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玄武岩纤维增强树脂基复合材料具有轻质、高强、抗疲劳、耐腐蚀和耐磨损等优点,在海洋工程领域显示出巨大的应用潜力。复合材料在海洋工程中应用时必须要考虑海洋的环境因素,尤其是冷热交变和介质腐蚀对材料性能的影响。本文采用FTIR、DSC和TG研究了乙烯基树脂的固化行为,从而得到复合材料的固化工艺;利用常温和冷热循环条件下复合材料拉伸强度和冲击强度的变化,评价了硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性玄武岩纤维对纤维/树脂界面结合强度的增强效果,和高低温环境下玄武岩纤维增强乙烯基树脂复合材料的力学性能,并利用SEM观察材料断口形貌分析了复合材料的损伤机理;利用复合材料在水、盐酸、氢氧化钠、氯化钠和机油中的浸泡实验,初步评价了复合材料的耐蚀性能。通过对乙烯基树脂结构和固化行为的研究发现,乙烯基树脂具有酯键和不饱和双键以及甲基,固化后树脂中的环氧基团生成醚键。V388(过氧化甲基乙基酮)引发剂引发效果最好,其最佳用量为2%。差热分析得到乙烯基树脂的理论凝胶温度Tgel为95.1℃,固化温度Tcure为118.6℃,固化后处理温度Ttreat为180.8℃。热失重(TG)结果显示,乙烯基树脂具有较强耐高温性能,其开始分解温度为350.8℃、最大分解温度为436.5℃,最终分解温度为548.3℃。通过拉伸实验可知,玄武岩纤维表面毡的比例为20%时,复合材料的拉伸强度最大为62.9 MPa,KH550偶联剂改性后强度达到83.2 MPa,提高30%;玄武岩纤维针刺毡含量为27%时,复合材料的拉伸强度最大为85.9 MPa,改性后为99.5 MPa,提高了16%;玄武岩单向布增强复合材料的拉伸性能得到大幅提高,未改性的最大强度为513.3MPa,改性后的最大为627.0 MPa。冲击实验结果显示,表面毡、针刺毡和单向布复合材料的冲击强度分别为142.7KJ/m2、153.2 KJ/m2、324.8 KJ/m2,而KH550偶联剂改性后分别提高了5%、14%、8%,达到150.3KJ/m2、175.2KJ/m2、351.6 KJ/m2。玄武岩纤维针刺毡和单向布增强复合材料在氢氧化钠溶液中的质量增加最多,而表面毡增强复合材料在水中质量增加最多。高低温(150℃和-196℃)交替循环研究结果显示,玄武岩纤维表面毡、针刺毡和单向布增强乙烯基树脂复合材料拉伸强度基本不变,说明该种复合材料力学性能比较稳定,具有良好的环境适用性。