连续碳纤维增强PPS预浸带、缠绕管、层压板的影响分析

 

不过，国内对连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料的应用水平还远远不够，原材料方面的制备水平与美欧之间的差距严重制约了其应用与发展。有的企业通过自主创新，对连续碳纤维增强PPS的预浸带制备技术进行了完善和提升，实现了高性能连续碳纤维聚苯硫醚预浸带的量产化，能够更好地满足国内市场的需要。预浸带的性能在一定程度上决定了复合材料制品的综合性能，下文就针对连续碳纤维增强PPS预浸带的质量对层压板和缠绕管的性能影响做一简要介绍。

 

连续碳纤维增强PPS预浸带

 

连续碳纤维增强PPS预浸带对层压板性能的影响：

 

连续碳纤维增强PPS复合材料板的层压过程也是PPS树脂再浸渍碳纤维的过程，树脂对碳纤维良好的浸润效果和界面粘结性有助于发挥出该种复合材料的力学性能。其中，单向碳纤维预浸带的铺层方向、铺层设计直接决定了层压板在纤维方向和垂直方向上的力学表现。例如，碳纤维铺层的取向影响到板材的拉伸性能，碳纤维的取向度越高，强度越大；碳纤维铺层设计影响到层压板的层间剪切强度，进而影响到板材的抗冲击性能。连续碳纤维与PPS基体树脂的粘结性对板材的性能影响非常明显，其界面粘结强度越大，板材的整体抗外界破坏能力越强。

 

因此，必须保证预浸带中碳纤维丝束的均匀分布和树脂比例的合理分配。一旦出现碳纤维丝束过于集中或者树脂富集的情况，就会产生残余应力，在板材承受负载时，就可能产生层间分离的情况，从而影响到整个板材的性能表现。

 

连续碳纤维增强PPS板材

 

连续碳纤维增强PPS预浸带对缠绕管性能的影响：

 

将连续碳纤维增强PPS预浸带加压缠绕到芯模或内衬层上，经过冷却定型，得到管材制品，该工艺具有高生产率和质量稳定等诸多优点。

 

连续碳纤维增强PPS预浸带与缠绕管的性能密切相关，如果连续碳纤维增强PPS复合材料预浸带中碳纤维丝束分布不均匀，或者在缠绕成型过程中预浸带铺放不精确、有重叠，就会对碳纤维管材管壁密度的稳定性产生负面影响。

 

预浸带的浸渍均匀度对管材的均匀性更是直接相关。预浸带中的碳纤维丝束和PPS树脂含量都要保持合理的比例，树脂基体的含量过多，成型中就比较容易出现缺陷，增加了直接剪切破坏的可能性。除此之外，如果预浸带中的空隙率过高的话，也会对管材的ILSS、耐疲劳性等方面产生不利影响。