CN106366531B - 车架用复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车架用复合材料，包括碳纤维40‑55份，镁合金5‑10份，丙烯酸酯树脂6‑12份，乙基纤维素4‑6份，碳素纤维3‑5份，N‑甲基吡咯烷酮0.8‑3.6份，聚对苯二甲酸乙二醇酯4‑6份，增塑剂4‑6份，填料4‑7份，抗氧剂0.3‑1.5份，其中，各组分的份数均为重量份；镁合金的组分及各组分的质量分数为2‑4%的Mn，0.8‑2.5%的Si，0.7‑1.2%的Ba，余量为Mg。本发明还公开一种车架用复合材料的制备方法。通过上述方式，本发明的复合材料构成的车架质量更轻、强度更好。

Description

车架用复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种车架用复合材料及其制备方法。
背景技术
自行车不仅是一种运输工具，还是一种健身器材，作为自行车的核心车架，其性能尤为重要，好的车架必须符合重量轻、强度大、刚性高等条件。重量轻可以省力且骑得快，强度大可以在高强度的骑乘下不会断裂弯曲，刚性高可以避免自行车踩踏时的拖重感。
目前，车架材质有铝材、钛合金、钢材、碳纤维等，但铝材车架金属疲劳性差，且没有弹性，无法吸收骑行的震动，钛合金车架价格昂贵，钢材车架重量重，且容易生锈，碳纤维车架的剪断强度弱，且价格昂贵。如何克服现有车架材质的缺点，开发新的车架材质具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于解决上述至少一个问题，提供一种车架用复合材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种车架用复合材料，包括碳纤维40-55份，镁合金5-10份，丙烯酸酯树脂6-12份，乙基纤维素4-6份，碳素纤维3-5份，N-甲基吡咯烷酮0.8-3.6份，聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6份，增塑剂4-6份，填料4-7份，抗氧剂0.3-1.5份，其中，各组分的份数均为重量份；镁合金的组分及各组分的质量分数为2-4%的Mn，0.8-2.5%的Si，0.7-1.2%的Ba，余量为Mg。
其中，增塑剂为氯化石蜡。
其中，填料为纳米碳酸钙。
其中，抗氧剂为抗氧剂1010。
其中，复合材料各组分及各组分的重量份为碳纤维45份，镁合金7份，丙烯酸酯树脂8份，乙基纤维素5份，碳素纤维4份，N-甲基吡咯烷酮1.2份，聚对苯二甲酸乙二醇酯5份，增塑剂5份，填料5份，抗氧剂0.3份；镁合金的组分及各组分的质量分数为3%的Mn，1.2%的Si，0.9%的Ba，余量为Mg。
其中，复合材料各组分及各组分的重量份还可为碳纤维42份，镁合金10份，丙烯酸酯树脂8份，乙基纤维素5份，碳素纤维4份，N-甲基吡咯烷酮1.2份，聚对苯二甲酸乙二醇酯5份，增塑剂5份，填料5份，抗氧剂0.3份；镁合金的组分及各组分的质量分数为3%的Mn，1.2%的Si，0.9%的Ba，余量为Mg。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种车架用复合材料的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸酯树脂、乙基纤维素、碳素纤维、N-甲基吡咯烷酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、抗氧剂按比例加入高速混匀机中，混合1.5-2.5h；将混合好的混合物与碳纤维在350-450℃下混熔20-25min；再将含有碳纤维的混熔物与镁合金、增塑剂、填料加入挤出机中，360-400℃熔融混炼挤出，冷却造粒获得碳纤维复合材料。
其中，高速混匀机的转速为900rpm，混合2h。
其中，碳纤维的混熔温度为400℃，混熔时间为20min。
其中，挤出机的熔融温度为380℃。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的车架用复合材料包括：碳纤维40-55份，镁合金5-10份，丙烯酸酯树脂6-12份，乙基纤维素4-6份，碳素纤维3-5份，N-甲基吡咯烷酮0.8-3.6份，聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6份，增塑剂4-6份，填料4-7份，抗氧剂0.3-1.5份，其中，各组分的份数均为重量份。其中，镁合金的组分及各组分的质量分数为2-4%的Mn，0.8-2.5%的Si，0.7-1.2%的Ba，余量为Mg。通过上述组分构成的复合材料，质量更轻、强度更好，且在复合材料中加入镁合金，使得材料晶粒更细化，抗拉强度、屈服强度更高，由于复合材料是由碳纤维和其他组分构成，可显著降低材料成本。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
车架用复合材料包括碳纤维40-55份，镁合金5-10份，丙烯酸酯树脂6-12份，乙基纤维素4-6份，碳素纤维3-5份，N-甲基吡咯烷酮0.8-3.6份，聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6份，增塑剂4-6份，填料4-7份，抗氧剂0.3-1.5份，其中，各组分的份数均为重量份。
对于镁合金，其组分及各组分的质量分数为2-4%的Mn，0.8-2.5%的Si，0.7-1.2%的Ba，余量为Mg。
在本实施例中，复合材料各组分及各组分的重量份具体为：碳纤维45份，镁合金7份，丙烯酸酯树脂8份，乙基纤维素5份，碳素纤维4份，N-甲基吡咯烷酮1.2份，聚对苯二甲酸乙二醇酯5份，增塑剂5份，填料5份，抗氧剂0.3份。其中，镁合金的组分及各组分的质量分数为3%的Mn，1.2%的Si，0.9%的Ba，余量为Mg。
在本实施例中，增塑剂为氯化石蜡，填料为纳米碳酸钙，抗氧剂为抗氧剂1010。
本实施例复合材料的制备包括以下步骤：
A. 将丙烯酸酯树脂、乙基纤维素、碳素纤维、N-甲基吡咯烷酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、抗氧剂按比例加入高速混匀机中，混合1.5-2.5h。
B. 将混合好的混合物与碳纤维在350-450℃下混熔20-25min。
C. 再将含有碳纤维的混熔物与镁合金、增塑剂、填料加入挤出机中，360-400℃熔融混炼挤出，冷却造粒获得碳纤维复合材料。
在本实施例中，高速混匀机的转速为900rpm，混合2h。碳纤维的混熔温度为400℃，混熔时间为20min。挤出机的熔融温度为380℃。
实施例2
车架用复合材料各组分及各组分的重量份为碳纤维42份，镁合金10份，丙烯酸酯树脂8份，乙基纤维素5份，碳素纤维4份，N-甲基吡咯烷酮1.2份，聚对苯二甲酸乙二醇酯5份，增塑剂5份，填料5份，抗氧剂0.3份。其中，镁合金的组分及各组分的质量分数为3%的Mn，1.2%的Si，0.9%的Ba，余量为Mg。
其中，增塑剂为氯化石蜡，填料为纳米碳酸钙，抗氧剂为抗氧剂1010。
本实施例复合材料的制备包括以下步骤：
A. 将丙烯酸酯树脂、乙基纤维素、碳素纤维、N-甲基吡咯烷酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、抗氧剂按比例加入高速混匀机中，混合2h。
B. 将混合好的混合物与碳纤维在420℃下混熔25min。
C. 再将含有碳纤维的混熔物与镁合金、增塑剂、填料加入挤出机中，390℃熔融混炼挤出，冷却造粒获得碳纤维复合材料。
在本实施例中，高速混匀机的转速为900rpm。
利用密度GB/T 1033-1986、拉伸强度GB/T 1040-1992、伸长率GB/T 1040-1992、弯曲强度GB/T 9341-2000、缺口冲击强度GB/T 1843-1996对实施例1和实施例2制备的复合材料的性能进行测试。
其中，实施例1制备的复合材料的性能测试如下：
密度/(g/cm3)：1.74、拉伸强度/MPa：63.2、伸长率%：430、弯曲强度/MPa：77.4、缺口冲击强度/(J/m,23℃)：977。
其中，实施例2制备的复合材料的性能测试如下：
密度/(g/cm3)：1.75、拉伸强度/MPa：63.1、伸长率%：429、弯曲强度/MPa：75.1、缺口冲击强度/(J/m,23℃)：980。
现有碳纤维复合材料的测试性能通常如下：密度/(g/cm3)：1.76、拉伸强度/MPa：42.5、伸长率%：322、弯曲强度/MPa：74.2、缺口冲击强度/(J/m,23℃)：975。本发明的复合材料较现有碳纤维复合材料质量更轻、强度更好，尤其是缺口冲击强度，大大提升车架的性能。
综上上述，本发明的复合材料质量更轻、强度更好，且在复合材料中加入镁合金，使得材料晶粒更细化，抗拉强度、屈服强度更高，由于复合材料是由碳纤维和其他组分构成，可显著降低材料成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种车架用复合材料，其特征在于，包括碳纤维40-55份，镁合金5-10份，丙烯酸酯树脂6-12份，乙基纤维素4-6份，碳素纤维3-5份，N-甲基吡咯烷酮0.8-3.6份，聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6份，增塑剂4-6份，填料4-7份，抗氧剂0.3-1.5份，其中，各组分的份数均为重量份；
所述镁合金的组分及各组分的质量分数为2-4%的Mn，0.8-2.5%的Si，0.7-1.2%的Ba，余量为Mg。
2.根据权利要求1所述的车架用复合材料，其特征在于，所述增塑剂为氯化石蜡。
3.根据权利要求2所述的车架用复合材料，其特征在于，所述填料为纳米碳酸钙。
4.根据权利要求3所述的车架用复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
5.根据权利要求4所述的车架用复合材料，其特征在于，所述复合材料各组分及各组分的重量份为碳纤维45份，镁合金7份，丙烯酸酯树脂8份，乙基纤维素5份，碳素纤维4份，N-甲基吡咯烷酮1.2份，聚对苯二甲酸乙二醇酯5份，增塑剂5份，填料5份，抗氧剂0.3份；
所述镁合金的组分及各组分的质量分数为3%的Mn，1.2%的Si，0.9%的Ba，余量为Mg。
6.根据权利要求4所述的车架用复合材料，其特征在于，所述复合材料各组分及各组分的重量份为碳纤维42份，镁合金10份，丙烯酸酯树脂8份，乙基纤维素5份，碳素纤维4份，N-甲基吡咯烷酮1.2份，聚对苯二甲酸乙二醇酯5份，增塑剂5份，填料5份，抗氧剂0.3份；
所述镁合金的组分及各组分的质量分数为3%的Mn，1.2%的Si，0.9%的Ba，余量为Mg。
7.权利要求1~6任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将丙烯酸酯树脂、乙基纤维素、碳素纤维、N-甲基吡咯烷酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、抗氧剂加入高速混匀机中，转速为900rpm，混合2h；
2）将混合好的混合物与碳纤维在350~450℃下混熔20~25min；
3） 再将含有碳纤维的混熔物与镁合金、增塑剂、填料加入挤出机中，360-400℃熔融混炼，混熔时间为20~25min，挤出，冷却造粒获得碳纤维复合材料。
8.根据权利要求7所述的车架用复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的混熔温度为400℃，混熔时间为20min。
9.根据权利要求8所述的车架用复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的熔融温度为380℃。
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CN103131923A (zh) * 2011-12-05 2013-06-05 陈琼花 一种铸造镁合金的方法
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