本發(fā)明屬于化工材料領(lǐng)域，具體涉及一種兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
安全座椅就是一種專為不同體重（或年齡段）的兒童設(shè)計(jì)，安裝在汽車內(nèi)，能有效提高兒童乘車安全的座椅。歐洲強(qiáng)制性執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ECE R44/04（荷蘭）的定義是：能夠固定到機(jī)動(dòng)車輛上，帶有ISOFIX接口的安全帶組件或柔性部件、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、附件等組成的兒童安全防護(hù)系統(tǒng)。在汽車碰撞或突然減速的情況下，可以減少對(duì)兒童的沖壓力和限制兒童的身體移動(dòng)從而減輕對(duì)他們的傷害。安全座椅采用符合兒童體形特點(diǎn)的人體工程學(xué)造型 ，完全配合不同年齡段孩子們的生理特點(diǎn) ，使兒童坐上去格外的體貼舒適 。安裝簡(jiǎn)單方便 ，即使是初次接觸兒童安全座椅的父母 ，也能在幾分鐘的時(shí)間內(nèi)輕易將其安裝妥定；而簡(jiǎn)潔明確的搭扣和調(diào)節(jié)系帶 ，更讓人隨時(shí)可以根據(jù)兒童生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整 ，提供了極大的方便。各種 不同型號(hào)的兒童安全座椅 ，提供各種不同針對(duì)性的妥善服務(wù) ，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇最適合自己要求的款式 。兒童座椅由于其特殊的結(jié)構(gòu)涉及以及材料選擇，二者共同配合達(dá)到了保護(hù)兒童的作用，隨著日前家長(zhǎng)們安全意識(shí)的提升，對(duì)于安全座椅的要求也越來(lái)越高，怎樣能更大程度的開(kāi)發(fā)具有更好安全性能的座椅一直是技術(shù)人員的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，提高材料的機(jī)械性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，取以重量份計(jì)的改性碳纖維15-20份，聚丙乙烯40-50份，苯乙烯2-8份，聚酰胺5-10份和硬脂酸鋇1-3份于混合攪拌機(jī)中攪拌混合均勻，得到物料一；
步驟二，將烷基磺酸鈉1-3份，聚乙二醇2-5份，碳酸氫銨1-4份和甲基三乙氧基硅烷1-3份加入到物料一中，在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至70-80℃，攪拌30-40分鐘，得到物料二；
步驟三，在物料二中加入以重量份計(jì)的抗氧劑0.5-1份，二氧化硅1-3份，于雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，得到兒童座椅碳纖維復(fù)合材料。
進(jìn)一步地，所述的兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，步驟一中改性碳纖維的制備過(guò)程為將以重量份計(jì)的碳纖維10-20份，順丁烯二酸酐2-4份，甲基三乙氧基硅烷2-6份，1,4-環(huán)己烷二甲醇5-10份和無(wú)水乙醇120-150份混合均勻，于30-40℃條件下超聲20-30分鐘，然后在轉(zhuǎn)入回流裝置中加熱回流40-50分鐘，然后冷卻至室溫，在攪拌條件下加入丙烯酸3-8份，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，過(guò)濾，干燥，得到改性碳纖維。進(jìn)一步，干燥的溫度為80-100℃。
進(jìn)一步地，所述的兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，步驟二中聚乙二醇為聚乙二醇400。
進(jìn)一步地，所述的兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，步驟三中抗氧劑為抗氧劑168。
進(jìn)一步地，所述的兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，步驟三中二氧化硅為納米二氧化硅。
進(jìn)一步地，所述的兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，步驟三中擠出成型的擠出溫度為240-250℃。
本發(fā)明提供的制備方法制備得到的兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到了1560MPa以上，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到了6%左右，彎曲強(qiáng)度達(dá)到了1952MPa以上，具有良好的機(jī)械性能，而本發(fā)明中由于采用了改性碳纖維進(jìn)行制備復(fù)合材料，其相對(duì)于使用普通未改性的碳纖維，最終產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度以及彎曲強(qiáng)度均提高了15%以上。
具體實(shí)施方式：
實(shí)施例1
一種兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，取以重量份計(jì)的改性碳纖維15份，聚丙乙烯40份，苯乙烯2份，聚酰胺5份和硬脂酸鋇1份于混合攪拌機(jī)中攪拌混合均勻，得到物料一；
步驟二，將烷基磺酸鈉1份，聚乙二醇400 2份，碳酸氫銨1份和甲基三乙氧基硅烷1份加入到物料一中，在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至70℃，攪拌30分鐘，得到物料二；
步驟三，在物料二中加入以重量份計(jì)的抗氧劑168 0.5份，納米二氧化硅1份，于雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，擠出溫度為240-250℃，得到兒童座椅碳纖維復(fù)合材料。
以上步驟一中改性碳纖維的制備過(guò)程為將以重量份計(jì)的碳纖維10份，順丁烯二酸酐2份，甲基三乙氧基硅烷2份，1,4-環(huán)己烷二甲醇5份和無(wú)水乙醇120份混合均勻，于30℃條件下超聲20分鐘，然后在轉(zhuǎn)入回流裝置中加熱回流40分鐘，然后冷卻至室溫，在攪拌條件下加入丙烯酸3份，繼續(xù)攪拌20分鐘，過(guò)濾，于80℃條件下干燥，得到改性碳纖維。
實(shí)施例2
一種兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，取以重量份計(jì)的改性碳纖維17份，聚丙乙烯43份，苯乙烯4份，聚酰胺6份和硬脂酸鋇1份于混合攪拌機(jī)中攪拌混合均勻，得到物料一；
步驟二，將烷基磺酸鈉1份，聚乙二醇400 3份，碳酸氫銨2份和甲基三乙氧基硅烷2份加入到物料一中，在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至75℃，攪拌32分鐘，得到物料二；
步驟三，在物料二中加入以重量份計(jì)的抗氧劑168 0.6份，納米二氧化硅2份，于雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，擠出溫度為240-250℃，得到兒童座椅碳纖維復(fù)合材料。
以上步驟一中改性碳纖維的制備過(guò)程為將以重量份計(jì)的碳纖維13份，順丁烯二酸酐3份，甲基三乙氧基硅烷4份，1,4-環(huán)己烷二甲醇6份和無(wú)水乙醇130份混合均勻，于35℃條件下超聲25分鐘，然后在轉(zhuǎn)入回流裝置中加熱回流43分鐘，然后冷卻至室溫，在攪拌條件下加入丙烯酸5份，繼續(xù)攪拌25分鐘，過(guò)濾，于90℃條件下干燥，得到改性碳纖維。
實(shí)施例3
一種兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，取以重量份計(jì)的改性碳纖維18份，聚丙乙烯47份，苯乙烯6份，聚酰胺9份和硬脂酸鋇2份于混合攪拌機(jī)中攪拌混合均勻，得到物料一；
步驟二，將烷基磺酸鈉2份，聚乙二醇400 4份，碳酸氫銨3份和甲基三乙氧基硅烷2份加入到物料一中，在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至78℃，攪拌37分鐘，得到物料二；
步驟三，在物料二中加入以重量份計(jì)的抗氧劑168 0.7份，納米二氧化硅2份，于雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，擠出溫度為240-250℃，得到兒童座椅碳纖維復(fù)合材料。
以上步驟一中改性碳纖維的制備過(guò)程為將以重量份計(jì)的碳纖維17份，順丁烯二酸酐4份，甲基三乙氧基硅烷5份，1,4-環(huán)己烷二甲醇7份和無(wú)水乙醇140份混合均勻，于38℃條件下超聲25分鐘，然后在轉(zhuǎn)入回流裝置中加熱回流45分鐘，然后冷卻至室溫，在攪拌條件下加入丙烯酸6份，繼續(xù)攪拌28分鐘，過(guò)濾，于90℃條件下干燥，得到改性碳纖維。
實(shí)施例4
一種兒童座椅碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，取以重量份計(jì)的改性碳纖維20份，聚丙乙烯50份，苯乙烯8份，聚酰胺10份和硬脂酸鋇3份于混合攪拌機(jī)中攪拌混合均勻，得到物料一；
步驟二，將烷基磺酸鈉3份，聚乙二醇400 5份，碳酸氫銨4份和甲基三乙氧基硅烷3份加入到物料一中，在惰性氣體保護(hù)條件下加熱至80℃，攪拌40分鐘，得到物料二；
步驟三，在物料二中加入以重量份計(jì)的抗氧劑168 1份，納米二氧化硅3份，于雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，擠出溫度為240-250℃，得到兒童座椅碳纖維復(fù)合材料。
以上步驟一中改性碳纖維的制備過(guò)程為將以重量份計(jì)的碳纖維20份，順丁烯二酸酐4份，甲基三乙氧基硅烷6份，1,4-環(huán)己烷二甲醇10份和無(wú)水乙醇150份混合均勻，于40℃條件下超聲30分鐘，然后在轉(zhuǎn)入回流裝置中加熱回流50分鐘，然后冷卻至室溫，在攪拌條件下加入丙烯酸8份，繼續(xù)攪拌30分鐘，過(guò)濾，于100℃條件下干燥，得到改性碳纖維。
對(duì)以上實(shí)施例制備得到的兒童座椅碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果得出，材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到了1560MPa以上，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到了6%左右，彎曲強(qiáng)度達(dá)到了1952MPa以上，具有良好的機(jī)械性能，而本發(fā)明中由于采用了改性碳纖維進(jìn)行制備復(fù)合材料，其相對(duì)于使用普通未改性的碳纖維，最終產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度以及彎曲強(qiáng)度均提高了15%以上。