CN106380702A - 一种汽车安全座椅用材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车安全座椅用材料的制备方法，先将改性碳纤维，聚丙乙烯，聚丙烯，氧化钙，聚碳酸酯于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；再将烷基磺酸钠，丙烯酰胺，三聚氰胺，甲基三乙氧基硅烷和硬脂酸钡加入到物料一中，在惰性气体保护条件下以升温保持，得到物料二；最后在物料二中加入抗氧剂，二氧化硅，于双螺杆挤出机挤出成型，得到汽车安全座椅用材料。本发明提供的制备方法得到的材料具有良好的机械强度同时具有良好的吸能效果。

Description

一种汽车安全座椅用材料的制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种汽车安全座椅用材料的制备方法。
背景技术
汽车安全座椅是一种为减少乘客在突发事故中所受伤害的专用座椅，由于成年人的主观能动性较强，在突发事件中的应对能力较儿童更强，因此目前的汽车安全座椅通常都是专门为儿童所设计。在汽车碰撞或突然减速的情况下，安全座椅可以减少对儿童的冲压力和限制儿童的身体移动从而减轻对他们的伤害。安全座椅采用符合儿童体形特点的人体工程学造型 ，完全配合不同年龄段孩子们的生理特点 ，使儿童坐上去格外的体贴舒适。安全座椅由于其特殊的结构涉及以及材料选择，二者共同配合达到了保护儿童的作用，目前的安全座椅用材料一般都为复合塑料，而复合塑料一般的强度有限，对座椅整体结构的支撑保持方面在较大的冲压力下仍然有所欠缺，而合金材料虽然具有很高的强度，但是对于冲击力只是直接抵抗，而冲击惯性往往会传到乘坐的人员身上，因此在一定程度上并不能很好的对乘坐人员产生保护作用。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种汽车安全座椅用材料的制备方法，提高材料的机械性能同时提升吸能性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种汽车安全座椅用材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，取以重量份计的改性碳纤维15-20份，聚丙乙烯30-40份，聚丙烯5-10份，氧化钙1-3份，聚碳酸酯3-6份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠1-3份，丙烯酰胺3-8份，三聚氰胺1-3份，甲基三乙氧基硅烷2-4和硬脂酸钡1-3份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下以2℃/分钟的升温速度从室温升至60℃，保持60-80分钟，得到物料二；
步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂0.5-1份，二氧化硅1-3份，于双螺杆挤出机挤出成型，得到汽车安全座椅用材料。
所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，步骤一中改性碳纤维的制备过程为将以重量份计的碳纤维10-20份，顺丁烯二酸酐2-4份，甲基三乙氧基硅烷2-6份，1,4-环己烷二甲醇5-10份和无水乙醇120-150份混合均匀，于30-40℃条件下超声20-30分钟，然后在转入回流装置中加热回流40-50分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸3-8份，继续搅拌20-30分钟，过滤，干燥，得到改性碳纤维。
所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，步骤三中抗氧剂为抗氧剂168。
所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，步骤三中二氧化硅为纳米二氧化硅。
所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，步骤三中挤出成型的挤出温度为230-250℃。
所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，干燥的温度为105℃。
本发明提供的制备方法制备得到的汽车安全座椅用材料的拉伸强度达到了1349MPa以上，弯曲强度达到了1865MPa以上，断裂伸长率达到了4%，比吸能性达到了56Nm/g以上。其中比吸能性是指材料有效破坏程度内单位质量吸收的能量，用Nm/g来表示，其值越大表示吸能性越强，一般铝合金的比吸能性为20Nm/g左右。
具体实施方式：
以下实施例中，所述的改性碳纤维均采用如下方法制备得到：
将以重量份计的碳纤维10-20份，顺丁烯二酸酐2-4份，甲基三乙氧基硅烷2-6份，1,4-环己烷二甲醇5-10份和无水乙醇120-150份混合均匀，于30-40℃条件下超声20-30分钟，然后在转入回流装置中加热回流40-50分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸3-8份，继续搅拌20-30分钟，过滤，105℃干燥，得到改性碳纤维。
实施例1
一种汽车安全座椅用材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，取以重量份计的改性碳纤维15份，聚丙乙烯30份，聚丙烯5份，氧化钙1份，聚碳酸酯3份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠1份，丙烯酰胺3份，三聚氰胺1份，甲基三乙氧基硅烷2和硬脂酸钡1份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下以2℃/分钟的升温速度从室温升至60℃，保持60分钟，得到物料二；
步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂168 0.5份，纳米二氧化硅1份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为230-250℃，得到汽车安全座椅用材料。
实施例2
一种汽车安全座椅用材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，取以重量份计的改性碳纤维18份，聚丙乙烯35份，聚丙烯7份，氧化钙2份，聚碳酸酯4份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠2份，丙烯酰胺5份，三聚氰胺2份，甲基三乙氧基硅烷3和硬脂酸钡2份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下以2℃/分钟的升温速度从室温升至60℃，保持60-80分钟，得到物料二；
步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂168 0.8份，纳米二氧化硅2份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为230-250℃，得到汽车安全座椅用材料。
实施例3
一种汽车安全座椅用材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，取以重量份计的改性碳纤维20份，聚丙乙烯40份，聚丙烯10份，氧化钙3份，聚碳酸酯6份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠3份，丙烯酰胺8份，三聚氰胺3份，甲基三乙氧基硅烷4和硬脂酸钡3份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下以2℃/分钟的升温速度从室温升至60℃，保持80分钟，得到物料二；
步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂168 1份，纳米二氧化硅3份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为230-250℃，得到汽车安全座椅用材料。
对以上实施例制备得到的汽车安全座椅用材料进行性能测试，结果表明，材料的拉伸强度达到了1349MPa以上，弯曲强度达到了1865MPa以上，断裂伸长率达到了4%，比吸能性达到了56Nm/g以上，其中比吸能性是指材料有效破坏程度内单位质量吸收的能量，用Nm/g来表示，其值越大表示吸能性越强，一般铝合金的比吸能性为20Nm/g左右。
本发明在研究过程中采用普通未改性的碳纤维进行制备汽车安全座椅用材料，最终结果表明直接用普通未改性的碳纤维制备，材料的脆性较大，比吸能性只有30Nm/g左右，同时拉伸强度为1900左右，均不能达到很好的要求。

Claims (6)

1.一种汽车安全座椅用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，取以重量份计的改性碳纤维15-20份，聚丙乙烯30-40份，聚丙烯5-10份，氧化钙1-3份，聚碳酸酯3-6份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠1-3份，丙烯酰胺3-8份，三聚氰胺1-3份，甲基三乙氧基硅烷2-4和硬脂酸钡1-3份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下以2℃/分钟的升温速度从室温升至60℃，保持60-80分钟，得到物料二；
步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂0.5-1份，二氧化硅1-3份，于双螺杆挤出机挤出成型，得到汽车安全座椅用材料。
2.根据权利要求1所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，其特征在于，步骤一中改性碳纤维的制备过程为将以重量份计的碳纤维10-20份，顺丁烯二酸酐2-4份，甲基三乙氧基硅烷2-6份，1,4-环己烷二甲醇5-10份和无水乙醇120-150份混合均匀，于30-40℃条件下超声20-30分钟，然后在转入回流装置中加热回流40-50分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸3-8份，继续搅拌20-30分钟，过滤，干燥，得到改性碳纤维。
3.根据权利要求1所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，其特征在于，步骤三中抗氧剂为抗氧剂168。
4.根据权利要求1所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，其特征在于，步骤三中二氧化硅为纳米二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，其特征在于，步骤三中挤出成型的挤出温度为230-250℃。
6.根据权利要求2所述的汽车安全座椅用材料的制备方法，其特征在于，干燥的温度为105℃。
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CN101701094A (zh) * 2009-11-03 2010-05-05 苏州市科创聚合物有限公司 电磁屏蔽聚丙烯材料及其制作工艺
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