一種跑步機用碳纖維材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于碳纖維材料領域,具體涉及一種跑步機用碳纖維材料及其制備方法。
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【背景技術】
[0003] 隨著生活水平的提高,人們越來越注重健身,隨之體育用品的種類越來越多,也越 來越普及?,F階段用于制作體育用品的材料質量參差不齊,有的甚至含有大量的有毒物質, 長期使用嚴重影響人們的身體健康。碳纖維等高分子材料越來越普及,但是礙于成本高,制 出的產品價格也會隨之增高,不適合大眾消費。
[0004] 現如今,環(huán)境惡劣,人們大多選擇室內運動,所以跑步機成了首選的器材。但是,跑 步機質量好的都很笨重,不方便移動,也占空間。如果換做簡單的鋼材制成,安全系數亦會 隨之降低,因此需要研發(fā)一種新型的綜合能力強的跑步機用低成本的碳纖維材料,滿足生 產生活需要。
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【發(fā)明內容】
[0006] 針對現有技術的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種跑步機用碳纖維材料及其制備 方法,所得跑步機的重量輕,易移動,強度大,耐沖擊,且制備方法簡單,易于產業(yè)化。
[0007] 為解決現有技術問題,本發(fā)明采取的技術方案為: 一種跑步機用碳纖維材料,由以下按重量份計的組分制成:碳纖維8-15份,竹纖維1-8 份,環(huán)氧樹脂5-12份,聚甲基丙烯酸甲酯1-4份,丙烯酰胺3-5份,硬脂酸鈉1-3份,乙二胺 乙酸鈉0. 5-1. 5份,石墨烯0. 1-0. 8份,癸二酸二丁酯8-12份,石墨烯2-7份,固化劑3-9 份,聚乙烯酯5-8份。
[0008] 作為優(yōu)選的是,上述跑步機用碳纖維材料,由以下按重量份計的組分制成:碳纖維 15份,竹纖維8份,環(huán)氧樹脂10份,聚甲基丙烯酸甲酯3份,丙烯酰胺4份,硬脂酸鈉1份, 乙二胺乙酸鈉1. 2份,石墨烯0. 5份,癸二酸二丁酯10份,石墨烯5份,固化劑3份,聚乙烯 酯6份。
[0009] 作為優(yōu)選的是,所述碳纖維來源于牛糞。
[0010] 上述跑步機用碳纖維材料的制備方法,包括以下步驟: 步驟1,將碳纖維,竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯, 癸二酸二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至92-98°C,自然冷卻后移 入單螺桿造粒機中造粒得第一顆粒; 步驟2,將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,攪拌并升溫,放料冷卻,并將所得混 合物投入雙桿造粒機中擠出造粒得碳纖維材料。
[0011] 作為制備方法改進的是,步驟1中攪拌速度為500-700rpm,攪拌時間為20-30min。
[0012] 作為制備方法改進的是,步驟1中造粒機的造粒溫度為220_250°C。
[0013] 作為制備方法改進的是,步驟2中攪拌速度為550-680rpm。
[0014] 作為制備方法改進的是,步驟2中擠出溫度170-180°C。
[0015] 有益效果 本發(fā)明碳纖維材料相對于現有碳纖維材料而言,強度大,重量輕,拉伸能力好,且抗沖 擊能力強,適合作為體育用品的材料使用。
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【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例只是用于更加清楚地說明本 發(fā)明的性能,而不能僅局限于下面的實施例。
[0018] 實施例1 一種跑步機用碳纖維材料,由以下按重量份計的組分制成:碳纖維8份,竹纖維1份,環(huán) 氧樹脂5份,聚甲基丙烯酸甲酯1份,丙烯酰胺3份,硬脂酸鈉1份,乙二胺乙酸鈉0. 5份, 石墨烯0. 1份,癸二酸二丁酯8份,石墨烯2份,固化劑3份,聚乙烯酯5份。
[0019] 上述跑步機用碳纖維材料的制備方法,包括以下步驟: 步驟1,將碳纖維,竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯, 癸二酸二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至92°c,自然冷卻后移入 單螺桿造粒機中在220°C下造粒得第一顆粒,其中,攪拌速度為500rpm,攪拌時間為20min; 步驟2,將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,以550rpm攪拌并升溫,放料冷卻, 并將所得混合物投入雙桿造粒機中在170°C下擠出造粒得碳纖維材料。
[0020] 實施例2 一種跑步機用碳纖維材料,由以下按重量份計的組分制成:碳纖維15份,竹纖維8份, 環(huán)氧樹脂10份,聚甲基丙烯酸甲酯3份,丙烯酰胺4份,硬脂酸鈉1份,乙二胺乙酸鈉1. 2 份,石墨烯0. 5份,癸二酸二丁酯10份,石墨烯5份,固化劑3份,聚乙烯酯6份。
[0021] 上述跑步機用碳纖維材料的制備方法,包括以下步驟: 步驟1,將碳纖維,竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯, 癸二酸二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至96°C,自然冷卻后移入 單螺桿造粒機中在240°C造粒得第一顆粒,其中攪拌速度為600rpm,攪拌時間為30min; 步驟2,將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,以650rpm攪拌并升溫,放料冷卻, 并將所得混合物投入雙桿造粒機中在178°C擠出造粒得碳纖維材料。
[0022] 實施例3 一種跑步機用碳纖維材料,由以下按重量份計的組分制成:碳纖維15份,竹纖維8份, 環(huán)氧樹脂12份,聚甲基丙烯酸甲酯4份,丙烯酰胺5份,硬脂酸鈉3份,乙二胺乙酸鈉1. 5 份,石墨烯0. 8份,癸二酸二丁酯12份,石墨烯7份,固化劑9份,聚乙烯酯8份。
[0023] 上述跑步機用碳纖維材料的制備方法,包括以下步驟: 步驟1,將碳纖維,竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯, 癸二酸二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至98°C,自然冷卻后移入 單螺桿造粒機中在250°C造粒得第一顆粒,其中,攪拌速度為700rpm,攪拌時間為30min; 步驟2,將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,以680rpm攪拌并升溫,放料冷卻, 并將所得混合物投入雙桿造粒機中在180°C擠出造粒得碳纖維材料。
[0024] 對比例1 一種跑步機用碳纖維材料,由以下按重量份計的組分制成:竹纖維8份,環(huán)氧樹脂10 份,聚甲基丙烯酸甲酯3份,丙烯酰胺4份,硬脂酸鈉1份,乙二胺乙酸鈉1. 2份,石墨烯0. 5 份,癸二酸二丁酯10份,石墨烯5份,固化劑3份,聚乙烯酯6份。
[0025] 上述跑步機用碳纖維材料的制備方法,包括以下步驟: 步驟1,將竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯,癸二酸 二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至96°C,自然冷卻后移入單螺桿 造粒機中在240°C造粒得第一顆粒,其中攪拌速度為600rpm,攪拌時間為30min; 步驟2,將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,以650rpm攪拌并升溫,放料冷卻, 并將所得混合物投入雙桿造粒機中在178°C擠出造粒得材料。
[0026] 對比例2 一種跑步機用碳纖維材料,由以下按重量份計的組分制成:碳纖維15份,環(huán)氧樹脂10 份,聚甲基丙烯酸甲酯3份,丙烯酰胺4份,硬脂酸鈉1份,乙二胺乙酸鈉1. 2份,石墨烯0. 5 份,癸二酸二丁酯10份,石墨烯5份,固化劑3份,聚乙烯酯6份。
[0027] 上述跑步機用碳纖維材料的制備方法,包括以下步驟: 步驟1,將碳纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯,癸二酸 二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至96°C,自然冷卻后移入單螺桿 造粒機中在240°C造粒得第一顆粒,其中攪拌速度為600rpm,攪拌時間為30min; 步驟2,將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,以650rpm攪拌并升溫,放料冷卻, 并將所得混合物投入雙桿造粒機中在178°C擠出造粒得碳纖維材料。
[0028] 性能測試 將本發(fā)明實施例1-3和對比例1-2所得材料進行測試,所得數據如下:
從上述數據可以看出本發(fā)明碳纖維材料密度小,拉伸強度大,抗沖擊能力強,且碳纖維 和竹纖維的協同作用提高了材料的綜合性能,值得推廣。
[0029] 以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何 熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明所揭露的技術范圍內,可不經過創(chuàng)造性勞動想到的變化或 者替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此,本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所 限定的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種跑步機用碳纖維材料,其特征在于,由以下按重量份計的組分制成:碳纖維 8-15份,竹纖維1-8份,環(huán)氧樹脂5-12份,聚甲基丙烯酸甲酯1-4份,丙烯酰胺3-5份,硬脂 酸鈉1-3份,乙二胺乙酸鈉0. 5-1. 5份,石墨烯0. 1-0. 8份,癸二酸二丁酯8-12份,石墨烯 2-7份,固化劑3-9份,聚乙烯酯5-8份。2. 根據權利要求1所述的跑步機用碳纖維材料,其特征在于,由以下按重量份計的組 分制成:碳纖維15份,竹纖維8份,環(huán)氧樹脂10份,聚甲基丙烯酸甲酯3份,丙烯酰胺4份, 硬脂酸鈉1份,乙二胺乙酸鈉1. 2份,石墨烯0. 5份,癸二酸二丁酯10份,石墨烯5份,固化 劑3份,聚乙烯酯6份。3. 根據權利要求1所述的跑步機用碳纖維材料,其特征在于:所述碳纖維來源于牛糞。4. 權利要求1所述的跑步機用碳纖維材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟1,將碳纖維,竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯, 癸二酸二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至92-98°C,自然冷卻后移 入單螺桿造粒機中造粒得第一顆粒; 步驟2,將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,攪拌并升溫,放料冷卻,并將所得混 合物投入雙桿造粒機中擠出造粒得碳纖維材料。5. 根據權利要求4所述的跑步機用碳纖維材料的制備方法,其特征在于:步驟1中攪 拌速度為500-700rpm,攪拌時間為20-30min。6. 根據權利要求4所述的跑步機用碳纖維材料的制備方法,其特征在于:步驟1中造 粒機的造粒溫度為220-250 °C。7. 根據權利要求4所述的跑步機用碳纖維材料的制備方法,其特征在于:步驟2中攪 拌速度為550-680rpm。8. 根據權利要求4所述的跑步機用碳纖維材料的制備方法,其特征在于:步驟2中擠 出溫度 170-180°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種跑步機用碳纖維材料及其制備方法,該材料由以下組分制成:碳纖維,竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,乙二胺乙酸鈉,石墨烯,癸二酸二丁酯,石墨烯,固化劑,聚乙烯酯。制備方法為:將碳纖維,竹纖維,環(huán)氧樹脂,聚甲基丙烯酸甲酯,丙烯酰胺,硬脂酸鈉,石墨烯,癸二酸二丁酯,石墨烯,聚乙烯酯加入反應釜中,攪拌并恒速升溫至92-98℃,自然冷卻后移入單螺桿造粒機中造粒得第一顆粒;將乙二胺乙酸鈉和固化劑加入第一顆粒中,攪拌并升溫,放料冷卻,并將所得混合物投入雙桿造粒機中擠出造粒得碳纖維材料。本發(fā)明材料不僅強度大、重量輕,拉伸強度大,抗沖擊能力強,可作為跑步機的優(yōu)選材料。
【IPC分類】C08L63/00, C08K3/04, C08K5/098, C08K7/06, C08K5/17, C08L97/02, B29C47/92, C08L31/00, C08K13/04, C08K5/11, C08L33/12
【公開號】CN105038132
【申請?zhí)枴緾N201510464220
【發(fā)明人】金躍國, 王磊
【申請人】蘇州天健竹業(yè)科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月31日