热塑性复合材料用混纤预浸料特征

  
       本文对热塑性复合材料用预浸料的结构及其在复合材料成型加工中的浸渍性能进行分析。

       自1940年以来，连续纤维增强热固性复合材料的研究与应用在复合材料领域占主导地位。进入20世纪80年代，连续纤维增强热塑性塑料的研究成为国际上关注的热点课题。连续纤维增强热塑性复合材料兴起之后，人们借鉴纤维增强热固性复合材料的成型工艺，对其预浸料加工采用“湿法”，即溶液（或溶剂）浸渍和熔融浸渍。由于高性能热塑性基体塑料(如PEEK)具有高的熔融温度和熔融粘度，因此引起基体润湿、浸渍增强纤维以及预浸料适型性的问题。为了克服这些困难，开发了用混纤预浸料加工纤维增强热塑性复合材料的新工艺方法，其中包括增强纤维与热塑性基体纤维混合而成的混纤纱、织物混纤。这种新方法可以较好解决高分子量热塑性聚合物浸渍的问题，容易控制增强纤维和基体的比例，有良好的适型性。混纤预浸料作为热塑性复合材料的基础材料，其结构对复合材料的浸渍性能、力学性能有重要影响。

      混纤型预浸料的主要目的是解决热塑性复合材料加工中的浸渍性。如果在混纤预浸料中，增强纤维与基体纤维呈现均匀分布，且没有任何两根增强纤维紧密排列（见图1），则在复合材料成型加工中，基体纤维就可以实现基体的原位浸渍与固化，大大缩短基体的流动路径，提高加工效率。

       然而，要实现图1所示的混纤预浸料的结构是困难的。按照目前纺织加工的工艺方法，还不能达到这一点，特别是有确定增强纤维取向的混纤预浸料。因此，研究适合于热塑性复合材料的的混纤预浸料结构加工是十分必要的。

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