连续纤维增强热塑性树脂基复合材料的加工方法的探讨

      热塑性树脂基复合材料近年来发展较快，而连续纤维增强热塑性树脂的复合材料的优点更为突出，比较几种连续纤维增强热塑性树脂基复合材料的加工方法，其中用摩擦纺包芯纱加工的方法是一种很好的方法，并讨论了这种方法的特性。

      自50年代热塑性树脂基材料问世以后，几十年树脂基复合材料一直以热固性树脂基材料为主流发展着。热固性树脂基复合材料存在一些固有的缺点，如断裂韧性、损伤容限比较低；吸湿、环境适应性不佳；加工周期长；难以回收[-]等，这些均使它的发展受到一定影响。自1956年美国Fiberfil公司首先工业化生产玻璃纤维增强尼龙以来，通过60年代进一步的研究和推广应用，热塑性树脂基复合材料从70年代开始，其产量即直线上升。进入90年代，随着科学技术的迅猛发展，以通用工程塑料和高性能工程塑料为基体树脂的热塑性复合材料越来越受到人们的关注，并已成为复合材料异常活跃的研究开发热点[3]。近些年来，国外的热塑性树脂基复合材料发展速度非常快，已大大超过热固体性树脂基复合材料的发展速度。以美国为例，1994-1998年间，热固性树脂基复合材料年平均增长速度为5.48%，而热塑性树脂基复合材料则为23.15%。据资料介绍，国外玻璃纤维增强树脂基复合材料中有1/3为增强热塑性树脂复合材料。

      在国内，通过60年代前期的摸索研究，自1969年开始，玻璃纤维增强尼龙首先投入生产，随即聚苯乙烯、氯化聚醚、聚碳酸酯，聚氯乙稀、饱和聚酯、聚砜等等增强复合材料相继研制成功并投人生产。由于玻璃纤维的配合和反展，我国的热塑性树脂基复合材料无论从品种、性能、产量方面，都显示了赶超世界先进水平的趋势。

       热塑性树脂复合材料之所以得到长足的发展，主要是由于它克服了热固性树脂基复合材料存在的一些缺点，并具有以下优点[-．4]：热塑性树脂的线型分子结构使其韧性提高，是热固性树脂的10倍以上；吸湿性小；由于热塑性树脂在浸渍前聚合反应已经完成，因此在成型加工中纯粹是物理过程，无化学反应，所以成型速度快，并且可以多次重复加工及修补；其预浸料稳定，无贮存期限制，存放也无特殊要求；可回收再加工，无环境污染问题；另外还有维修方便，有类似于金属的加工特性，以及成本低。

       然而，由于热塑性树脂的熔融粘度(通常为500-5000Pa-s)-般都超过100Pa．s，因此在加工过程中不利于增强纤维的分布和基体树脂的浸渍。采用传统的复合材料加工方法来加工热塑性树脂基复合材料，很难满足增强纤维与基体树脂均匀分布和基体树脂对增强纤维完全浸渍的要求。所以，对热塑性树脂基复合材料，热塑性树脂和增强纤维的结合方法一直是这类复合材料加工的难点和关键。

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