[发明专利]一种自行车车架用碳纤维材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于碳纤维材料技术领域，具体涉及一种自行车车架用碳纤维材料的制备方法。

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

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种自行车车架用碳纤维材料的制备方法，该复合材料强度大、重量轻、冲击吸收性好。

一种自行车车架用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯3～8份、碳纤维1～6份、癸二酸二丁酯2～6份、聚酰亚胺3～5份、氧化锌粉末1～6份、石墨烯2～7份加入混合机中，升温搅拌，放料冷却；

步骤2，将步骤1所得冷却料投入双螺杆挤出造粒机中，挤出，得颗粒A；

步骤3，将步骤2所得颗粒A与硬脂酸铝2～7份、偶联剂1～8份、固化剂3～9份、聚醋酸乙烯酯2～6份、乙酰乙酸乙酯1～5份搅拌混合；

步骤4，将步骤3所得混合物加入单螺杆挤出机，热熔挤出，即得。

作为上述发明的进一步改进，步骤1中升温温度为70～90℃。

作为上述发明的进一步改进，步骤1中搅拌速度为500～700rpm，搅拌时间为20～30min。

作为上述发明的进一步改进，步骤2中挤出温度为190～200℃。

作为上述发明的进一步改进，步骤3中搅拌速度为700～800rpm。

作为上述发明的进一步改进，步骤4中热熔挤出的温度为180～190℃。

本发明的复合材料具有以下显著优点：第一，强度大、重量轻，拉伸强度比钛合金高，而密度远低于铝合金；第二，冲击吸收性好，可以制作不用避震器的自行车。

具体实施方式

实施例1

一种自行车车架用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯3份、碳纤维1份、癸二酸二丁酯2份、聚酰亚胺3份、氧化锌粉末1份、石墨烯2份加入混合机中，升温搅拌，放料冷却；

步骤2，将步骤1所得冷却料投入双螺杆挤出造粒机中，挤出，得颗粒A；

步骤3，将步骤2所得颗粒A与硬脂酸铝2份、偶联剂1份、固化剂3份、聚醋酸乙烯酯2份、乙酰乙酸乙酯1份搅拌混合；

步骤4，将步骤3所得混合物加入单螺杆挤出机，热熔挤出，即得。

步骤1中升温温度为70℃，搅拌速度为500rpm，搅拌时间为30min。

步骤2中挤出温度为190℃。

步骤3中搅拌速度为700rpm。

步骤4中热熔挤出的温度为180℃。

实施例2

一种自行车车架用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯6份、碳纤维2份、癸二酸二丁酯3份、聚酰亚胺4份、氧化锌粉末2份、石墨烯6份加入混合机中，升温搅拌，放料冷却；

步骤2，将步骤1所得冷却料投入双螺杆挤出造粒机中，挤出，得颗粒A；

步骤3，将步骤2所得颗粒A与硬脂酸铝5份、偶联剂7份、固化剂8份、聚醋酸乙烯酯4份、乙酰乙酸乙酯3份搅拌混合；

步骤4，将步骤3所得混合物加入单螺杆挤出机，热熔挤出，即得。

步骤1中升温温度为80℃，搅拌速度为600rpm，搅拌时间为250min。

步骤2中挤出温度为190℃。

步骤3中搅拌速度为700rpm。

步骤4中热熔挤出的温度为180℃。

实施例3

一种自行车车架用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯7份、碳纤维5份、癸二酸二丁酯4份、聚酰亚胺4份、氧化锌粉末5份、石墨烯6份加入混合机中，升温搅拌，放料冷却；