徐 靖，周小麗，張友剛

（航空工業(yè)航宇救生裝備有限公司，湖北 襄陽 441003）

在沿海灘涂、沼澤濕地、沙灘、凍土等松軟泥濘地面區(qū)域開展油氣地質(zhì)勘探、國土防衛(wèi)、軍事訓(xùn)練及災(zāi)害救援等過程中，如何在較短的時(shí)間內(nèi)快速提高低密度、高壓縮性地基的承載能力[1]是確保大型機(jī)動(dòng)車輛快速通過并保證勘探、救援及軍事保障效果的關(guān)鍵.通過鋪設(shè)應(yīng)急路面板材料以提高松軟地面的承載面積是解決非路面機(jī)動(dòng)車輛的快速通過的有效技術(shù)途徑.目前以中高強(qiáng)度薄鋼板[2]材料為代表的金屬路面板的厚度通常為6～20 mm，6 mm和20 mm厚度鋼板單位面積重量分別為46.8 kg/m2和156 kg/m2；而纖維體積分?jǐn)?shù)為60%的超高分子質(zhì)量聚乙烯玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其6 mm和20 mm厚度板型制件的單位面積重量僅分別為14.5 kg/m2和38.3 kg/m2.因薄鋼板金屬路面板質(zhì)量大的原因，在松軟地面鋪設(shè)和使用過程中存在鋪設(shè)難度高、路面距離短以及路面翹曲和變形的問題.因此，研制開發(fā)具有高強(qiáng)度、高變形和抗反復(fù)碾壓的輕質(zhì)復(fù)合材料路面板材料成為新型輕量化快修應(yīng)急路面裝備亟待解決的問題[3].

目前國內(nèi)外針對(duì)復(fù)合材料應(yīng)急路面板材料的研究主要集中在路面單元板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[4]與連接[5-7]、路面板用新材料的研發(fā)與性能評(píng)價(jià)以及路面板的工程應(yīng)用[8].方海等[9]采用真空吸注工藝制備了乙烯基酯樹脂基玻璃纖維增強(qiáng)木夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料路面墊板，該結(jié)構(gòu)路面板通過了18 t級(jí)車輛砂土地基、淤泥地基的車載試驗(yàn).受熱固性乙烯基酯樹脂彈性變形有限及較大彎曲變形易引發(fā)夾芯結(jié)構(gòu)發(fā)生分層破壞的影響，該結(jié)構(gòu)材料不適宜在松軟地基條件下的重載車輛通行使用.王秋峰等[10]采用熔體包覆法制備了長纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，研究了界面改性方法、纖維含量、纖維長度等對(duì)LGF/PP力學(xué)性能的影響.唐榮華等[11]開展了長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料熱模壓成型工藝參數(shù)與其復(fù)合材料熱模壓件力學(xué)性能的關(guān)系研究.通過優(yōu)化模壓工藝參數(shù)，其復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高16%和13%.Chevali等[12]利用擠出-模壓成型工藝制備了長玻璃纖維增強(qiáng)尼龍、聚丙烯、高密度聚乙烯熱塑性復(fù)合材料，對(duì)其彎曲蠕變性能進(jìn)行了理論分析與試驗(yàn)評(píng)價(jià).Wan等[13]針對(duì)模壓壓力與纖維長度對(duì)短切碳纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料的拉伸和壓縮性能進(jìn)行的測(cè)試分析.Hartikainen等[14]研究了對(duì)添加碳化鈣填料的長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的斷裂韌性和斷裂模式，揭示了填料對(duì)其斷裂韌性的影響.Zhou等[15]對(duì)玻璃纖維氈增強(qiáng)聚丙烯基復(fù)合材料的沖擊性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.Chukov等[16]研究了碳纖維表面改性對(duì)模壓成型碳纖維增強(qiáng)UHMWPE復(fù)合材料界面性能.

超高分子質(zhì)量聚乙烯（UHMWPE）材料具有質(zhì)量輕、拉伸強(qiáng)度和彈性變形伸長率高、抗沖擊性能和耐磨性能良好、耐酸堿腐蝕優(yōu)異等特點(diǎn)[17]，是制備高性能超高分子質(zhì)量聚乙烯路面板的優(yōu)質(zhì)基體材料.受超高分子質(zhì)量聚乙烯熔融粘度高、流動(dòng)浸滲性差的限制，目前國內(nèi)路面板的應(yīng)用僅局限于未增強(qiáng)和短纖維增強(qiáng)的超高分子質(zhì)量聚乙烯2種模壓板結(jié)構(gòu)類型，而纖維體積分?jǐn)?shù)高于30%的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯路面板材料的研發(fā)尚未見文獻(xiàn)報(bào)道.因此，連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯路面板材料的研發(fā)與性能評(píng)價(jià)研究具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值.為此，本文通過制備玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯預(yù)浸料，研究纖維體積含量對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)UHMWPE復(fù)合材料力學(xué)性能和熱機(jī)械性能的影響規(guī)律，分析其拉伸斷裂與沖擊斷裂破壞的機(jī)理，為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯復(fù)合材料路面板的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與設(shè)備

所用原料包括：EUW400型無堿玻璃平紋布，面密度400 g/m2，泰安玻璃纖維有限公司產(chǎn)品；XH-902型超高分子質(zhì)量聚乙烯，分子質(zhì)量為250萬±50萬，密度為0.945 g/cm3，深圳市特力新材料科技有限公司產(chǎn)品.

所用設(shè)備儀器包括：HRJSJ-45/24型單螺桿管材擠出機(jī)，海瑞嘉精密擠出機(jī)械有限公司產(chǎn)品；AG-250 kN型萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)，日本島津公司產(chǎn)品；MXA2M型熱壓機(jī)，東莞市正文機(jī)械有限公司產(chǎn)品；9250HV落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，美國英斯特朗公司產(chǎn)品；馬弗爐，北京市永光明醫(yī)療儀器廠產(chǎn)品；FA400型電子天平，上海精科電子儀器公司產(chǎn)品；DHR-2型旋轉(zhuǎn)流變儀，美國TA公司產(chǎn)品；2XNR400A型熔體流動(dòng)速率儀，承德試驗(yàn)機(jī)有限公司產(chǎn)品；DSC7差式掃描熱量儀，美國PERKIN ELMER公司產(chǎn)品；DMA7型動(dòng)態(tài)熱分析儀，德國NETZSCH公司產(chǎn)品.

1.2 實(shí)驗(yàn)件制備

1.2.1 連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯預(yù)浸料的制備

為確定超高分子質(zhì)量聚乙烯的熔融指數(shù)，對(duì)UHMWPE基體進(jìn)行了熔體流動(dòng)速率測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示.

表1 不同溫度下UHMWPE熔融指數(shù)Tab.1 Melt index of UHMWPE with different temperatures

由表1可知，在140℃溫度條件下，UHMWPE流動(dòng)性較差，其最大熔融指數(shù)僅為0.183 5 g/min，此溫度條件下無法實(shí)現(xiàn)UHMWPE基體對(duì)玻璃纖維的浸潤.當(dāng)加熱溫度提高到230℃時(shí)，其熔融指數(shù)達(dá)到0.620 5 g/min，較大的熔融指數(shù)可有效提高基體對(duì)玻璃纖維的浸潤程度.為確定超高分子質(zhì)量聚乙烯粘度-溫度特性，采用Oscillation Temperature Ramp模式對(duì)UHMWPE基體進(jìn)行了動(dòng)態(tài)升溫粘度進(jìn)行測(cè)試，溫度范圍為100～260℃，升溫速率為5℃/min，測(cè)試結(jié)果如圖1所示.

圖1 超高分子質(zhì)量聚乙烯粘度曲線Fig.1 Viscosity curve of UHMWPE

由圖1可知，在100～125℃溫度條件下，UHMWPE粘度由 14 938 Pa·s升高到最大值，達(dá)到 19858Pa·s.當(dāng)溫度升高到140℃時(shí)，UHMWPE粘度值降低到2 582 Pa·s.當(dāng)溫度繼續(xù)升高，粘度逐漸降低.當(dāng)溫度升高到213℃時(shí)，粘度達(dá)到最低值，為1 523 Pa·s.結(jié)合熔融指數(shù)測(cè)試結(jié)果，并考慮到擠出機(jī)敞開式加熱區(qū)溫度傳遞損失的影響，經(jīng)擠出試驗(yàn)確定了表2所示的擠出機(jī)溫控區(qū)的溫度，利用自行研制的高溫?cái)D出熔融熱塑性預(yù)浸料成型裝置制備了寬度為110 mm、厚度為0.52 mm的連續(xù)玻璃纖維織物增強(qiáng)UHMWPE預(yù)浸料.

表2 擠出機(jī)溫控區(qū)溫度設(shè)計(jì)Tab.2 Selecting temperature of extruder heating parts

1.2.2 連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯復(fù)合材料層壓板的制備

連續(xù)玻璃纖維UHMWPE層壓板鋪層參數(shù)如表3所示.根據(jù)表3所示的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯復(fù)合材料層壓板鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，將規(guī)定數(shù)量的熱塑性預(yù)浸料鋪放在模壓成型模具中，待模具合模后將其放置于熱壓機(jī)的上下壓板間，依據(jù)圖2所示的升溫與加壓工藝曲線對(duì)模具進(jìn)行加熱和加壓處理，為確保熔融流動(dòng)狀態(tài)下的UHMWPE基體充分浸潤玻璃纖維增強(qiáng)體，采用三段式加壓工藝和180℃的熱壓工藝制備UHMWPE板.待模具冷卻后開模取出連續(xù)玻纖UHMWPE層壓試驗(yàn)板.經(jīng)測(cè)試4種試驗(yàn)板 的 厚 度 均 為 5 mm，UMPE1、UMPE2、UMPE3、UMPE4試驗(yàn)板的纖維體積分?jǐn)?shù)分別為30%、40%、50%、55%.

表3 連續(xù)玻璃纖維UHMWPE層壓板鋪層參數(shù)Tab.3 Laminate parameters of continuous glass UHMWPE composites

圖2 升溫加壓曲線Fig.2 Heating and compressing curves

1.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

1.3.1 拉伸性能測(cè)試

按照GB/T 1040-92纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法對(duì)連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯復(fù)合材料試驗(yàn)件進(jìn)行了拉伸性能測(cè)試，試驗(yàn)件尺寸如圖3所示.

圖3 拉伸試樣尺寸Fig.3 Tensile sample size

AG-250 kN型萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)的加載速率為3 mm/min，試驗(yàn)件的拉伸強(qiáng)度由公式（1）求得

式中：P為拉伸斷裂載荷（N）；b為試樣寬度（mm）；d為試樣厚度（mm）；σ為拉伸強(qiáng)度（MPa）.

1.3.2 層間剪切性能測(cè)試

按照ASTM D3846-08增強(qiáng)塑料面內(nèi)剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法對(duì)連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯復(fù)合材料試驗(yàn)件進(jìn)行了層間剪切性能測(cè)試，試樣的尺寸為30mm×10 mm×5 mm，測(cè)試跨距為20 mm，試驗(yàn)機(jī)加載速率為1.0 mm/min.層間剪切強(qiáng)度由公式（2）求得

式中：Pb為試樣破壞時(shí)的最大載荷值（N）；b為試樣的寬度（mm）；h為試樣的厚度（mm）；τs為層間剪切強(qiáng)度（MPa）.

1.3.3 沖擊性能測(cè)試

按照GB/T1451-2005纖維增強(qiáng)塑料簡(jiǎn)支梁式?jīng)_擊韌性試驗(yàn)方法對(duì)連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯復(fù)合材料試驗(yàn)件進(jìn)行了層間沖擊性能測(cè)試，試樣的尺寸為120 mm×10 mm×5 mm，沖擊強(qiáng)度由公式（3）求得

式中：A為沖斷試樣所消耗的能量（J）；b為試樣寬度（mm）；h為試樣缺口厚度（mm）；αk為沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）.

1.3.4 動(dòng)態(tài)熱力學(xué)性能測(cè)試

連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)超高分子質(zhì)量聚乙烯復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)熱力學(xué)性能采用德國NETZSCH公司的DMA7型動(dòng)態(tài)熱分析儀，采用三點(diǎn)彎曲的模式進(jìn)行測(cè)試，頻率為1 Hz，升溫速率為5℃/min，溫度范圍為20～180℃.

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 纖維體積含量對(duì)UHMWPE復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

2.1.1 纖維體積含量對(duì)拉伸性能的影響

5種不同纖維體積含量的UHMWPE復(fù)合材料試樣拉伸強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如圖4所示.

圖4 不同纖維體積含量的UHMWPE復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度Fig.4 Tensile strength of UHMWPE composites samples with different fiber volume content

由圖4可知，當(dāng)玻璃纖維體積分?jǐn)?shù)分別為30%、40%和50%時(shí)，UHMWPE復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度分別達(dá)到308.2 MPa、502.4 MPa和675.9 MPa，與未采用纖維增強(qiáng)的UHMWPE試樣相比（拉伸強(qiáng)度為30.2 MPa）拉伸強(qiáng)度分別提高920.5%、1 563.6%和2 138.1%.由于連續(xù)玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度較高，在UHMWPE引入連續(xù)纖維可有效提高其拉伸強(qiáng)度，因此UHMWPE復(fù)合材料試樣拉伸強(qiáng)度隨著其纖維體積含量的增加而增加.但當(dāng)纖維體積分?jǐn)?shù)提高到55%時(shí)，與50%體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料試樣的拉伸強(qiáng)度相比，其拉伸強(qiáng)度降低到566.1 MPa，這主要是由于高粘度UHMWPE難于充分浸潤高纖維體積含量增強(qiáng)體造成基體-纖維界面強(qiáng)度較低造成的.

2.1.2 纖維體積含量對(duì)層間剪切強(qiáng)度的影響

表4所示為不同纖維體積含量UHMWPE復(fù)合材料試樣層間剪切強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果.

表4 不同纖維體積含量UHMWPE復(fù)合材料試樣層間剪切強(qiáng)度Tab.4 Interlaminar shear strength of UHMWPE composites samples with different fiber volume contents

由表4可知，隨著剪切試樣的纖維體積分?jǐn)?shù)由30%增加到40%時(shí)，短梁剪切破壞載荷亦相應(yīng)增加，剪切試樣的層間剪切強(qiáng)度分別達(dá)到20.00 MPa和23.13 MPa.由于連續(xù)玻璃纖維的增強(qiáng)可顯著改善UHMWPE復(fù)合材料的短梁彎曲性能，因此，一定范圍內(nèi)纖維體積含量的增加可使UHMWPE復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度有一定幅度的增加.但當(dāng)剪切試樣的纖維體積分?jǐn)?shù)增加到50%和55%時(shí)，與纖維體積分?jǐn)?shù)為40%的UHMWPE復(fù)合材料試樣的層間剪切強(qiáng)度相比，層間剪切強(qiáng)度分別下降45.1%和56.9%.由于高粘度UHMWPE基體浸潤高纖維體積含量的玻璃纖維時(shí)易形成局部干斑未浸潤區(qū)，UHMWPE復(fù)合材料產(chǎn)生低界面粘接強(qiáng)度區(qū)所致.為此，改善UHMWPE基體對(duì)玻璃纖維浸潤程度是制備高纖維體積連續(xù)纖維增強(qiáng)UHMWPE復(fù)合材料的關(guān)鍵.

2.1.3 纖維體積含量對(duì)沖擊性能的影響

不同纖維體積含量的UHMWPE復(fù)合材料試樣沖擊強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如表5所示.

由表5可知，玻璃纖維增強(qiáng)UHMWPE復(fù)合材料具有較高的沖擊性能.當(dāng)纖維體積分?jǐn)?shù)分別為30%、40%、50%和55%，其沖擊強(qiáng)度分別為128.3 kJ/m2、154.3 kJ/m2、189.0 kJ/m2和 231.0 kJ/m2.可見隨著玻璃纖維體積含量的增加，UHMWPE復(fù)合材料試樣的最大沖擊載荷、吸收的沖擊能量和沖擊強(qiáng)度逐漸增加.這是由于UHMWPE復(fù)合材料的拉伸、壓縮及彎曲性能隨著連續(xù)玻璃纖維體積含量的增加而提高，且UHMWPE基體具有較高的彈性伸長變形和沖擊吸能特性，因此，隨著連續(xù)玻璃纖維體積含量的增加，UHMWPE復(fù)合材料試樣的沖擊強(qiáng)度亦提高.

表5 不同纖維體積含量的UHMWPE復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度Tab.5 Impact strength of UHMWPE composites samples with different fiber volume content

2.2 纖維體積含量對(duì)UHMWPE復(fù)合材料熱性能的影響

2.2.1 纖維體積對(duì)儲(chǔ)能模量的影響

儲(chǔ)能模量決定材料恢復(fù)變形能力的大小.圖5為一定應(yīng)變頻率（1 Hz）條件下的GF/UHMWPE復(fù)合材料試樣的儲(chǔ)能模量隨溫度變化關(guān)系曲線.

圖5 不同纖維含量的UHMWPE復(fù)合材料E′-T曲線Fig.5 E′-T curves of UHMWPE composites samples with different fiber volume contents

由圖5可知，隨著溫度的升高儲(chǔ)能模量逐漸下降，在150～170℃的溫度范圍內(nèi)，4種纖維體積含量的儲(chǔ)能模量達(dá)到臨界位置點(diǎn)，此時(shí)，GF、UHMWPE復(fù)合材料仍保持最小值不低于2 237.4 GPa的儲(chǔ)能模量.因此，連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)UHMWPE復(fù)合材料可在較高的溫度下使用.

當(dāng)溫度低于70℃時(shí)，隨著纖維體積含量的增加，相同溫度條件下的儲(chǔ)能模量亦相應(yīng)增加.由于此溫度條件下UHMWPE基體性能不發(fā)生熱衰減且其力學(xué)性能隨纖維體積含量的增加而提高，其儲(chǔ)能模量亦隨著纖維體積含量的增加而增加.當(dāng)溫度為70～165℃時(shí)，受UHMWPE基體軟化及浸潤缺陷的影響，相同溫度條件下的50%、55%兩種纖維體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料試樣的儲(chǔ)能模量高于纖維體積分?jǐn)?shù)為30%試樣的儲(chǔ)能模量.纖維體積分?jǐn)?shù)為40%的UHMWPE復(fù)合材料試樣的儲(chǔ)能模量高于其他試樣.

2.2.2 纖維體積含量對(duì)損耗模量的影響

圖6為不同纖維含量的UHMWPE復(fù)合材料試樣損耗模量-溫度（E″-T）曲線.

圖6 不同纖維含量的UHMWPE復(fù)合材料試樣E″-T曲線Fig.6 E″-T curves of UHMWPE composites samples with different fiber volume contents

損耗模量的大小決定材料消散能量能力的強(qiáng)弱，由圖6可知，在140～165℃的溫度區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)了較寬的損耗峰，表明材料從玻璃態(tài)向橡膠態(tài)的轉(zhuǎn)變.在160℃之后，材料的損耗模量迅速降低，這主要是由于基體塑化和熔融使得UHMWPE復(fù)合材料的發(fā)生了較大塑性變形所致.當(dāng)溫度為40～91℃時(shí)，由于剛性玻璃纖維的加入的多少?zèng)Q定了阻礙UHMWPE基體結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)分子鏈運(yùn)動(dòng)程度的大小，隨著纖維體積含量的增加，UHMWPE復(fù)合材料試樣損耗模量逐漸增加.當(dāng)溫度為91～118℃時(shí)，受UHMWPE高粘度基體浸潤高纖維含量增強(qiáng)體質(zhì)量下降的影響，與50%纖維體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料試樣損耗模量相比，55%纖維體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料試樣損耗模量略有下降.當(dāng)溫度高于146℃時(shí)，受UHMWPE基體塑化和熔融的影響，增強(qiáng)纖維的多少?zèng)Q定UHMWPE復(fù)合材料試樣消散能量的大小，55%纖維體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料試樣損耗模量最大.

2.2.3 不同纖維體積含量下?lián)p耗角的變化

損耗角tan δ是反應(yīng)聚合物粘彈性能的參數(shù)，tan δ峰值溫度為復(fù)合材料試樣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg.圖7給出了不同纖維含量的UHMWPE復(fù)合材料試樣tan δ-溫度關(guān)系曲線.

圖7 不同纖維含量的UHMWPE復(fù)合材料試樣tan δ-T曲線Fig.7 tan δ-T curves of UHMWPE composites samples with different fiber volume contents

由圖7可知，玻璃纖維體積分?jǐn)?shù)為30%、40%、50%和55%時(shí)的UHMWPE復(fù)合材料試樣玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg分別為171℃、172℃、178℃和165℃.由于玻璃纖維的增強(qiáng)效應(yīng)會(huì)阻礙UHMWPE分子鏈的運(yùn)動(dòng)，使得UHMWPE復(fù)合材料的玻璃化溫度的隨著纖維含量的增加而有一定幅度的提高.但對(duì)于55%玻璃纖維體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料試樣，由于玻璃纖維含量較高，受玻璃纖維與UHMWPE樹脂間界面強(qiáng)度較低的限制，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低.

3 結(jié) 論

（1）采用連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)可顯著提高UHMWPE復(fù)合材料的力學(xué)性能.當(dāng)纖維體積分?jǐn)?shù)不大于50%時(shí)，UHMWPE復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨纖維體積含量的增加而增加.50%纖維體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料較未增強(qiáng)的UHMWPE材料的拉伸性能提高21.4倍，達(dá)到675.9 MPa.受高粘度UHMWPE浸潤高纖維體積分?jǐn)?shù)增強(qiáng)體易產(chǎn)生干斑和高孔隙率的制約，當(dāng)纖維體積分?jǐn)?shù)達(dá)到55%時(shí)，其UHMWPE復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度低于50%纖維體積分?jǐn)?shù)的UHMWPE復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度.

（2）當(dāng)纖維體積分?jǐn)?shù)不大于40%時(shí)，UHMWPE復(fù)合材料的面內(nèi)剪切強(qiáng)度隨纖維體積含量的增加而增加.受高纖維含量UHMWPE復(fù)合材料纖維-基體界面強(qiáng)度隨纖維含量增加而降低的影響，纖維體積分?jǐn)?shù)為40%的UHMWPE復(fù)合材料面內(nèi)剪切強(qiáng)度值最大，達(dá)到23.13 MPa.

（3）隨著纖維體積含量的增加，玻璃纖維增強(qiáng)UHMWPE復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度逐漸增加，當(dāng)纖維體積分?jǐn)?shù)達(dá)到55%時(shí)，其最大沖擊強(qiáng)度達(dá)到231.0 kJ/m2.

（4）在一定溫度范圍內(nèi)（溫度分別低于70℃和91℃時(shí)），UHMWPE復(fù)合材料試樣的儲(chǔ)能模量和損耗模量隨著纖維體積含量的增加.纖維體積含量的增加可在一定幅度上提高UHMWPE復(fù)合材料的玻璃化溫度.

（5）連續(xù)纖維增強(qiáng)UHMWPE復(fù)合材料具有較高的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及玻璃化溫度，可滿足制備輕質(zhì)高性能復(fù)合材料路面板的需求.

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