熱塑性高聚物基復(fù)合材料簡介

熱塑性高聚物基復(fù)合材料，以熱塑性樹脂為基體的復(fù)合材料。

又稱熱塑性樹脂基復(fù)合材料、熱塑性聚合物基復(fù)合材料。其基體材料是線型或支鏈型分子結(jié)構(gòu)的高聚物，在熱或溶劑作用下能夠熔融流動或溶解。熱塑性高聚物基復(fù)合材料的基體有各種通用塑料（如聚丙烯、聚氯乙烯）、工程塑料（如尼龍、聚碳酸酯）以及特種耐高溫的聚合物（如聚醚酰亞胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮）等。熱塑性高聚物基復(fù)合材料發(fā)展較晚，產(chǎn)量遠比不上熱固性樹脂基復(fù)合材料。但這類復(fù)合材料具有不少熱固性樹脂基復(fù)合材料所不具備的優(yōu)點，如韌性好，其復(fù)合材料的抗沖擊性能高；吸濕性低，耐環(huán)境性能好；可回收再生；加工周期短。缺點是加工溫度較高，耐化學(xué)性稍差。用途廣泛，既可用于電器工業(yè)、交通運輸、機械制造、建筑業(yè)，又可用于航空航天工業(yè)。

高聚物復(fù)合材料綜合了原有各種材料的性質(zhì)，具有質(zhì)輕、強度高、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)。還可以根據(jù)需要進行材料設(shè)計，使構(gòu)成的復(fù)合材料具有最佳性能，以滿足特殊的要求。

高聚物復(fù)合材料分為高聚物結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和高聚物功能復(fù)合材料兩類。以前者為主，后者尚在發(fā)展中。

高聚物結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 是由高強度的承力增強材料（稱增強劑）和較柔韌的起傳遞力和粘合作用的基體材料所組成，二者之中至少有一種是高聚物。其中發(fā)展最快的、產(chǎn)量最大的是纖維增強塑料，所用增強劑為高強度、高模量、耐熱的纖維如玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、聚芳酰胺纖維等和上述纖維的混雜品或織物?；w材料有不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂和聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚砜、聚碳酸酯、ABS 樹脂等熱塑性樹脂（見玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料、硼纖維增強塑料）。高聚物復(fù)合材料的比強度和比模量，比金屬材料高幾倍（見表）。

高聚物復(fù)合材料高聚物功能復(fù)合材料 由兩種材料復(fù)合而成，其中至少有一種是高聚物，目的為加強原來一種材料的功能或使之具有新的功能，如壓電、壓磁、半導(dǎo)、光導(dǎo)、電導(dǎo)、超導(dǎo)、熒光、閃爍，以及化學(xué)選擇性等。功能復(fù)合材料具有加和效應(yīng)和乘積效應(yīng)。高聚物功能復(fù)合材料在現(xiàn)有的功能復(fù)合材料中僅占極少數(shù)，例如具有溫度自控性能的電熱材料和研究中的化學(xué)選擇性吸附、過濾材料等。

加工成型 視所用樹脂的類型而定，對于熱固性樹脂,一般將纖維或織物浸漬液態(tài)樹脂后，經(jīng)過預(yù)成型(有手工糊制法、模壓法、氣袋法和纏繞法),再將樹脂固化。對于熱塑性樹脂，則在擠出機中與短纖維混合造粒，然后注射成型。發(fā)展了各種型材的連續(xù)成型工藝，如連續(xù)卷纏、拉拔等。復(fù)合材料成型設(shè)備雖較簡單，但是工藝周期較長。

應(yīng)用 高聚物復(fù)合材料的應(yīng)用很廣，它是航空、航天工業(yè)中的重要材料。現(xiàn)代飛機設(shè)計中計劃大量采用高聚物復(fù)合材料，以減輕重量。汽車工業(yè)為了節(jié)約用油也趨向大量使用高聚物復(fù)合材料，以減輕車身重量。造船工業(yè)用它制造1000噸以下的船艇，不僅重量輕而且耐海水腐蝕，維修也方便。此外，也大量用在大型耐腐蝕貯槽、管道和壓力容器、建筑材料和體育器材等方面。

《纖維增強熱塑性復(fù)合材料及其應(yīng)用》講述了進入21世紀后，熱塑性樹脂基復(fù)合材料再次受到人們的關(guān)注，前景廣闊。本書內(nèi)容注重實用性，既考慮了系統(tǒng)性，又兼顧了近年來熱塑性復(fù)合材料的新技術(shù)和新產(chǎn)品，取材廣泛，體現(xiàn)了一定的前瞻性。