玻璃纤维增强热塑性复合材料不仅具有优异的力学性能和良好的可回收性,而且其增强体玻璃纤维价格便宜,竞争优势明显,已经成为生产生活中不可或缺的基础配套材料。在玻璃纤维增强热塑性复合材料中,连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带复合材料由于其中的玻璃纤维以连续形式存在,且彼此平行排列,因而在平行于纤维方向上具有最强的力学性能,是最有发展潜力的半成品复合材料之一,广泛用于汽车箱板、飞机地板和高强度管道等方面。当前,国内外主要采用熔融浸渍技术浸渍聚丙烯熔体生产连续玻璃纤维增强热塑性单向预浸带。该技术不仅能够精准控制复合材料中玻璃纤维含量,而且成型周期短,可实现大规模连续化生产。然而,聚丙烯熔体不仅流动性低、粘度高,难以充分浸渍玻璃纤维,而且它们极性差异致使两者的界面相容性较差,因此限制了连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带的大规模开发应用。针对这些技术难题,一方面,本论文通过使用负载了有机过氧化物2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷的聚丙烯粒子MB-CR PP(Peroxide Master Batch-Controlled Rheology PP)为断链剂,解决聚丙烯熔体流动性较低、粘度较高的问题;另一方面,本论文在玻璃纤维表面涂覆硅烷偶联剂增强界面相容性的传统技术的基础上,通过使用相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)来改善连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的界面结合强度,进而提高复合材料的力学性能。研究结果表明,使用适量的MB-CR PP可以大幅提高聚丙烯流动性,使其充分浸渍连续玻璃纤维,同时,相容剂PP-g-MAH的引入可以明显改善复合材料的界面增容效果,这两者的共同作用可以制得外观良好、性能优异的连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带。本论文不仅为连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带复合材料的应用提供了理论支持,也为其它类型的连续纤维增强热塑性预浸料的研究与开发提供了新思路。主要研究内容分为以下三部分:以MB-CR PP为聚丙烯树脂的断链剂,采用可控流变技术制得高流动性聚丙烯粒子。采用熔体流动速率仪、万能试验机、凝胶渗透色谱仪、毛细管流变仪和差示扫描量热仪等仪器对改性前后的聚丙烯的流动性能、力学性能、分子量及其分布、流变性能和结晶性能等进行了系统研究。研究结果表明:随着MB-CR PP用量的增加,聚丙烯分子量降低,分布变窄,熔体流动性大幅提高,但力学性能略有下降。此外,聚丙烯的剪切应力和剪切黏度都随MB-CR PP用量的增加明显下降,但其结晶度却变化不大。以制得的高流动性聚丙烯为连续玻璃纤维的树脂基体,通过引入相容剂PP-g-MAH,采用熔融熔融浸渍法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带,并将单向预浸带经热压成型制得连续玻璃纤维增强聚丙烯层合板。研究了树脂流动性、玻璃纤维含量和热氧老化等对复合材料的外观形貌、力学性能和结合牢度的影响。研究结果表明:使用断链剂MB-CR PP改性的高流动性聚丙烯可以使熔融树脂与玻璃纤维浸渍更加充分,并降低连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的孔隙率,从而在一定程度上改善复合材料的力学性能。当MB-CR PP的在树脂体系中含量为0.4 wt%时,复合材料的力学性能达到最优。此外,在确保熔融聚丙烯能够充分浸渍玻璃纤维的基础上,提高玻璃纤维含量可以明显改善复合材料的力学性能,但是当玻璃纤维含量超过65 wt%时,树脂则难以充分浸渍玻璃纤维,复合材料制品的外观和性能也会明显变差,因此,制备的单向预浸带的玻璃纤维含量一般须低于65 wt%。更重要的是,热氧老化会破坏聚丙烯分子结构,导致树脂老化,进而影响复合材料的外观、结构和力学性能,因此,该复合材料在实际应用中应尽量避免长期置于高温环境中。以不同接枝率的PP-g-MAH作为连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的相容剂,探究PP-g-MAH中品质对复合材料性能的影响,同时改变复合材料体系中相容剂用量,研究复合材料中相容剂用量对其性能的影响。研究结果表明:相容剂中马来酸酐接枝率越高,相容剂品质约优异,对复合材料的界面增容效果越好。此外,在一定程度上,提高相容剂用量可以改善复合材料的界面相容效果,从而提高其力学性能。但是,使用马来酸酐接枝率过高的相容剂或者使用过量的相容剂,都会大幅提高复合材料的成本,综合考虑生产成本和制品性能,选用接枝率在1%左右的马来酸酐接枝率聚丙烯,且其用量约为2.5 wt%为宜。