[发明专利]一种碳纤维增强可变形安全座椅及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及座椅领域，特别是一种可变形、安全性能高的座椅。

背景技术

座椅是人们日常生活离不开的必备物品，目前的座椅绝大部分都是固定形状的座椅，不同的使用者感受的舒适度不同，与座椅形状相符身材的使用者感受到的舒适度会高些，而不符的使用者则会觉得坐在上面极不舒服的感觉。而在某些危险环境中，比如可能会发生碰撞、冲击等高速行驶、飞行的环境中，不合适的座椅就不仅仅是舒适度的问题，而是安全问题，座椅过大会使使用者滑出，座椅过小时，座椅的边缘会对使用者造成额外的二次伤害，汽车中的座椅调整仅仅是座椅位置的粗略调整，并不能调整座椅的形状。

因此，针对以上情况需要一种既安全、又舒适，并且能够适应不同使用者身材的座椅。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种碳纤维增强可变形安全座椅及其制备方法，既安全、舒适，又能够适合不同身材的使用者。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种碳纤维增强可变形安全座椅，包括座椅本体、电热控制装置及冷却装置，所述座椅本体由碳纤维电热线编织成座椅形状并由形状记忆高分子填充获得，所述电热控制装置控制电热电源对碳纤维电热线进行加热并控温，所述冷却装置对座椅本体进行通风冷却。

所述电热控制装置为能够对碳纤维电热线进行加热并控温的装置。所述冷却装置为能够对座椅本体进行通风冷却的装置。

本发明采用碳纤维电热线，首先，使编织成的座椅保持了碳纤维出色的力学性能，在发生突然事故时能够起到增强座椅、吸收能量、保护使用者人身安全的作用。其次，通过碳纤维电热线使座椅内的形状记忆高分子发生形变，从而使座椅形状能够完全契合人身，避免了使用者在受到碰撞、冲击时从座椅中滑出或者受到座椅边缘的二次伤害。第三，碳纤维电热线的温度可控性高、冲温小，防止使用者烫伤。

优选的，所述碳纤维电热线的材料为高强度碳纤维。

优选的，所述形状记忆高分子为热致型形状记忆高分子。如聚降冰片烯、聚四亚甲基二醇-二苯甲烷二异氰酸酯等。

进一步优选的，所述高强度碳纤维为T300级碳纤维、T700级碳纤维或T800级碳纤维。

优选的，所述电热控制装置包括电热电源开关和温控模块，所述温控模块控制碳纤维电热线的加热温度。

优选的，所述冷却装置包括控制开关、鼓风装置和通风管路，所述通风管路安装在座椅本体的底部和背部，所述鼓风装置对通风管路通风以降低座椅本体的温度。

一种碳纤维增强可变形安全座椅的制备方法，先将碳纤维电热线编织成座椅形状的预成型体并将保留碳纤维电热线的接头，再将预成型体放入座椅模具中并注射形状记忆高分子固化后形成座椅本体，然后将电热控制装置连接碳纤维电热线的接头，并将冷却装置中的通过管路安装在座椅本体的底部和背部。

优选的，步骤为：

(1)碳纤维电热线的制备：将碳纤维和护皮材料通过电热线生产机制备成碳纤维电热线；

(2)碳纤维电热线预成型：将碳纤维电热线编织成座椅形状的预成型体，并将碳纤维电热线接头留在外面；

(3)将预成型体放入座椅模具中，并注射形状记忆高分子固化后形成座椅本体；

(4)将座椅本体从模具中取出，将外露的碳纤维电热线的接头连接电热控制装置，将冷却装置中的通过管路安装在座椅本体的底部和背部。

进一步优选的，步骤(2)中，当形状记忆高分子为热塑性高分子时，将热塑性高分子熔融后注射进入模具中，然后冷却成型；当形状记忆高分子为热固性高分子时，将热固性高分子注射入模具中后，加热使热固性高分子固化成型。

更进一步优选的，当形状记忆高分子为热塑性高分子时，熔融温度为80℃～200℃，采用注射方式为加压注射；当形状记忆高分子为热固性高分子时，固化温度为100℃～250℃。

一种上述碳纤维增强可变形安全座椅在汽车中的应用。

一种汽车，包括上述碳纤维增强可变形安全座椅。

一种列车，包括上述碳纤维增强可变形安全座椅。

一种飞机，包括上述碳纤维增强可变形安全座椅。

一种轮船，包括上述碳纤维增强可变形安全座椅。