌分析 346
26.8 完整涂层的电化学分析 347
小结 349
第27章 丙烯酸聚氨酯和环氧树脂两种清漆涂层在荧光紫外人工气候环境中的老化行为 350
27.1 膜厚分析 350
27.2 失光率分析 351
27.3 黄色指数分析 353
27.4 接触角分析 354
27.5 附着力分析 355
27.6 表面微观形貌分析 356
27.7 红外谱图分析 357
27.8 XPS分析 359
27.9 电化学分析 362
小结 369
第28章 丙烯酸聚氨酯和环氧树脂两种清漆涂层在氙灯人工气候环境中的老化行为 371
28.1 膜厚分析 371
28.2 失光率分析 372
28.3 黄色指数分析 374
28.4 接触角分析 375
28.5 附着力分析 376
28.6 表面微观形貌分析 377
28.7 红外谱图分析 378
28.8 XPS分析 380
28.9 电化学分析 382
小结 386
第29章 丙烯酸聚氨酯和环氧树脂两种清漆涂层荧光紫外老化与氙灯老化行为的对比 388
29.1 两种加速试验下涂层物理性能的对比 388
29.2 两种加速试验下涂层表面化学成分及降解机理的对比 391
29.3 两种加速试验下涂层微观形貌的对比 394
29.4 两种加速试验的涂层破损区腐蚀行为的对比 395
小结 397
第30章 丙烯酸聚氨酯清漆室内外老化性能的相关性 398
30.1 室内外老化性能对比分析 398
30.1.1 红外谱图和XPS对比分析 398
30.1.2 物理性能对比分析 400
30.2 相关性数学模型的建立与讨论 404
小结 408
第31章 涂层老化程度对涂层界面附着及金属基体腐蚀行为的影响 409
31.1 带人工缺陷老化涂层的EIS研究 409
31.1.1 试验方法 409
31.1.2 室内加速的带人工缺陷涂层的EIS 410
31.1.3 户外暴露的带人工缺陷涂层的EIS 412
31.1.4 涂层下金属腐蚀机理的讨论 413
31.2 采用SKP技术研究涂层-基体界面微区的腐蚀行为 414
31.2.1 试验方法 414
31.2.2 SKP结果分析 414
31.2.3 涂层体系在0.1mol/L HCl溶液中的膜下腐蚀机理讨论 415
小结 417
第32章 紫外加速老化对丙烯酸聚氨酯与氟碳涂膜水蒸气透过性能的影响 418
32.1 试验材料与方法 418
32.2 丙烯酸聚氨酯紫外老化涂膜体系水蒸气透过性能 419
32.2.1 丙烯酸聚氨酯涂膜体系水蒸气透过性能 419
32.2.2 紫外老化对丙烯酸聚氨酯涂膜体系水蒸气透过性能的影响 421
32.3 氟碳紫外老化涂膜体系水蒸气透过性能 421
32.3.1 氟碳涂膜体系水蒸气透过性能 421
32.3.2 紫外老化对氟碳涂膜体系水蒸气透过性能的影响 422
32.4 紫外加速老化后丙烯酸聚氨酯涂膜与氟碳涂膜水蒸气透过性能对比分析 423
32.5 紫外加速老化后涂层的EIS 425
32.5.1 紫外加速老化丙烯酸涂层体系的EIS 426
32.5.3 紫外加速老化丙烯酸聚氨酯面漆环氧底漆涂层体系的EIS 427
32.6 紫外加速老化涂层EIS抗渗透性能分析 430
小结 433
第33章 氟碳涂层在典型大气环境中的老化行为 434
33.1 户外暴晒氟碳涂层后表面性能 434
33.1.1 膜厚损失 434
33.1.2 附着力 435
33.1.3 失光率 436
33.1.4 微观形貌 437
33.1.5 表面接触角 439
33.1.6 红外谱图分析 440
33.1.7 带缺陷涂层户外暴晒后表面形貌 441
33.2 户外暴晒后涂层的EIS 443
33.2.1 拉萨地区户外暴晒后涂层的EIS 443
33.2.2 武汉地区户外暴露后涂层的EIS 449
小结 456
参考文献 457