熱塑性復合材料用混纖預浸料特征

  
       本文對熱塑性復合材料用預浸料的結構及其在復合材料成型加工中的浸漬性能進行分析。

       自1940年以來，連續纖維增強熱固性復合材料的研究與應用在復合材料領域占主導地位。進入20世紀80年代，連續纖維增強熱塑性塑料的研究成為國際上關注的熱點課題。連續纖維增強熱塑性復合材料興起之后，人們借鑒纖維增強熱固性復合材料的成型工藝，對其預浸料加工采用“濕法”，即溶液（或溶劑）浸漬和熔融浸漬。由于高性能熱塑性基體塑料(如PEEK)具有高的熔融溫度和熔融粘度，因此引起基體潤濕、浸漬增強纖維以及預浸料適型性的問題。為了克服這些困難，開發了用混纖預浸料加工纖維增強熱塑性復合材料的新工藝方法，其中包括增強纖維與熱塑性基體纖維混合而成的混纖紗、織物混纖。這種新方法可以較好解決高分子量熱塑性聚合物浸漬的問題，容易控制增強纖維和基體的比例，有良好的適型性。混纖預浸料作為熱塑性復合材料的基礎材料，其結構對復合材料的浸漬性能、力學性能有重要影響。

      混纖型預浸料的主要目的是解決熱塑性復合材料加工中的浸漬性。如果在混纖預浸料中，增強纖維與基體纖維呈現均勻分布，且沒有任何兩根增強纖維緊密排列（見圖1），則在復合材料成型加工中，基體纖維就可以實現基體的原位浸漬與固化，大大縮短基體的流動路徑，提高加工效率。

       然而，要實現圖1所示的混纖預浸料的結構是困難的。按照目前紡織加工的工藝方法，還不能達到這一點，特別是有確定增強纖維取向的混纖預浸料。因此，研究適合于熱塑性復合材料的的混纖預浸料結構加工是十分必要的。

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