1.目的及意义

1.1目的及意义

由于树脂基复合材料具有比模量大、比强度高、耐化学腐蚀等优点使得其在航空、航天、电子和化工领域得到了广泛的应用。但是由于传统的热固性复合材料抗损伤能力低，层间断裂韧性差，成本较高，回收困难，使得热固性复合材料的应用受到了一定的限制。而热塑性树脂基复合材料尤其是纤维增强热塑性树脂基复合材料由于其抗损伤能力强、断裂伸长率高、断裂韧性好、成本低可回收等优点受到了广泛的关注。其中，连续玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料（CGFRPP）具有强度高、密度低、耐腐蚀、抗冲击性能好且成本低可回收等优点，近几年得到了快速的发展。

热塑性树脂基复合材料具有明显的粘弹性，当施加荷载时，热塑性树脂基复合材料会产生蠕变和应力松弛。目前CGFRPP复合材料发展迅速，但耐疲劳性能、粘弹性行为仍缺少系统的理论研究。聚丙烯树脂基体属于结晶态高聚物，在长期使用和储存过程中受温度影响和外力的作用下，分子聚集态会发生改变，产生蠕变以及应力松弛现象，最终导致其结构失效，从而会对结构的长期工作性能的可靠性产生影响。因此，在结构设计中蠕变是不可忽视的一个重要因素。连续纤维增强聚丙烯基热塑性复合材料的制备及其粘弹性性能的研究及寿命预测对于扩大CGFRPP复合材料的应用具有重要的意义。

1.2国内外研究现状

连续纤维增强聚丙烯基复合材料由于其优异的性能在国内外都有应用。例如：瑞士固瑞特公司的Plytron#8482;PP片材能够应用在汽车底板、保险杠、发动机罩、家用电器及其大型制件的局部补强方面；美国克瑞公司Zenicon^TMPP也已经广泛用于卡车、火车、船运集装箱用高强抗冲板材以及蜂窝夹心复合材料蒙皮结构中。

蠕变实验是建立和改进蠕变模型，研究树脂基复合材料长期力学性能的基础，因此近年来蠕变实验研究受到学者们的普遍关注。树脂基复合材料的蠕变性能与组分材料的蠕变性能、组分比、应力状态、使用环境等因素有关。树脂基复合材料主要由纤维和基体组成。纤维和基体的蠕变性能都将影响树脂基复合材料的蠕变。

翁睿等研究了不同编织方式的连续玻璃纤维作为增强材料，聚丙烯塑料为基体，详细分析了玻璃纤维的编织、铺层方式以及温度、保温时间、压力对CGFRPP力学性能的影响。结果表明表面毡与聚丙烯的浸渍效果好，布 表面毡增强效果十分显著，材料弯曲强度值达到124MPa；升高温度延长浸渍时间都能够改善树脂对纤维的浸渍能力，提高复合材料的力学性能；压力对材料性能的影响较复杂，选择压力偏高时，压力变化对材料力学性能没有明显的影响。

刘鹏飞等综述了树脂基复合材料蠕变性能的研究进展，讨论了纤维、基体的蠕变性能以及温度、外部应力和材料性质对复合材料蠕变性能的影响规律，列举了目前常用的几种蠕变模型并且分析了其适用性。

王初红应用时间-温度-应力等效原理对PMMA及PP的非线性蠕变行为进行了研究，结果表明：线性-非线性黏弹性转变的临界应力与温度相关，温度越高，临界应力越低；在恒温时，时间-温度-应力等效原理退化为时间-应力等效原理；在恒应力时，时间-温度-应力等效原理退化为时间-温度等效原理。
力时，时间-温度-应力等效原理退化为时间-温度等效原理；与时间-温度等效原理和时间-应力等效原理相比时间-温度-应力等效原理更有优势作为高聚物长期黏弹性能的加速表征方法。