随着国家经济的发展,目前市场上管道专用料不能满足油田用管等新兴领域对耐热和耐压及低成本的需求,因此急需开发新型管道专用料。高性能纤维增强高密度聚乙烯复合材料以其质轻、高强、耐冲击、耐磨损、耐热等优良特性,受到广泛关注。本论文以高密度聚乙烯管材专用料为基体树脂,研究碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维对高密度聚乙烯的增强效果,探究低成本条件下,高新能纤维复合材料在油田管领域的应用。本论文首先采用挤出成型工艺,选用高密度聚乙烯为基体树脂制备不同含量的碳纤维复合材料。采用密度计、热变形维卡软化计、材料试验机、扫描电子显微镜等手段研究了复合材料的基本物性和力学性能,并分析碳纤维增强机理及复合材料断裂损伤。结果表明碳纤维能有效提高复合材料耐热性能及刚性,CF含量20 wt%复合材料的维卡软化温度最高提升至79°C相对基体树脂提高4°C。添加含量5 wt%时复合材料结晶度最高,拉伸弹性模量和弯曲模量相对基体树脂分别提高28%和31%,韧性、抗氧老化性能、流动性能和密度能满足开发低成本耐热耐压管材专用料的要求。采用模压成型工艺制备UHMWPE纤维增强高密度聚乙烯复合材料。模压温度140°C时UHMWPE纤维未熔融,能提高基体树脂的耐热性能、韧性和刚性。复合材料维卡软化温度78°C相对基体树脂提高7°C,冲击强度106 KJ/m~2相对基体树脂提高266%,弯曲模量与弯曲强度相对基体树脂稍有提高。总体性能提升显著。