CN105153541A - 用于汽车方向盘的复合材料及其制备方法 - Google Patents

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王爽
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Abstract

本发明具体涉及一种用于汽车方向盘的复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。该用于汽车方向盘的复合材料包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯42-58份、热塑性弹性体6-15份、云母10-24份、碳纤维12-25份、石墨5-16份、碳化硅5-16份、氢氧化镁5-12份、氢氧化铝5-12份、粘合剂2-6份、纳米氧化锌2-6份、滑石粉1-5份。该复合材料质量轻、耐磨损、防刮伤性能好，能有效替代金属材料制作汽车方向盘，加速实现汽车轻量化与节能环保的目的。

Description

用于汽车方向盘的复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种用于汽车方向盘的复合材料及其制备方法。
背景技术
复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
复合材料在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。在汽车领域也应用广泛，例如汽车方向盘。传统的汽车方向盘一般都采用金属材料，其缺点是：(1)重量重，不利于提升汽车的操控性；(2)成型方法存在不足，且与其他部件的组装过程繁琐，费工费时。而目前安全、节能、环保是当今汽车界共同的追求。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。
因此，寻找一种质量轻同时耐磨损的新型材料，能够替代现有的金属材料用于制作汽车方向盘，将有利于实现汽车轻量化与节能环保。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足而提供一种用于汽车方向盘的复合材料及其制备方法，该复合材料具有质量轻、耐磨损、防刮伤等优点。
本发明采用的技术方案如下：
用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯42-58份、热塑性弹性体6-15份、云母10-24份、碳纤维12-25份、石墨5-16份、碳化硅5-16份、氢氧化镁5-12份、氢氧化铝5-12份、粘合剂2-6份、纳米氧化锌2-6份、滑石粉1-5份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯46-54份、热塑性弹性体8-13份、云母14-19份、碳纤维15-21份、石墨7-12份、碳化硅8-11份、氢氧化镁7-10份、氢氧化铝8-11份、粘合剂3-5份、纳米氧化锌3-5份、滑石粉2-4份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯49份、热塑性弹性体11份、云母17份、碳纤维18份、石墨10份、碳化硅9份、氢氧化镁8份、氢氧化铝9份、粘合剂4份、纳米氧化锌4份、滑石粉3份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比称取聚丙烯、热塑性弹性体、碳纤维和石墨加入到高速混合机中，以180-220r/min转速搅拌1h；
(2)加入其余物料，继续搅拌1h；
(3)将上步所得混合物料进行双螺杆挤出造粒，挤出机各段温度控制在200-240℃，螺杆转速为230r/min，即得所述用于汽车方向盘的复合材料。
进一步，所述高速混合机的转速为200r/min。
进一步，所述挤出机温度为220℃。
本发明的有益效果为：本发明的复合材料具有质量轻、耐磨损、防刮伤等优点，能够替代现有的金属材料用于制作汽车方向盘，实现了汽车轻量化与节能环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，但不应理解为对本发明的限制。本发明中使用的原料若无特别说明，均可通过市购获得。
实施例1
用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯42份、热塑性弹性体6份、云母10份、碳纤维12份、石墨5份、碳化硅5份、氢氧化镁5份、氢氧化铝5份、粘合剂2份、纳米氧化锌2份、滑石粉1份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比称取聚丙烯、热塑性弹性体、碳纤维和石墨加入到高速混合机中，以180r/min转速搅拌1h；
(2)加入其余物料，继续搅拌1h；
(3)将上步所得混合物料进行双螺杆挤出造粒，挤出机各段温度控制在200℃，螺杆转速为230r/min，即得所述用于汽车方向盘的复合材料。
实施例2
用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯46份、热塑性弹性体8份、云母14份、碳纤维15份、石墨7份、碳化硅8份、氢氧化镁7份、氢氧化铝8份、粘合剂3份、纳米氧化锌3份、滑石粉2份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比称取聚丙烯、热塑性弹性体、碳纤维和石墨加入到高速混合机中，以190r/min转速搅拌1h；
(2)加入其余物料，继续搅拌1h；
(3)将上步所得混合物料进行双螺杆挤出造粒，挤出机各段温度控制在210℃，螺杆转速为230r/min，即得所述用于汽车方向盘的复合材料。
实施例3
用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯49份、热塑性弹性体11份、云母17份、碳纤维18份、石墨10份、碳化硅9份、氢氧化镁8份、氢氧化铝9份、粘合剂4份、纳米氧化锌4份、滑石粉3份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比称取聚丙烯、热塑性弹性体、碳纤维和石墨加入到高速混合机中，以200r/min转速搅拌1h；
(2)加入其余物料，继续搅拌1h；
(3)将上步所得混合物料进行双螺杆挤出造粒，挤出机各段温度控制在220℃，螺杆转速为230r/min，即得所述用于汽车方向盘的复合材料。
实施例4
用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯54份、热塑性弹性体13份、云母19份、碳纤维21份、石墨12份、碳化硅11份、氢氧化镁10份、氢氧化铝11份、粘合剂5份、纳米氧化锌5份、滑石粉4份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比称取聚丙烯、热塑性弹性体、碳纤维和石墨加入到高速混合机中，以210r/min转速搅拌1h；
(2)加入其余物料，继续搅拌1h；
(3)将上步所得混合物料进行双螺杆挤出造粒，挤出机各段温度控制在230℃，螺杆转速为230r/min，即得所述用于汽车方向盘的复合材料。
实施例5
用于汽车方向盘的复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯58份、热塑性弹性体15份、云母24份、碳纤维25份、石墨16份、碳化硅16份、氢氧化镁12份、氢氧化铝12份、粘合剂6份、纳米氧化锌6份、滑石粉5份。
以上所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比称取聚丙烯、热塑性弹性体、碳纤维和石墨加入到高速混合机中，以220r/min转速搅拌1h；
(2)加入其余物料，继续搅拌1h；
(3)将上步所得混合物料进行双螺杆挤出造粒，挤出机各段温度控制在240℃，螺杆转速为230r/min，即得所述用于汽车方向盘的复合材料。
性能测试
对本发明实施例1-5所得产品进行性能测试，结果如下表：
表1产品性能测试数据
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
耐磨量，mg/1000次 0.5 0.4 0.3 0.4 0.4
抗压强度，MPa 204 211 216 213 205
防刮伤 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化
由上表可见，本发明所得产品具有耐磨损、防刮伤等优点，其中实施例3效果最佳。

Claims (6)

1.用于汽车方向盘的复合材料，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯42-58份、热塑性弹性体6-15份、云母10-24份、碳纤维12-25份、石墨5-16份、碳化硅5-16份、氢氧化镁5-12份、氢氧化铝5-12份、粘合剂2-6份、纳米氧化锌2-6份、滑石粉1-5份。
2.根据权利要求1所述的用于汽车方向盘的复合材料，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯46-54份、热塑性弹性体8-13份、云母14-19份、碳纤维15-21份、石墨7-12份、碳化硅8-11份、氢氧化镁7-10份、氢氧化铝8-11份、粘合剂3-5份、纳米氧化锌3-5份、滑石粉2-4份。
3.根据权利要求1所述的用于汽车方向盘的复合材料，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：聚丙烯49份、热塑性弹性体11份、云母17份、碳纤维18份、石墨10份、碳化硅9份、氢氧化镁8份、氢氧化铝9份、粘合剂4份、纳米氧化锌4份、滑石粉3份。
4.权利要求1-3任一项所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照质量配比称取聚丙烯、热塑性弹性体、碳纤维和石墨加入到高速混合机中，以180-220r/min转速搅拌1h；
(2)加入其余物料，继续搅拌1h；
(3)将上步所得混合物料进行双螺杆挤出造粒，挤出机各段温度控制在200-240℃，螺杆转速为230r/min，即得所述用于汽车方向盘的复合材料。
5.根据权利要求4所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，其特征在于，所述高速混合机的转速为200r/min。
6.根据权利要求4所述的用于汽车方向盘的复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机温度为220℃。
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