单聚合物复合材料成型制备新技术优化

聚合物复合材料通常是由聚合物基体、玻璃纤维，碳纤维和天然纤维等增强材料组成的多相固体材料。由于增强热塑性树脂基复合材料的基体本身缺乏可反应的活性官能团，很难与纤维发生良好的化学键结合，基体和纤维的黏接性能直接影响着界面性能，界面性能影响应力传递，从而影响复合材料制品的微观结构和宏观力学性质。因此，界面问题一直制约着复合材料的发展。如何获得坚固、稳定界面一直是聚合物复合材料的研究课题。

另外，很难找到一种合适而经济的方法将不同种类的纤维和基体彼此分开。复合材料的大量使用导致了复合材料废弃物的增加，造成了环境污染。随着自然资源的日益枯竭和环境的严重污染，全球能源回收和再利用意识不断提高，复合材料的设计必须考虑聚合物回收再利用。因此，研究力学和界面性能良好、回收利用率高的新型复合材料成为复合材料发展的迫切需求。

1975年，Capiati和Porte首次提出了单聚合物复合材料(Single Polymer Composite，SPCs)的概念，根据聚合物不同结构形态有着不同流变性能的特点，研究了高密度聚乙烯作为基体和增强体的复合材料，将高度取向的聚乙烯(PE)纤维插入聚乙烯熔体中，第一次热压制备了PE单聚合物复合材料(SPCs)，提出了SPCs的概念，通过实验研究证明了SPCs制备的可行性，验证了其具有较好界面性质的特点。当时SPCs的概念没有引起足够的关注和重视，在此后相当长的一段时间SPCs发展缓慢。(www.xing528.com)

SPCs的基体和增强材料来自同种高分子聚合物，是把两种或两种以上化学组分相同物理性质不同的聚合物复合在一起的材料，与传统的纤维增强聚合物基复合材料相比，SPCs的力学性能和基体与增强材料间的界面结合强度都得到提高。另外，SPCs是一种新型的环保材料，只需简单熔融即可回收再利用。由于单聚合物复合材料(SPCs)具有质量轻、比强度高、耐冲击和易回收等显著特点，近年来成为复合材料研究领域的热点之一。

本章介绍SPCs的研究进展，以陈晋南课题组的成功案例介绍SPCs制备新技术、新工艺和新设备，按研究问题内容分为4节，包括单聚合物复合材料的研究进展、单聚合物复合材料的研发与聚合物流变性能、单聚合物复合材料注塑成型制备与其性能、单聚合物复合材料挤出成型制备与其性能。