[发明专利]一种自行车刹车摩阻材料的制备方法

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刹车摩阻材料的制备方法。

背景技术

自上世纪70年代碳纤维复合材料开始应用于自行车设计和制造以来，碳纤维复合材料在以高强度轻量化为目标的自行车行业逐渐被人们认可，受到了越来越多的关注。近年来碳纤维复合材料技术不断的发展，同时碳纤维价格也不断下跌，这些都促进了碳纤维复合材料在自行车领域的应用与研究。目前高级自行车的零组件选用碳纤维复合材料已经蔚为风气，由于碳纤维材料自身优异的特性，利用碳纤维材料制成的零件完全可以满足比赛用自行车轻量高强的要求。

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量新型纤维材料，是20世纪中期新兴的高科技产品。与普通的金属相比它具有耐热、耐化学腐烛的特点，与相同体积锡金属比质量更轻，强度却高于钢铁。除了具有轻质高强的特性之外碳纤维还具有耐热冲击和导电、导热、抗辐射等优良的性能。碳纤维“外柔内刚”不仅有碳材料本身的特性还兼备良好的柔铺性，因此具有较好的可编可纺织性。碳纤维还是一直范围内唯一在惰性气体保护下2000℃的环境中强度不会降低的材料。目前，从各种高精尖及军事领域到普通民用领域都在大量的使用碳纤维及其复合材料。

自上世纪七十年代碳纤维复合材料开始应用于自行车行业以来，在行业内逐渐被人们认可，并且受到了越来越多的关注。同时逐渐成熟的技术和大幅度下降的价格，使得碳纤维复合材料自行车的研发迈入了一个新的台阶。目前国内外在体育产业用碳纤维复合材料研究投入力度不断加大，不管是自行车车架还是前后叉方面，均取得了不错的性能改善成果；但是自行车轮圈方面的复合材料结构和性能的研究尚为缺少。

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刹车摩阻材料的制备方法，所得摩阻材料断裂延伸率达到9.8％，弯曲强度达到116.7MPa，弯曲模量达到3.9GPa，导热率在0.49W·(mK)^-1以下，具有良好的力学性能、隔热效果和耐磨损性能。

一种自行车刹车摩阻材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以重量份计，将环氧树脂乳液3～9份、4,4'-二氨基二苯甲烷1～5份、二苯砜2～6份、碳化硅2～8份、三氧化钼1～9份、防老剂2～7份和增塑剂3～6份混合，60～90℃加热保温30～60min，边搅拌边加入聚醚酮1～7份、硅藻土3～8份、壳聚糖1～6份，得混合物A；

步骤2，将乙烯-乙酸乙烯脂共聚物2～6份、玻璃纤维1～5份、硼酸锌2～7份和分散剂2～8份加至步骤1所得混合物A中，50～80℃加热保温搅拌，得混合物B；

步骤3，将步骤3所得混合物B涂刷在碳纤维上制成摩擦层预浸料，用液压机将预浸料在20～40℃压制，得到复合材料板；

步骤4，将步骤3所得复合材料板经超声清洗后烘干，即得。

作为上述发明的进一步改进，所述环氧树脂乳液是乙酸乙酯溶剂稀释型环氧树脂乳液，该乳液平均粒径为2μm，固含量为55％。

作为上述发明的进一步改进，所述防老剂是2,5-二特丁基对苯二酚。

作为上述发明的进一步改进，所述增塑剂是偏苯三酸三辛酯或癸二酸二辛酯。

作为上述发明的进一步改进，所述分散剂是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或聚酰胺蜡中的一种。

本发明所得摩阻材料断裂延伸率达到9.8％，弯曲强度达到116.7MPa，弯曲模量达到3.9GPa，导热率在0.49W·(mK)^-1以下，具有良好的力学性能、隔热效果和耐磨损性能。

具体实施方式

实施例1

一种自行车刹车摩阻材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以重量份计，将环氧树脂乳液3份、4,4'-二氨基二苯甲烷1份、二苯砜2份、碳化硅2份、三氧化钼1份、防老剂2份和增塑剂3份混合，60℃加热保温60min，边搅拌边加入聚醚酮1份、硅藻土3份、壳聚糖1份，得混合物A；

步骤2，将乙烯-乙酸乙烯脂共聚物2份、玻璃纤维1份、硼酸锌2份和分散剂2份加至步骤1所得混合物A中，50℃加热保温搅拌，得混合物B；

步骤3，将步骤3所得混合物B涂刷在碳纤维上制成摩擦层预浸料，用液压机将预浸料在20℃压制，得到复合材料板；

步骤4，将步骤3所得复合材料板经超声清洗后烘干，即得。

上述环氧树脂乳液是乙酸乙酯溶剂稀释型环氧树脂乳液，该乳液平均粒径为2μm，固含量为55％；防老剂是2,5-二特丁基对苯二酚；增塑剂是偏苯三酸三辛酯；分散剂是聚乙烯蜡。

实施例2