[发明专利]一种自行车用碳纤维复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料，特别涉及一种自行车用碳纤维复合材料及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，高分子材料也不断的发展和进步，在一些东西的材质上，也不断的朝向轻薄的方向发展碳纤维素，碳纤维自行车专用于中高档的竞赛用自行车，作为新兴材料，碳纤维自行车主要应用于车架、前叉和车圈等，纯碳纤维自行车质量轻，强度高；碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性。它比重不到钢的1/4，但强度却非常强。而且其耐蚀性出类拔萃，是新一代增强纤维，碳纤维是一种新型的复合材料,它有重量轻、比强度高、比刚度大的优点,而且具有可设计性和易成型性,从而使设计的结构有更高的结构效率。现在很受市场欢迎，正在大众化中，碳纤维自行车圈具有质量轻，强度高的优点，注塑成型技术也发展起来，为了充分利用碳纤维素材料，将碳纤维引入，制成能大大改善树脂类的力学性质的新的材料。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种你、能够更好的应用的在自行车上使用的新的一种自行车用碳纤维复合材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种自行车用碳纤维复合材料，该复合材料包括以下组分和重量分数：

进一步，所述的热塑性树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

进一步，所述的黏合树脂为环氧树脂、酚醛树脂或聚氨基树脂中的任意一种。

进一步，所述的石墨烯粉为片状石墨烯粉末，所述片状石墨烯粉末的厚度为1～15nm。

进一步，所述的固化剂为双氰胺类固化剂、咪唑类固化剂、有机酸酐类固化剂中一种。

进一步，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

进一步，所述润滑剂为硬脂酸锌。

进一步，所述的抗氧化剂为抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂300中的一种或几种。

进一步，所述的碳纤维为聚丙烯腈碳纤维或沥青碳纤维中的一种。

一种自行车用碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，通过以下步骤制得：

1)制备混料,称取原料：热塑性树脂45％-68％；黏合树脂3％-6％；石墨烯0.05％-0.1％；固化剂1％-2.5％；相容剂2％-3％；润滑剂0.6％-2.4％；抗氧剂0.5％-2.5％；将所述的原料放去高混机中混合1-2小时，转速为500转每分钟，出料；

2)制备复合材料，将步骤1)中混合得到的原料，放入挤出机中，取碳纤维5％-42％，将碳纤维加入，300-400℃，0.5-1小时熔融后挤出后得到碳纤维复合材料颗粒；

3)将步骤2)中制得的碳纤维颗粒放入注塑机中，将制得相应的产品。

本发明具有的优点和有益效果是：新的碳纤维复合材料，比纯的碳纤维的性能更好，制作出来的自行车质量更低，强度更好，外观看上去更美观，能够有更好的光泽度，不易毁坏，能更容易的成型，生产成本相对偏低，更易普及使用，而且制备这种碳纤维复合材料的生产要求高，设备投出相对较低，有助于小型企业生产和使用，易于推广和普及。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明。

按照下面所列数据(重量百分比％)进行及其所述步骤制备相应产品：

实施例1：

一种自行车用碳纤维复合材料：热塑性树脂56％、黏合树脂3％、石墨烯0.1％、固化剂1％、相容剂3％、润滑剂2.4％、抗氧剂2.5％、碳纤维32％。

实施例2：

一种自行车用碳纤维复合材料：热塑性树脂68％、黏合树脂4％、石墨烯0.1％、固化剂2.5％、相容剂2％、润滑剂2％、抗氧剂3％、碳纤维22.4％。

实施例3：

一种自行车用碳纤维复合材料：热塑性树脂55％、黏合树脂3％、石墨烯0.1％、固化剂1％、相容剂2％、润滑剂1％、抗氧剂1％、碳纤维36.9％。

实施例4：

一种自行车用碳纤维复合材料：热塑性树脂45％、黏合树脂6％、石墨烯0.1％、固化剂2.5％、相容剂3％、润滑剂2.4％、抗氧剂2.5％、碳纤维38.5％。

实施例5：

一种自行车用碳纤维复合材料：热塑性树脂60％、黏合树脂3％、石墨烯0.1％、固化剂1％、相容剂2％、润滑剂1％、抗氧剂1％、碳纤维31％。

按照碳纤维复合材料的制备方法，将实施1-实施例5制备成复合材料。