一種自行車用碳纖維復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自行車用碳纖維復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料包括以下組分和重量分數(shù)：熱塑性樹脂45％-68％、黏合樹脂3％-6％、石墨烯0.05％-0.1％、固化劑1％-2.5％、相容劑2％-3％、潤滑劑0.6％-2.4％、抗氧劑0.5％-2.5％、碳纖維5％-42％；熱塑性樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯，黏合樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或聚氨基樹脂中的任意一種，所述的石墨烯粉為片狀石墨烯粉末，片狀石墨烯粉末的厚度為1～15nm。新的碳纖維復(fù)合材料，比純的碳纖維的性能更好，制作出來的自行車質(zhì)量更低，強度更好，外觀看上去更美觀，能夠有更好的光澤度，不易毀壞，能更容易的成型，生產(chǎn)成本相對偏低，更易普及使用，而且制備這種碳纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)要求高，設(shè)備投出相對較低，有助于小型企業(yè)生產(chǎn)和使用，易于推廣和普及。
【專利說明】一種自行車用碳纖維復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子材料，特別涉及一種自行車用碳纖維復(fù)合材料及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高分子材料也不斷的發(fā)展和進步，在一些東西的材質(zhì)上，也 不斷的朝向輕薄的方向發(fā)展碳纖維素，碳纖維自行車專用于中高檔的競賽用自行車，作為 新興材料，碳纖維自行車主要應(yīng)用于車架、前叉和車圈等，純碳纖維自行車質(zhì)量輕，強度高； 碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性。它比重不到鋼 的1/4,但強度卻非常強。而且其耐蝕性出類拔萃，是新一代增強纖維，碳纖維是一種新型的 復(fù)合材料，它有重量輕、比強度高、比剛度大的優(yōu)點，而且具有可設(shè)計性和易成型性，從而 使設(shè)計的結(jié)構(gòu)有更高的結(jié)構(gòu)效率。現(xiàn)在很受市場歡迎，正在大眾化中，碳纖維自行車圈具有 質(zhì)量輕，強度高的優(yōu)點，注塑成型技術(shù)也發(fā)展起來，為了充分利用碳纖維素材料，將碳纖維 引入，制成能大大改善樹脂類的力學(xué)性質(zhì)的新的材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的問題是提供一種你、能夠更好的應(yīng)用的在自行車上使用的新的一 種自行車用碳纖維復(fù)合材料及其制備方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種自行車用碳纖維復(fù)合 材料，該復(fù)合材料包括以下組分和重量分數(shù)：
[0005] 熱類性樹脂： 45%-68%
[0006] 黏合樹脂： ：魏-6% 杉爆； 0.05%-0, 1% 両化劑： 1%-2.5% 相界劑： 2%-3% 潤滑劑； 2. -- 抗氣劑： 0.5%-2.5% 碳纖維： 5%-42%。
[0007] 進一步，所述的熱塑性樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯。
[0008] 進一步，所述的黏合樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或聚氨基樹脂中的任意一種。
[0009] 進一步，所述的石墨稀粉為片狀石墨稀粉末，所述片狀石墨稀粉末的厚度為1? 15nm。
[0010] 進一步，所述的固化劑為雙氰胺類固化劑、咪唑類固化劑、有機酸酐類固化劑中一 種。
[0011] 進一步，所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。
[0012] 進一步，所述潤滑劑為硬脂酸鋅。
[0013] 進一步，所述的抗氧化劑為抗氧劑168、抗氧劑264、抗氧劑300中的一種或幾種。
[0014] 進一步，所述的碳纖維為聚丙烯腈碳纖維或浙青碳纖維中的一種。
[0015] 一種自行車用碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，通過以下步驟制得：
[0016] 1)制備混料，稱取原料：熱塑性樹脂45%-68% ;黏合樹脂3%-6%;石墨 烯0? 05% -0? 1% ;固化劑1% -2. 5% ;相容劑2% -3% ;潤滑劑0? 6% -2. 4% ;抗氧劑 0. 5% -2. 5%;將所述的原料放去高混機中混合1-2小時，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)每分鐘，出料；
[0017] 2)制備復(fù)合材料，將步驟1)中混合得到的原料，放入擠出機中，取碳纖維 5% -42%，將碳纖維加入，300-400°C，0. 5-1小時熔融后擠出后得到碳纖維復(fù)合材料顆粒；
[0018] 3)將步驟2)中制得的碳纖維顆粒放入注塑機中，將制得相應(yīng)的產(chǎn)品。
[0019]本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果是：新的碳纖維復(fù)合材料，比純的碳纖維的性能更 好，制作出來的自行車質(zhì)量更低，強度更好，外觀看上去更美觀，能夠有更好的光澤度，不易 毀壞，能更容易的成型，生產(chǎn)成本相對偏低，更易普及使用，而且制備這種碳纖維復(fù)合材料 的生產(chǎn)要求高，設(shè)備投出相對較低，有助于小型企業(yè)生產(chǎn)和使用，易于推廣和普及。

【具體實施方式】
[0020] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0021] 按照下面所列數(shù)據(jù)（重量百分比％ )進行及其所述步驟制備相應(yīng)產(chǎn)品：
[0022] 實施例1 :
[0023] -種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂56%、黏合樹脂3%、石墨烯0. 1 %、固 化劑1 %、相容劑3%、潤滑劑2. 4%、抗氧劑2. 5%、碳纖維32%。
[0024] 實施例2:
[0025] -種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂68%、黏合樹脂4%、石墨烯0. 1%、固 化劑2. 5%、相容劑2%、潤滑劑2%、抗氧劑3%、碳纖維22. 4%。
[0026] 實施例3:
[0027] -種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂55%、黏合樹脂3%、石墨烯0. 1 %、固 化劑1 %、相容劑2 %、潤滑劑1 %、抗氧劑1 %、碳纖維36. 9 %。
[0028] 實施例4:
[0029] -種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂45%、黏合樹脂6%、石墨烯0.1 %、固 化劑2. 5%、相容劑3%、潤滑劑2. 4%、抗氧劑2. 5%、碳纖維38. 5%。
[0030] 實施例5:
[0031] 一種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂60%、黏合樹脂3%、石墨烯0. 1 %、固 化劑1 %、相容劑2 %、潤滑劑1 %、抗氧劑1 %、碳纖維31 %。
[0032] 按照碳纖維復(fù)合材料的制備方法，將實施1-實施例5制備成復(fù)合材料。
[0033] 1)制備混料，稱取原料：熱塑性樹脂、黏合樹脂、石墨烯、固化劑、相容劑、潤滑劑、 抗氧劑；將所述的原料放去高混機中混合2小時，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)每分鐘，出料；
[0034] 2)制備復(fù)合材料，將步驟1)中混合得到的原料，放入擠出機中，取碳纖維，將碳纖 維加入，400°C，0. 5小時熔融后擠出后得到碳纖維復(fù)合材料顆粒；
[0035] 3)將步驟2)中制得的碳纖維顆粒放入注塑機中，將制得相應(yīng)的產(chǎn)品。
[0036] 實施例6 :
[0037] -種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂50%、黏合樹脂5%、石墨烯0. 1 %、固 化劑1 %、相容劑3%、潤滑劑2%、抗氧劑2%、碳纖維36. 9%。
[0038] 實施例7 :
[0039]一種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂47. 4%、黏合樹脂3%、石墨烯0.1 %、 固化劑2. 5%、相容劑2%、潤滑劑1 %、抗氧劑2%、碳纖維42%。
[0040] 實施例8:
[0041] 一種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂68%、黏合樹脂3%、石墨烯0. 1 %、固 化劑2. 5%、相容劑2. 5%、潤滑劑2. 4%、抗氧劑2. 5%、碳纖維19%。
[0042] 實施例9 :
[0043]一種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂48%、黏合樹脂3%、石墨烯0. 1 %、固 化劑2. 5%、相容劑2. 5%、潤滑劑2. 4%、抗氧劑2. 5%、碳纖維39%。
[0044] 實施例10:
[0045]一種自行車用碳纖維復(fù)合材料：熱塑性樹脂52%、黏合樹脂3%、石墨烯0. 1 %、固 化劑2. 5%、相容劑2. 5%、潤滑劑2. 4%、抗氧劑2. 5%、碳纖維35%。
[0046] 按照碳纖維復(fù)合材料的制備方法，將實施5-實施例10制備成復(fù)合材料。
[0047] 1)制備混料，稱取原料：熱塑性樹脂、黏合樹脂、石墨烯、固化劑、相容劑、潤滑劑、 抗氧劑；將所述的原料放去高混機中混合1. 5小時，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)每分鐘，出料；
[0048] 2)制備復(fù)合材料，將步驟1)中混合得到的原料，放入擠出機中，取碳纖維，將碳纖 維加入，350°C，1小時熔融后擠出后得到碳纖維復(fù)合材料顆粒；
[0049] 3)將步驟2)中制得的碳纖維顆粒放入注塑機中，將制得相應(yīng)的產(chǎn)品。
[0050] 上述的對實施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā) 明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的 一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施 例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：該復(fù)合材料包括以下組分和重量分 數(shù)： 熱:壤性樹脂： 45%-68% 黏合樹脂： 31-61
4..?墨烯： 0. 05%-0. 1% 同化劑： 1%-2.5% 相容劑： 2%-3% 潤滑劑； 0.6%-2.41 抗氧劑： 0.51-2.5% 碳纖維： 5%-421
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述的熱塑性 樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述的黏合樹 脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或聚氨基樹脂中的任意一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述的石墨烯 粉為片狀石墨稀粉末，所述片狀石墨稀粉末的厚度為1?15nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述的固化劑 為雙氰胺類固化劑、咪唑類固化劑、有機酸酐類固化劑中一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述的相容劑 為馬來酸酐接枝聚丙烯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述潤滑劑為 硬脂酸鋅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述的抗氧化 劑為抗氧劑168、抗氧劑264、抗氧劑300中的一種或幾種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車用碳纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述的碳纖維 為聚丙烯腈碳纖維或浙青碳纖維中的一種。
10. -種自行車用碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，通過以下步驟制得： 1) 制備混料，稱取原料：熱塑性樹脂45 % -68% ;黏合樹脂3 % -6 % ;石墨烯 0· 05 % -0· 1 % ;固化劑1 % -2. 5 % ;相容劑2 % -3 % ;潤滑劑0· 6 % -2. 4 % ;抗氧劑 0. 5% -2. 5% ;將所述的原料放去高混機中混合1-2小時，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)每分鐘，出料； 2) 制備復(fù)合材料，將步驟1)中混合得到的原料，放入擠出機中，取碳纖維5%-42%，將 碳纖維加入，300-400°C，0. 5-1小時熔融后擠出后得到碳纖維復(fù)合材料顆粒； 3)將步驟2)中制得的碳纖維顆粒放入注塑機中，將制得相應(yīng)的產(chǎn)品。
【文檔編號】C08L63/00GK104448729SQ201410681917
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】張改燕 申請人:天津市大城工貿(mào)有限公司