聚丙烯与尼龙基热塑性筋性能提升关键技术数据集

热塑性复合材料筋的剪切性能是决定其综合力学性能的关键因素之一。因此，采用适合的工艺技术改善纤维-树脂界面特性、提高树脂对纤维的浸润性，并增强复合材料层间裂纹扩展的断裂能，对于提升复合材料筋的力学性能具有重要意义。本研究通过纤维表面改性、短切纤维微Z-pin、加压绞合技术等多种方法提升聚丙烯与尼龙基热塑性复合材料及筋材的剪切性能。纤维表面改性研究表明醇溶性尼龙与硅烷偶联剂的复合处理方案可显著提升单丝微脱粘及复合材料的界面剪切强度，层间剪切强度的提升幅度达到22.5%。通过在复合材料层间添加垂直取向的短纤维，借助短切纤维的桥联机制可实现复合材料层间剪切强度提升幅度达到27%。进一步地，通过对玻纤增强聚丙烯复材筋进行加压绞合处理，显著提高了筋材内部树脂对纤维的浸渍度，降低了孔隙率，层间剪切强度提升幅度达到40%，且综合力学性能取得显著提升。研究结果对于聚丙烯与尼龙基热塑性复合材料筋的性能提升和高性能热塑复材筋的开发具有重要的参考价值，为热塑性复合材料筋的工程化技术开发提供技术指导和借鉴。