热塑性复合材料的分类及特性

时间：2026-01-22

第十章热塑性复合材料10.1.1 10 热塑性复合材料及其工艺定义

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热塑性复合高性能复合材料以优良纤维增强高性能热塑性树脂。材 eg:碳纤维、芳纶纤维聚苯硫醚、聚醚酮料的特点：比强度、比模量高，能在200℃以上长期使用分类通用型复合材料以玻纤及制品增强一般通用的热塑性树脂。及 eg:PP、PE、PVC 特性

热塑性复合材料 (Fiber Reinforced Thermo Plastics简称FRTP)是指以热塑性树脂为基体，以各种纤维为增强材料而制成的复合材料。分类按树脂基体及复合后的性能

第十章热塑性复合材料10.1.1 热塑性复合材料的分类及特性增强材料在复合材料中的形状短纤维增强热塑性复合材料

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长纤维粒料

短纤维粒料连续纤维增强热塑性复合材料

长0.2~0.7mm,均匀无定向分布在树脂基体中，纤维含量30%,各向同性。

连续纤维毡或布，按铺层方向分布，属非均质材料。

一般说，用连续纤维增强的热塑性复合材料的力学性能优于短纤维增强的复合材料。

第十章热塑性复合材料10.1.1 热塑性复合材料的分类及特性热塑性复合材料的特性 (1)密度小、强度高ρ钢 = 7.8 g/cm3, ρ热固性CM = 1.7~2.0 g/cm3 ρ热塑性CM = 1.1~1.6 g/cm3

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(2)性能可设计性与热固性复合材料相比，热塑性树脂种类多，可选择性大，其可设计性好。热塑性复合材料的物理性能、化学性能及力学性能都可以根据使用要求，通过合理的选择材料及工艺来设计。

第十章热塑性复合材料10.1.1 热塑性复合材料的分类及特性

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(3)耐热性一般地认为其耐热性比热固性树脂差。热塑性复合材料耐热性一般在100℃左右。用玻纤增强后的热塑性塑料的使用温度可大大提高。例如：尼龙6的热变形温度为50℃左右，增强后可提高到190℃以上，高性能热塑性复合材料的耐热可达250℃以上。导热系数：0.3~0.36 w/m.k 与热固性CM相当 (4)耐化学腐蚀性 CM的耐化学腐蚀性能一般取决于基体材料的特性。耐腐蚀性较好的热塑性树脂有：氟塑料、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀等。表10-2列出了防腐性能。热塑性复合材料的耐水性普遍比热固性复合材料好。

第十章热塑性复合材料10.1.1 热塑性复合材料的分类及特性

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(5)电性能 CM的电性能取决于树脂基体和增强材料的性能，其电性能可以根据使用要求进行设计。热塑性CM具有良好的介电性能，优于热固性CM,不受电磁作用，不反射无线电波。 (6)加工性能热塑性CM的工艺性能优于热固性CM,它可以多次成型，废料可回收利用等。

第十章热塑性复合材料10.1.2 FRTP

的成型方法

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热塑性CM的发展非常迅速，特别是近些年来，出现了许多热塑性CM的成型方法。其产量美、日、西欧等国占 CM28%,我国占4%。 (1)短纤维增强FRTP成型方法： 1)注射成型工艺 2)挤出成型工艺 (2)连续纤维及长纤维增强FRTP成型方法 1)片状模塑料冲压成型工艺 2)预浸料模压成型工艺 3)片状模塑料真空成型工艺 4)预浸纱缠绕成型工艺 5)拉挤成型工艺主要用途：汽车制造、机电工业、化工防腐、建筑工程等。

的成型方法

10.1.2 FRTP

第十章热塑性复合材料10.2 热塑性复合材料成型工艺理论基础PRTP的成型过程使物料变形或流动取得形状保持形状

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的成型工艺理论基础

10.1.2 FRTP

FRTP成型的基础理论树脂基体的成型性能

聚合物熔体的流变性成型过程中的物理和化学变化

第十章热塑性复合材料10.2.1 树脂基体的成型性能 10.2.1 树脂基体的成型性能1 可挤压性粘流状态

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可挤压性是指树脂通过挤压作用变形时获得形状和保持形状的能力。

注意：树脂只有在粘流状态时才能通过挤压而获得需要的变形。树脂的熔体流动速率与温度、压力有关。树脂的可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度。剪切速率↑,熔体粘度↓ 挤压力↑,熔体流动速率↑