近几十年来,树脂基复合材料的生产与消耗量持续增长,年产量已达到千万吨。其中,相较于热固性树脂基复合材料,热塑性树脂基复合材料(TPCs)具有更高的韧性、良好的耐疲劳性、可焊性、生产过程的环保性及可回收性等独特的优势,因此,发展与应用热塑性复合材料成为当前树脂基复合材料的研究热点。其中树脂传递模塑(RTM)工艺可以通过调整纤维预制体的铺层设计来满足复合材料制品性能和结构的要求,然而,大多数热塑性树脂熔融状态下熔体的高黏度性使得其难以浸渍厚尺度的纤维增强体,成为RTM工艺成型高性能热塑性树脂复合材料的难点。本课题以尼龙6 (PA-6)的单体己内酰胺(CL)原位阴离子开环聚合反应为基础,采用热塑性树脂传递模塑成型(T-RTM)工艺,将低粘度的CL、催化剂和活化剂的混合熔体通过自制的树脂注射成型机注入到RTM模具内的玻纤增强体中,实现了对高纤维含量的纤维增强体的充分浸渍,从而制备出具有优异力学性能的玻纤增强热塑性树脂基复合材料(GFRTP)。主要研究内容如下:1、在前人研究的己内酰胺阴离子聚合PA-6合成工艺条件的基础上,针对玻纤布中的含水分使得己内酰胺阴离子聚合失活的问题,调整了活性料的组分配比,优选出了适合RTM成型工艺的APA-6配方体系;在前期课题组研究工作的基础上优化改进了适应该反应体系的T-RTM成型实验平台,并设计了真空辅助RTM模具;在恒压注射条件下,成功制备出GF/APA-6复合板材样品;2、建立了非线性瞬态传热和树脂反应动力学耦合模型,利用COMSOL有限元软件对RTM成型过程中的传热和反应过程进行了三维仿真模拟研究,分析了模具温度、注射温度和玻纤体积含量等关键工艺参数对复合板材内的温度场和反应转化率的影响;3、将反应混合物在纤维束内的流动视为多孔介质流,采用有限元体积法建立了 RTM成型过程中反应混合物浸渍纤维的理论模型,在恒压注射条件下,利用PAM-RTM有限元软件研究分析了注射温度、注射压力等参数对充填过程的浸渍时间、树脂流动分布的影响;4、实验研究了 RTM成型过程中注射温度、模具温度、纤维含量和注射方式等关键工艺参数对GF/APA-6复合材料热性能、力学性能和微观结构的影响,为GF/APA-6复合材料RTM工业化提供指导。