热塑性复合材料具有高强高韧、可循环利用、对环境友好等特点,已广泛应用于航空航天、汽车、电子等工业领域。随着高技术的发展,对热塑性复合材料的耐热性能提出了越来越高的需求,研究耐高温可注射成型的热塑性复合材料成为研究的热点。本文选用耐温等级在230℃以上的新型杂环聚芳醚热塑性树脂基体,研究可注射成型的耐高温热塑性碳纤维增强复合材料。首先研究了含联苯结构的杂萘联苯聚芳醚砜(PPBES)和聚芳醚砜酮(PPESK)的玻璃化转变温度(Tg)和结构,采用哈克转矩流变仪研究其流变性能。不同温度下加工性能的变化规律的结果表明,随着温度的升高,树脂的稳定区时间减少,转矩降低。PPBES树脂在370℃下具有20min左右的转矩平台,适合注塑；PPESK树脂在370℃下具有10 min左右的转矩平台,较适合注塑；并最终确定PPBES具有较高的Tg(265℃)和较好的热成型加工流变性能,可以挤出注塑。以PPBES树脂为基体,以连续纤维在挤出机排气口直接喂料方式,熔融挤出共混后,再注塑成型制备短碳纤维增强的PPBES复合材料(CF/PPBES)样件,对其不同温度下的力学性能进行测试研究。结果表明,随着碳纤维含量的增加,CF/PPBES的力学性能呈现先增大后减小的趋势,当复合材料中含有25% CF时,其拉伸强度和弯曲强度达到最大值,分别为135MPa和151MPa。低温(-55℃)时CF/PPBES拉伸与弯曲强度均高于其在常温和高温时的强度,并且随着温度升高,拉伸强度和弯曲强度都有所下降。DSC、TGA、TMA的测试结果表明,随着碳纤维含量的增大,CF/PPBES玻璃化转变温度和热失重并没有发生太大改变,而热膨胀率随着温度的增加逐渐增大,随着碳纤维含量变大逐渐变小的趋势。采用扫描电镜研究了复合材料的微观形态,结果表明,断面纤维分布效果较好,CF长度比较均一,并且保持在约100μm。