一種自行車車架用碳纖維材料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于碳纖維材料技術領域，具體涉及一種自行車車架用碳纖維材料的制備 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著科學技術的發(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用于車架、前叉和車圈等，純碳纖維自行車質量輕，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，而且具有可設計性和易成型性，從而 使設計的結構有更高的結構效率?，F(xiàn)在很受市場歡迎，正在大眾化中，碳纖維自行車圈具有 質量輕，強度高的優(yōu)點，注塑成型技術也發(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性質的新的材料。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種自行車車架用碳纖維材料的制 備方法，該復合材料強度大、重量輕、沖擊吸收性好。
[0004] -種自行車車架用碳纖維材料的制備方法，包括以下步驟：
[0005] 步驟1，以重量份計，將聚甲基丙烯酸甲酯3~8份、碳纖維1~6份、癸二酸二丁 酯2~6份、聚酰亞胺3~5份、氧化鋅粉末1~6份、石墨烯2~7份加入混合機中，升溫 攪拌，放料冷卻；
[0006] 步驟2,將步驟1所得冷卻料投入雙螺桿擠出造粒機中，擠出，得顆粒A ;
[0007] 步驟3,將步驟2所得顆粒A與硬脂酸鋁2~7份、偶聯(lián)劑1~8份、固化劑3~9 份、聚醋酸乙烯酯2~6份、乙酰乙酸乙酯1~5份攪拌混合；
[0008] 步驟4,將步驟3所得混合物加入單螺桿擠出機，熱熔擠出，即得。
[0009] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟1中升溫溫度為70~90°C。
[0010] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟1中攪拌速度為500~700rpm，攪拌時間為 20 ~30minD
[0011] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟2中擠出溫度為190~200°C。
[0012] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟3中攪拌速度為700~800rpm。
[0013] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟4中熱熔擠出的溫度為180~190°C。
[0014] 本發(fā)明的復合材料具有以下顯著優(yōu)點：第一，強度大、重量輕，拉伸強度比鈦合金 高，而密度遠低于鋁合金；第二，沖擊吸收性好，可以制作不用避震器的自行車。
【具體實施方式】
[0015] 實施例1
[0016] -種自行車車架用碳纖維材料的制備方法，包括以下步驟：
[0017] 步驟1，以重量份計，將聚甲基丙烯酸甲酯3份、碳纖維1份、癸二酸二丁酯2份、聚 酰亞胺3份、氧化鋅粉末1份、石墨烯2份加入混合機中，升溫攪拌，放料冷卻；
[0018] 步驟2,將步驟1所得冷卻料投入雙螺桿擠出造粒機中，擠出，得顆粒A ;
[0019] 步驟3,將步驟2所得顆粒A與硬脂酸鋁2份、偶聯(lián)劑1份、固化劑3份、聚醋酸乙 烯酯2份、乙酰乙酸乙酯1份攪拌混合；
[0020] 步驟4,將步驟3所得混合物加入單螺桿擠出機，熱熔擠出，即得。
[0021] 步驟1中升溫溫度為70°C，攪拌速度為500rpm，攪拌時間為30min。
[0022] 步驟2中擠出溫度為190°C。
[0023] 步驟3中攪拌速度為700rpm。
[0024] 步驟4中熱熔擠出的溫度為180 °C。
[0025] 實施例2
[0026] -種自行車車架用碳纖維材料的制備方法，包括以下步驟：
[0027] 步驟1，以重量份計，將聚甲基丙烯酸甲酯6份、碳纖維2份、癸二酸二丁酯3份、聚 酰亞胺4份、氧化鋅粉末2份、石墨烯6份加入混合機中，升溫攪拌，放料冷卻；
[0028] 步驟2,將步驟1所得冷卻料投入雙螺桿擠出造粒機中，擠出，得顆粒A ;
[0029] 步驟3,將步驟2所得顆粒A與硬脂酸鋁5份、偶聯(lián)劑7份、固化劑8份、聚醋酸乙 烯酯4份、乙酰乙酸乙酯3份攪拌混合；
[0030] 步驟4,將步驟3所得混合物加入單螺桿擠出機，熱熔擠出，即得。
[0031] 步驟1中升溫溫度為80°C，攪拌速度為600rpm，攪拌時間為250min。
[0032] 步驟2中擠出溫度為190°C。
[0033] 步驟3中攪拌速度為700rpm。
[0034] 步驟4中熱熔擠出的溫度為180 °C。
[0035] 實施例3
[0036] -種自行車車架用碳纖維材料的制備方法，包括以下步驟：
[0037] 步驟1，以重量份計，將聚甲基丙烯酸甲酯7份、碳纖維5份、癸二酸二丁酯4份、聚 酰亞胺4份、氧化鋅粉末5份、石墨烯6份加入混合機中，升溫攪拌，放料冷卻；
[0038] 步驟2,將步驟1所得冷卻料投入雙螺桿擠出造粒機中，擠出，得顆粒A ;
[0039] 步驟3,將步驟2所得顆粒A與硬脂酸鋁5份、偶聯(lián)劑2份、固化劑8份、聚醋酸乙 烯酯5份、乙酰乙酸乙酯3份攪拌混合；
[0040] 步驟4,將步驟3所得混合物加入單螺桿擠出機，熱熔擠出，即得。
[0041] 步驟1中升溫溫度為90°C，攪拌速度為700rpm，攪拌時間為20min。
[0042] 步驟2中擠出溫度為200°C。
[0043] 步驟3中攪拌速度為800rpm。
[0044] 步驟4中熱熔擠出的溫度為190 °C。
[0045] 實施例4
[0046] -種自行車車架用碳纖維材料的制備方法，包括以下步驟：
[0047] 步驟1，以重量份計，將聚甲基丙烯酸甲酯8份、碳纖維6份、癸二酸二丁酯6份、聚 酰亞胺5份、氧化鋅粉末6份、石墨烯7份加入混合機中，升溫攪拌，放料冷卻；
[0048] 步驟2,將步驟1所得冷卻料投入雙螺桿擠出造粒機中，擠出，得顆粒A ;
[0049] 步驟3,將步驟2所得顆粒A與硬脂酸鋁7份、偶聯(lián)劑8份、固化劑9份、聚醋酸乙 烯酯6份、乙酰乙酸乙酯5份攪拌混合；
[0050] 步驟4,將步驟3所得混合物加入單螺桿擠出機，熱熔擠出，即得。
[0051] 步驟1中升溫溫度為70°C，攪拌速度為500rpm，攪拌時間為30min。
[0052] 步驟2中擠出溫度為190°C。
[0053] 步驟3中攪拌速度為700rpm。
[0054] 步驟4中熱熔擠出的溫度為180 °C。
[0055] 將實施例1至4所得復合材料與碳纖維、鈦合金、鎂合金做性能測試，結果如下：
[0057] 由以上結果可知，本發(fā)明的復合材料強度大、重量輕、沖擊吸收性好，遠遠優(yōu)于市 售碳纖維、鈦合金及鎂合金。
【主權項】
1. 一種自行車車架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，以重量份計，將聚甲基丙烯酸甲酯3~8份、碳纖維1~6份、癸二酸二丁酯2~ 6份、聚酰亞胺3~5份、氧化鋅粉末1~6份、石墨稀2~7份加入混合機中，升溫攪拌，放 料冷卻； 步驟2,將步驟1所得冷卻料投入雙螺桿擠出造粒機中，擠出，得顆粒A ; 步驟3,將步驟2所得顆粒A與硬脂酸鋁2~7份、偶聯(lián)劑1~8份、固化劑3~9份、 聚醋酸乙烯酯2~6份、乙酰乙酸乙酯1~5份攪拌混合； 步驟4,將步驟3所得混合物加入單螺桿擠出機，熱熔擠出，即得。2. 根據(jù)權利要求1所述的自行車車架用碳纖維材料的制備方法，其特征在于：步驟1 中升溫溫度為70~90 °C。3. 根據(jù)權利要求1所述的自行車車架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。4. 根據(jù)權利要求1所述的自行車車架用碳纖維材料的制備方法，其特征在于：步驟2 中擠出溫度為190~200°C。5. 根據(jù)權利要求1所述的自行車車架用碳纖維材料的制備方法，其特征在于：步驟3 中攪拌速度為700~800rpm。6. 根據(jù)權利要求1所述的自行車車架用碳纖維材料的制備方法，其特征在于：步驟4 中熱熔擠出的溫度為180~190 °C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自行車車架用碳纖維材料的制備方法，先將聚甲基丙烯酸甲酯、碳纖維、癸二酸二丁酯、聚酰亞胺、氧化鋅粉末、石墨烯加入混合機中，升溫攪拌，放料冷卻；再將冷卻料投入雙螺桿擠出造粒機中，擠出，所得顆粒A與硬脂酸鋁、偶聯(lián)劑、固化劑、聚醋酸乙烯酯、乙酰乙酸乙酯攪拌混合；最后將混合物加入單螺桿擠出機，熱熔擠出，即得。本發(fā)明的復合材料不僅強度大、重量輕，拉伸強度比鈦合金高，而密度遠低于鋁合金，而且沖擊吸收性好，可以制作不用避震器的自行車。
【IPC分類】C08K5/098, C08K3/22, C08L79/08, C08K5/11, C08L33/12, C08K3/04, C08L31/04, C08K13/04, C08K7/06
【公開號】CN105061963
【申請?zhí)枴緾N201510443593
【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18日
【申請日】2015年7月24日