抗老化劑對聚己內酯/木纖維復合材料熱老化性能的影響

方筱雅，唐 錢，鄭 霞

(中南林業科技大學材料科學與工程學院，長沙 410000)

0 前言

天然植物纖維增強可生物降解高分子樹脂復合材料雖然具備可自然降解、綠色環保等優良特性。但也與其他木塑復合材料一樣，都會在一定的環境條件下發生老化，使得復合材料基體、纖維或纖維/基體界面受到破壞，自身強度、剛度及表面光潔度下降，使用壽命及美觀度受到影響[1]。常見的環境條件主要有溫度、相對濕度、介質、紫外線輻射等，其中溫度、濕度的影響最為突出[2]。因此，開展對天然植物纖維增強可生物降解高分子樹脂復合材料在濕、熱環境條件下的老化性能研究，對于合理有效的生產、使用該類復合材料是非常有必要的，對促進天然植物纖維增強高分子樹脂復合材料的發展也是有積極意義的。

抗氧化劑BHA、Ca/Zn熱穩定劑、抗水解劑丁二醇雙縮水甘油醚作為抗老化劑一直以來備受研究者們的推崇，其中BHA更是作為食品抗氧化劑廣泛應用[3-5]。左玉等[6]報道，BHA應用于豬油可將豬油的氧化穩定性提高4倍，若用檸檬酸增效可提高10倍，譚丹丹等[7]研究了BHA對大豆抗氧化性能的影響，研究發現不同加熱溫度下BHA添加量(≤200 mg/kg與其抗氧化效果呈正比。Balkose等[8]研究了不同配比的Ca/Zn熱穩定劑對PVC穩定性的影響，并利用X 射線衍射等方法表征了Ca/Zn復合熱穩定劑的作用機理，研究發現，加入了Ca/Zn熱穩定劑的PVC薄膜熱穩定性明顯增加。黃新冰等[9]報道環氧類輔助熱穩定劑與Ca/Zn 體系配合使用有較高的協同作用，同時具有光穩定性優良和無毒的優點。目前，BHA抗老化劑主要應用于食品領域，復合材料老化研究未見報道。Ca/Zn熱穩定劑主要應用PVC和食品領域，在天然植物纖維增強高分子材料領域應用還很少見。丁二醇雙縮水甘油醚具有一定的抗水解性能，當前主要作為環氧樹脂添加劑被用于無溶劑涂料、層壓、膠黏劑等環氧體系，未見應用于天然植物纖維增強高分子材料領域的報道。這3種物質分別作為抗氧化劑、熱穩定劑、抗水解劑在相關領域有一些應用，但是同時將3種復合材料熱老化性能研究未見報道。

本文針對PCL/WF復合材料熱老化過程中存在氧、熱、水3種作用的狀況，以抗氧化劑、熱穩定劑、抗水解劑的含量作為變量，通過力學性能、傅里葉紅外光譜、X光電子能譜、凝膠滲透色譜、吸濕性能、X射線衍射、熱重分析、掃描電子顯微鏡等分析手段分別研究其對復合材料熱老化性能的影響。并采用三者抗老化性能最優配比制備抗老化復合助劑，探討抗老化復合助劑對PCL/WF復合材料的抗老化協同效果。

1 實驗部分

1.1 主要原料

PCL，注塑級，數均相對分子質量80 000，深圳匯鑫塑膠化工有限公司；

WF，平均規格270～550 μm，江蘇；

硅烷偶聯劑，KH-550，湖南匯虹試劑有限公司；

抗氧化劑BHA，99 %,安徽大唐生物工程有限公司；

Ca/Zn熱穩定劑，CZ-900A,衛輝市旭一塑料助劑有限公司；

抗水解劑(丁二醇雙縮水甘油醚)，99 %,上海如發化工科技有限公司；

無水乙醇，99.5 %,天津市富宇精細化工有限公司；

溴化鉀，分析純，天津市大茂化學試劑廠；

氯仿，分析純，衡陽市凱信化工試劑有限公司。

1.2 主要設備及儀器

電子恒溫干燥箱，101A系列，上海市實驗儀器總廠；

雙輥開煉機，XK-1608，上海橡膠機械廠；

熱壓機，QD86107，蘇州新協力機器制造有限公司；

高低溫試驗箱，LRHS-800B-L,上海林頻儀器股份有限公司；

萬能力學試驗機，DCS-R-100,日本島津公司；

電子天平，Precisa XR320XB，上海天美天平儀器有限公司；

紅外光譜儀(FTIR), IRAffinity-1,日本島津公司；

掃描電子顯微鏡(SEM)，Quanta 450,美國Waters 公司；

X射線衍射儀(XRD)，XD-2，北京普析通用儀器有限公司；

X光電子能譜儀，Escalab 250XI，美國Thermo Fisher公司；

凝膠滲透色譜儀(GPC)，Waters 150-CALC/GPC，美國Waters 公司。

1.3 樣品制備

按照表1取占復合材料質量40 %的WF置于80 ℃烘箱中干燥8 h，再將其與經1.5 %(占WF絕干質量)的KH-550處理后的PCL顆粒在100 ℃條件下的開放式雙輥混煉機中熔融共混15 min，得片狀物后經碎料機粉碎成顆粒狀混合物，經模壓成型后裁成標準試件；模具規格：250 mm×250 mm×6 mm，設計密度：1.2 g/cm3,模壓溫度100 ℃，模壓壓力10 MPa，模壓時間20 min；再將標準試件后放入高低溫試驗箱內進行熱老化處理，箱內濕度調節為95 %，老化溫度設定為80 ℃，72 h后分別取出試件進行檢測與表征。

表1 PCL/WF復合材料主要制備參數Tab.1 Main preparation parameters of PCL/WF composites

1.4 性能測試與結構表征

力學強度損失率分析：拉伸強度按照GB/T 1040.5—2008測試，拉伸速率10 mm/min;彎曲強度按照GB/T 17657—2013測試,彎曲速率10 mm/min；老化前拉伸強度為T1，老化后拉伸強度為T2，拉伸強度損失率N1按式(1)計算；老化前彎曲強度為δ1，老化后彎曲強度為δ2，彎曲強度損失率N2按式(2)計算；

(1)

(2)

FTIR分析:用無水乙醇潔凈后的小刀在試件上切取10 mg小塊置于試管中，加入10 mL氯仿，待樣品完全溶解后，用規格為1 mL的注射器吸取混合液通過有機過濾頭進行過濾，將過濾后清液滴在預先壓制好的溴化鉀薄片上靜置5 min，待氯仿完全揮發后放入FTIR進行測試，掃描范圍：4 000～400 cm-1,分辨率：2 cm-1，掃描次數：32次;

XRD分析：用無水乙醇潔凈后的刀片將試件切成10 mm×10 mm×5 mm規格的小塊，用砂紙將樣品背面打磨平整，再送入XRD進行測試，掃描時管電壓35 kV，掃描速度5°/min，掃描角度范圍5 °～40 °；

GPC分析：用刀片切取0.3 g復合材料樣品溶于20 mL氯仿中，待樣品全部溶解后，用規格為10 mL的注射器吸取混合液，再通過有機過濾頭進行過濾，收集過濾出的液體待測；用PL gel 5 μL MIXED-C交聯聚苯乙烯凝膠柱，以氯仿為流動相，流動相流速為1.00 mL/min，進樣量100 μL，實驗溫度37 ℃，標準物為聚苯乙烯；

X光電子能譜分析：用無水乙醇清潔過的刀片將試件切成5 mm×5 mm×3 mm規格小塊，樣品背面用砂紙打磨平整；用導電膠帶將樣品粘在鋁箔上，再將其粘在樣品臺上，將樣品室抽真空后進行測試；測試條件：單色AlKα靶為X射線激發源，功率200 W，650 μm束斑，能量分析器固定透過能20 Ev；其中，已知樣品中兩元素i和j的靈敏度因子Si和Sj，各自特定譜線強度(即峰面積)為Ii和Ij，那么兩原子濃度之比按式(3)計算。

(3)

2 結果與分析

2.1 抗氧化劑含量對PCL/WF復合材料熱老化性能影響

2.1.1 外觀形貌分析

圖1為添加不同含量的抗氧化劑BHA的PCL/WF復合材料在老化溫度為80 ℃、老化濕度為95 %的老化條件下處理72 h后的外觀形貌對比圖。從圖可以看出，老化處理后，復合材料的表層出現許多類似木纖維本色白點。這可能是由于表層的基體材料被分解，木纖維裸露，導致復合材料表面微微泛白。但隨著抗氧化劑BHA的添加量的增大，復合材料的外觀顏色逐漸加深，在抗氧化劑含量為4 %時顏色相對其他試件顏色是最深的。而從試件側面對比圖可以看出，未添加BHA的復合材料試件側面裂紋相對添加時的裂紋要多，隨著BHA的含量的增大，試件側面的裂紋相對減少，在BHA含量為4 %時，復合材料試件側面的裂紋相對其他試件是最少的。表明BHA的加入延緩了復合材料熱老化過程中的氧化分解，抗老化性能提高。

(a)平面 (b)側面圖1 添加不同含量抗氧化劑的復合材料熱老化處理后對比圖Fig.1 Contrast diagram of composite materials with different contents of antioxidants after thermal aging treatment

2.1.2 力學強度損失率分析

圖2 不同含量的BHA對老化后復合材料力學強度損失率的影響Fig.2 Effect of different contents of BHA on the mechanical strength loss rate of composites after aging

圖2是添加不同含量抗氧化劑BHA的復合材料熱老化處理后力學強度損失率的變化圖。從圖看出，當不添加BHA時，復合材料拉伸強度損失率為75.56 %，彎曲強度損失率為71 %；當添加1 %的BHA時，復合材料的拉伸強度損失率及彎曲強度損失率分別降低至71.23 %、69.32 %；當BHA的添加量從1 %增加至2 %時，拉伸強度損失率及彎曲強度損失率進一步降低，分別為69.03 %、68.05 %；繼續增加BHA的添加量至3 %，復合材料的拉伸強度損失率及彎曲強度損失率降至68.75 %、67.32 %；當BHA的添加量為4 %時，力學強度損失率分別達到本實驗組試件的最低值，拉伸強度損失率及彎曲強度損失率分別為66.51 %、65.3 %。表明適量的BHA加入復合材料有助于提高其抗老化性能。

2.1.3 GPC分析

圖3為添加不同含量的抗氧化劑BHA的復合材料的聚己內酯的GPC譜圖。表2是添加不同含量BHA的復合材料PCL的相對分子質量及其分布。據文獻查詢，在實驗條件相同的情況下，GPC曲線中峰型越寬則表示檢測到的相對分子質量分布越寬，出峰時間越早則表示檢測到的平均相對分子質量越大[10-11]。結合表2及圖3可以得出，隨著BHA含量的增加，熱老化處理后復合材料中PCL的凝膠滲透色譜曲線出峰時間逐漸提前，這說明隨著BHA的添加，復合材料內部能夠檢測到的平均相對分子質量逐漸增大， 這也正好與表2所示的結果一致； 隨著BHA含量的增加，復合材料中能夠檢測到的相對分子質量分布逐漸加寬，表明復合材料的抗老化性能逐漸增強，說明BHA加入能夠阻止復合材料與氧的接觸，阻礙復合材料的氧化分解。

BHA含量/%：1—1 2—2 3—3 4—4圖3 BHA含量對熱老化后復合材料中PCL的GPC曲線圖的影響Fig.3 The effect of BHA contents on the GPC curve of PCL in the composites after thermal aging

BHA含量/%數均相對分子質量(Mn)重均相對分子質量(Mw)黏均相對分子質量(Mp)分散系數(PD)134 26858 75354 1341.714 499238 61264 03960 7281.658341 74364 86360 0141.553 854447 24966 98263 0651.417 629

2.1.4 X光電子能譜分析

據文獻查詢可知，285 eV附近為C1s峰，532 eV附近為O1s峰[12]。表3、表4分別是利用靈敏度因子歸一法計算得出的不同含量BHA的復合材料熱老化后試樣表面C和O元素相關參數值[13]。可以看出，隨著抗氧化劑BHA含量的增加，位于532 eV附近的O1s峰面積相對自身強度逐漸下降，氧原子分數從22.33 %逐漸降低至16.17 %；位于285 eV附近的C1s峰面積相對自身從圖譜上看變化趨勢不大。碳原子分數從74.73 %上升至80.68 %。利用式(4)計算復合材料表面氧元素與碳元素的濃度比，當BHA含量為1 %時，兩者濃度比為0.274，當BHA含量為2 %時，兩者濃度比為0.266，當BHA含量為3 %時，兩者濃度比為0.243，當BHA含量為4 %時，兩者濃度比為0.184。由此可以看出，BHA對于復合材料的抗氧化具有明顯的效果，隨著添加量的增加， 復合材料表面的氧含量逐漸降低，說明隨著BHA添加量的增大，復合材料氧化分解程度逐漸降低，這一結論也剛好印證前期相關研究。

表3 添加不同含量BHA的復合材料熱老化后試樣表面C元素相關參數Tab.3 C element related parameters on the surface of the sample after thermal aging of composite materials with different contents of BHA

表4 添加不同含量BHA的復合材料熱老化后試樣表面O元素相關參數Tab.4 O element related parameters on the surface of the sample after thermal aging of composite materials with different contents of BHA

2.2 抗水解劑用量對PCL/WF復合材料熱老化性能的影響

2.2.1 力學強度損失率分析

圖4為添加不同含量的抗水解劑的復合材料在老化溫度為80 ℃、老化濕度為95 %的熱老化條件熱老化處理72 h后力學強度損失率的變化圖。由圖可知，當不添加抗水解劑時，熱老化處理后的復合材料拉伸強度損失率及彎曲強度損失率分別為75.56 %、71 %；當添加抗水解劑含量為1.5 %時，老化后復合材料的拉伸強度損失率及彎曲強度損失率分別為72.72 %、70.55 %，相對不添加時稍稍降低；當抗水解劑添加量為3 %時，復合材料的拉伸強度損失率及彎曲強度損失率進一步降低至66.74 %、67.14 %；而在抗水解劑添加量為4.5 %時，熱老化處理后復合材料的力學強度損失率達到本組所有試件的最低值，分別為62.83 %、56.31 %；繼續將添加量增加至6 %時，此時復合材料的拉伸強度損失率及彎曲強度損失率分別為70.82 %、68.92 %。這說明了適量添加抗水解劑有助于其抗老化性能的提高，添加量過高或過低，相對于未添加時性能有所提高，但不能達到最佳提升效果。這可能是由于抗水解劑的添加，能夠阻止復合材料的在熱老化過程中的水解，從而提升了復合材料的抗熱老化性能。

圖4 不同含量的抗水解劑對熱老化處理后復合材料力學強度損失率的影響Fig.4 Effect of different contents of anti hydrolysate on the mechanical strength loss rate of composites after heat aging treatment

2.2.2 FTIR分析

抗水解劑含量/%：1—0 2—1.5 3—3 4—4.5 5—6圖5 抗水解劑含量對熱老化后復合材料的FTIR光譜的影響Fig.5 The effect of the contents of anti hydrolysate on the FTIR spectra of the composites after thermal aging

2.2.3 XRD分析

抗水解劑含量/%：1—0 2—1.5 3—3 4—4.5 5—6圖6 不同含量抗水解劑的復合材料熱老化后的XRD圖譜Fig.6 X ray diffraction pattern of composite materials with different contents of hydrolysate after thermal aging

如圖6所示， 2θ為21.39 °和23.79 °處為PCL的特征衍射峰[14]。衍射強度由物相自身衍射能力強弱決定，衍射峰高反映了樣品結晶度的大小，衍射峰位置反映了衍射面網間距[15-16]。由圖7可見，抗水解劑添加量不同的復合材料熱老化后特征衍射峰位置基本沒有改變，但隨著添加抗水解劑添加量的增加，復合材料熱老化后特征衍射峰的強度逐漸增強，抗水解劑添加量為4 %與6 %時特征衍射峰的強度相當。這可能是由于抗水解劑的添加，阻礙了熱老化過程中復合材料內聚己內酯的水解，切斷了分子鏈上酯基與水的反應，避免了分子鏈因為水解而斷裂及有序排列被打亂，從而延緩了結晶度的減小；另外抗水解劑的加入，由前期研究可知，復合材料吸水率逐漸下降，從而減少了由水分帶入復合材料內部的熱量及氧，削弱了復合材料因熱、氧而發生的老化。

2.3 熱穩定劑用量對PCL/WF復合材料熱老化性能的影響

2.3.1 力學強度損失率分析

圖7是添加不同含量熱穩定劑的復合材料經過老化溫度為80 ℃、老化濕度為95 %的條件下老化處理72 h后力學強度損失率變化趨勢圖。從圖可以看出，隨著熱穩定劑添加量的增加，復合材料的拉伸強度損失率及彎曲強度損失率由未添加時的75.56 %、71 %降低至添加量為2 %時的67.5 %、63.15 %；當隨著添加量的繼續增加，復合材料的力學強度損失率不降反增，拉伸強度損失率及彎曲強度損失率由添加量為2 %時的67.5 %、63.15 %增加至添加量為8 %時的85.99 %、78.16 %。可見熱穩定劑含量為2 %時，復合材料抗熱老化性能最好。這表明適量添加熱穩定劑有助于復合材料抗熱老化性能的提高，過多添加不僅不會起促進作用，還會影響復合材料的抗老化性能。這可能是由于熱穩定劑的適量添加，能使復合材料受熱時性能穩定，延緩其受熱分解；由于復合材料制備過程中混煉及模壓皆需要熱量來促使木纖維與PCL的共混及熔融均勻，當熱穩定劑過量添加可能會影響復合材料制備時的傳熱或受熱，從而間接影響復合材料的各項性能。

圖7 熱穩定劑含量對老化后復合材料力學強度損失率的影響Fig.7 Effect of heat stabilizer contents on mechanical strength loss rate of composites after aging

2.3.2 凝膠滲透色譜分析

圖8是添加不同含量熱穩定劑的復合材料的聚己內酯的凝膠滲透色譜曲線圖，表5為PCL相對分子質量及分布。結合圖8及表5可知，隨著熱穩定劑添加量的增加，復合材料內部PCL的凝膠滲透色譜曲線的出峰時間漸漸延遲，表明隨著熱穩定劑的添加，能夠檢測到的平均相對分子質量逐漸變小，與表5的數據相符。當熱穩定劑添加量為從2 %增加到8 %時，數均相對分子質量、重均相對分子質量、黏均相對分子質量分別由32 646、55 330、49 713減小至23 186、43 321、39 399。隨著熱穩定劑添加量的增加，凝膠滲透色譜曲線峰型越窄，表明隨著熱穩定劑的添加，復合材料內部能檢測到的相對分子質量分布越窄。這可能是由于熱穩定劑的過量添加，導致復合材料在制備時受熱及傳熱出現問題，致使內部熔融不均，抗熱老化性能下降。

熱穩定劑含量/%：1—2 2—4 3—6 4—8圖8 熱老化處理后不同熱穩定劑添加量的復合材料中PCL的GPC曲線Fig.8 GPC curves of PCL in composite materials with different heat stabilizers after thermal aging treatment

熱穩定劑含量/%MnMwMpPD232 64655 33049 7131.694 865432 58656 04050 1341.719628 96152 29347 2801.805 629823 18643 32139 3991.868 402

2.3.3 XRD分析

由圖9可以看出，熱穩定劑添加量不同的復合材料熱老化后特征衍射峰的位置基本沒有改變，當不添加熱穩定劑時，特征衍射峰強度相對添加熱穩定劑的要弱。但隨著熱穩定劑的添加，特征衍射峰的強度也逐漸減弱，這可能是由于適量添加熱穩定劑有助于提高復合材料受熱穩定性，分子鏈不會由于熱量的原因而斷裂，有序排列不會被打亂。而熱穩定劑過量添加時，可能會影響復合材料制備時的受熱或傳熱，影響復合材料混煉及模壓時熔融，從而影響復合材料的性能。經過熱老化處理后，在水、氧與熱的共同作用下，復合材料性能進一步下降，老化前性能較差的復合材料老化程度加劇，內部分子鏈在水、熱、氧的作用下斷裂更嚴重[17]，有序排列被打亂，結晶度下降。

熱穩定劑含量/%：1—0 2—2 3—4 4—6 5—8圖9 不同熱穩定劑含量的復合材料熱老化后的XRD圖譜Fig.9 X ray diffraction pattern of composite materials with different heat stabilizers content after thermal aging

2.4 抗老化復合助劑對PCL/WF復合材料熱老化性能影響

2.4.1 外觀形貌分析

復合材料中添加的抗老化復合助劑的配比分別為：抗氧化劑4 %、抗水解劑4.5 %、熱穩定劑2 %。圖10為添加抗老化復合助劑與未添加抗老化復合助劑的復合材料經過老化溫度為80 ℃、老化濕度為95 %的熱老化條件熱老化72 h后外觀對比圖。從圖可以看出，添加抗老化復合助劑的復合材料較未添加抗老化復合助劑的復合材料熱老化后顏色要深，這可能是由于未添加抗老化復合助劑的復合材料熱老化過程中表層PCL被老化分解，導致木纖維裸露，從而致使整體偏向木纖維顏色；從兩者的側面圖可以看出，未添加抗老化復合助劑的復合材料熱老化后出現諸多裂紋，添加抗老化復合助劑的復合材料熱老化后基本沒有裂紋出現，這也反映了復合材料添加抗老化復合助劑后抗熱老化性能明顯增強，抗老化復合助劑對復合材料的抗老化具有顯著的作用。

(a)平面 (b)側面圖10 添加與未添加抗老化復合助劑的復合材料熱老化后外觀的對比圖Fig.10 Appearance contrast diagram of composite material with and without antiaging compound after thermal aging

2.4.2 力學強度損失率分析

圖11 復合材料熱老化后拉伸強度損失率的對比圖Fig.11 Contrast diagram of tensile strength loss rate after thermal aging of composite materials

圖12 復合材料熱老化后彎曲強度損失率的對比圖Fig.12 Contrast diagram of bending strength loss rate after thermal aging of composite materials

圖11和圖12是添加抗老化復合助劑的復合材料分別與未添加抗老化劑、添加4 %抗氧化劑、添加4.5 %抗水解劑及添加2 %熱穩定劑的復合材料經過熱老化處理后力學強度損失率的對比圖。從圖可以看出，未添加抗老化復合助劑的復合材料經過熱老化處理后，拉伸強度損失率及彎曲強度損失率分別為75.56 %、71 %，強度損失率數值相對是最大的，添加抗老化復合助劑的復合材料拉伸強度損失率及彎曲強度損失率分別為45.87 %、43.57 %，數值相對是最小的。這表明抗老化復合助劑的添加對復合材料的抗熱老化具有明顯的作用，可能是由于抗老化復合助劑內部的抗氧化劑抑制了復合材料的氧化分解，抗水解劑抑制了復合材料內部PCL分子鏈的水解，熱穩定劑則抑制了復合材料的熱降解[18]。3種抗老化劑的相互協同作用從而整體提高了復合材料的抗熱老化性能，抑制了復合材料的熱老化降解。

2.4.3 X光電子能譜分析

表6、表7分別是復合材料在老化溫度為80 ℃、老化濕度為95 %的熱老化條件下熱老化72 h后材料表面的C和O元素相關參數值。可以看出，添加了抗老化復合助劑的復合材料相對于未添加抗老化劑及添加4 %抗氧化劑的復合材料熱老化處理后位于285 eV附近為C1s峰面積變化不明顯，但位于532 eV附近的O1s峰面積明顯下降，添加抗老化復合助劑后復合材料表面的碳原子分數為81.6 %，相對只添加抗氧化劑時的80.68 %稍稍增大，但相對未添加抗老化復合助劑時55.54 %增大明顯。而氧原子分數為16.08 %，相對只添加抗氧化劑時的16.17 %稍稍下降，但相對未添加抗老化復合助劑時42.02 %下降明顯。利用式(4)分別計算復合材料氧元素與碳元素的濃度比值，未添加抗老化復合助劑時濃度比值為0.242，添加4 %抗氧化劑時濃度比值為0.184，添加抗老化助劑時為0.181。這充分說明了抗老化復合助劑內部抗氧化劑、抗水解劑及熱穩定劑的協同作用對于復合材料在熱老化過程中抗氧化性能有明顯的改善，也表明抗氧化劑與復合材料其他抗老化劑的復配并未影響其增強PCL/WF復合材料的抗氧化效果。

表6 復合材料熱老化后試樣表面C元素相關參數Tab.6 Related parameters of C element on the surface of the composite after thermal aging

表7 復合材料熱老化后試樣表面O元素相關參數Tab.7 Related parameters of O element on the surface of the composite after thermal aging

3 結論

(1)隨著抗氧化劑BHA添加量的增多，熱老化處理后的復合材料外觀顏色加深，側面的裂紋減少，PCL平均相對分子質量降低速度逐漸減慢，氧元素與碳元素的濃度比值逐漸降低，力學強度損失率減小，復合材料的抗氧化性能提高;

(2)抗水解劑添加量逐漸增大時，熱老化后復合材料的力學強度損失率呈現先減小后增大的趨勢，復合材料水解速率降低，復合材料的抗老化性能變好;

(3)隨著熱穩定劑含量的增加，熱老化后復合材料的力學強度損失率先減小后增大，PCL結晶度和平均相對分子質量降低速度逐漸減慢，復合材料熱穩定性增加，熱老化性能改善;

(4)將抗氧化劑、抗水解劑及熱穩定劑復配加入復合材料后，幾種抗老化劑產生協同作用，復合材料的熱老化性能明顯提升。