本發(fā)明涉及弓箭領(lǐng)域，具體涉及一種用于生產(chǎn)高彈性輕型弓箭的復(fù)合弓材料。
背景技術(shù)：
古代以弓發(fā)射的具有鋒刃的一種遠(yuǎn)射兵器。弓由彈性的弓臂和有韌性的弓弦構(gòu)成；箭包括箭頭、箭桿和箭羽。箭頭為銅或鐵制，桿為竹或木質(zhì)，羽為雕或鷹的羽毛。是中國古代軍隊(duì)使用的重要武器之一。
如今，弓箭(射箭)已是奧運(yùn)會常規(guī)的比賽項(xiàng)目之一，使用的弓箭跟古代的弓箭已大不相同，弓、箭、弦三大部分都已全面升級，其中弓的制作已不再是采用竹子制成，被現(xiàn)代新材料所替代。
現(xiàn)有技術(shù)中，用于制作弓(弓臂)的材料有合金、碳纖維、符合纖維材料等，為追求韌性好、重量輕，生產(chǎn)成本也較高，不能滿足于消費(fèi)者。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種韌性好，重量輕，用于生產(chǎn)高彈性輕型弓箭的復(fù)合弓材料。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種用于生產(chǎn)高彈性輕型弓箭的復(fù)合弓材料，由以下質(zhì)量百分比的組分制成：聚氯乙烯8％、碳纖維62％、巖棉粉8％、苯甲基硅油7％、環(huán)氧固化劑2％、竹炭纖維3％、甲殼素纖維1％、抗靜電劑1％、增粘劑4％、松節(jié)油0.2％、亞麻纖維0.8％、氣相白炭黑3％。
上述增粘劑是由以下重量的組分制成：丙三醇80g、丙烯酸縮水松節(jié)油酯15g、松香5g、鈦酸四丁酯10g、十二烷基硫醇5g、三聚氰胺甲醛樹脂4g、微晶蠟2g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對弓材料進(jìn)行配置，增粘速度快，效果好。
上述復(fù)合弓材料的制備方法如下：
(1)將聚對苯二甲酸丙三醇酯、苯甲基硅油、環(huán)氧固化劑、抗靜電劑、松節(jié)油和氣相白炭黑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時將轉(zhuǎn)鼓加溫至80-120℃，時間在40分鐘，壓力在150-200mpa，取出得到混合料；
(2)將增粘劑、巖棉粉、甲殼素纖維、竹炭纖維和亞麻纖維，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5mpa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為280-360℃，將碳纖維通過浸漬機(jī)頭?？祝n后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到復(fù)合弓材料。
一種利用上述復(fù)合弓材料制備弓臂的方法，步驟如下：
(1)將復(fù)合弓材料送入熔融設(shè)備，加溫熔化，得到熔體；
(2)將熔體注入模具中，送入固化設(shè)備進(jìn)行固化處理，完成后出模，在出模的產(chǎn)品表面上噴涂保護(hù)層即可。
上述固化處理的固化工藝如下：
第一固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在65℃，相對濕度在99％，固化時間控制在12小時；
第二固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在70℃，相對濕度在99％，固化時間控制在15小時；
第三固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在72℃，相對濕度在82％，固化時間控制在5小時；
第一干燥階段：控制固化室內(nèi)干燥溫度在80℃，相對濕度在65％，干燥時間控制在2小時；
第二干燥階段：控制固化室內(nèi)干燥溫度在73℃，相對濕度在40％，干燥時間控制在2小時；
第三干燥階段：控制固化室內(nèi)干燥溫度在85℃，相對濕度在0.5％，干燥時間控制在18小時。該固化工藝比較節(jié)能，得到的產(chǎn)品整體質(zhì)量穩(wěn)定，合格率達(dá)100％。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的材料生產(chǎn)出來的弓臂可消除靜電，優(yōu)點(diǎn)是韌性好，重量輕，是采用高科技碳維素材制造而成的；較市場上的現(xiàn)有產(chǎn)品性狀發(fā)生了一些改變，性能上比純碳素材料更優(yōu)越，表現(xiàn)為：質(zhì)量更輕，強(qiáng)度更大，彎曲變形量大，恢復(fù)力強(qiáng)勁，為提高弓箭的性能發(fā)揮積極作用。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種用于生產(chǎn)高彈性輕型弓箭的復(fù)合弓材料，由以下質(zhì)量百分比的組分制成：聚氯乙烯8％、碳纖維62％、巖棉粉8％、苯甲基硅油7％、環(huán)氧固化劑2％、竹炭纖維3％、甲殼素纖維1％、抗靜電劑1％、增粘劑4％、松節(jié)油0.2％、亞麻纖維0.8％、氣相白炭黑3％。
上述復(fù)合弓材料的制備方法如下：
(1)將聚對苯二甲酸丙三醇酯、苯甲基硅油、環(huán)氧固化劑、抗靜電劑、松節(jié)油和氣相白炭黑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時將轉(zhuǎn)鼓加溫至80℃，時間在40分鐘，壓力在150mpa，取出得到混合料；
(2)將增粘劑、巖棉粉、甲殼素纖維、竹炭纖維和亞麻纖維，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料，保持釜溫在235℃、壓力2.0mpa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為320℃，將碳纖維通過浸漬機(jī)頭?？?，浸漬后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到復(fù)合弓材料。
一種利用上述復(fù)合弓材料制備弓臂的方法，步驟如下：
(1)將復(fù)合弓材料送入熔融設(shè)備，加溫熔化，得到熔體；
(2)將熔體注入模具中，送入固化設(shè)備進(jìn)行固化處理，完成后出模，在出模的產(chǎn)品表面上噴涂保護(hù)層即可。
上述固化處理的固化工藝如下：
第一固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在65℃，相對濕度在99％，固化時間控制在12小時；
第二固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在70℃，相對濕度在99％，固化時間控制在15小時；
第三固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在72℃，相對濕度在82％，固化時間控制在5小時；
第一干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在80℃，相對濕度在65％，干燥時間控制在2小時；
第二干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在73℃，相對濕度在40％，干燥時間控制在2小時；
第三干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在85℃，相對濕度在0.5％，干燥時間控制在18小時。
實(shí)施例2
一種用于生產(chǎn)高彈性輕型弓箭的復(fù)合弓材料，由以下質(zhì)量百分比的組分制成：聚氯乙烯8％、碳纖維62％、巖棉粉8％、苯甲基硅油7％、環(huán)氧固化劑2％、竹炭纖維3％、甲殼素纖維1％、抗靜電劑1％、增粘劑4％、松節(jié)油0.2％、亞麻纖維0.8％、氣相白炭黑3％。
上述增粘劑是由以下重量的組分制成：丙三醇80g、丙烯酸縮水松節(jié)油酯15g、松香5g、鈦酸四丁酯10g、十二烷基硫醇5g、三聚氰胺甲醛樹脂4g、微晶蠟2g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對再生絕緣弓臂進(jìn)行配置，增粘速度快，效果好。
上述復(fù)合弓材料的制備方法如下：
(1)將聚對苯二甲酸丙三醇酯、苯甲基硅油、環(huán)氧固化劑、抗靜電劑、松節(jié)油和氣相白炭黑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時將轉(zhuǎn)鼓加溫至120℃，時間在40分鐘，壓力在200mpa，取出得到混合料；
(2)將增粘劑、巖棉粉、甲殼素纖維、竹炭纖維和亞麻纖維，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料，保持釜溫在240℃、壓力2.5mpa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為360℃，將碳纖維通過浸漬機(jī)頭?？?，浸漬后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到復(fù)合弓材料。
一種利用上述復(fù)合弓材料制備弓臂的方法，步驟如下：
(1)將復(fù)合弓材料送入熔融設(shè)備，加溫熔化，得到熔體；
(2)將熔體注入模具中，送入固化設(shè)備進(jìn)行固化處理，完成后出模，在出模的產(chǎn)品表面上噴涂保護(hù)層即可。
上述固化處理的固化工藝如下：
第一固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在65℃，相對濕度在99％，固化時間控制在12小時；
第二固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在70℃，相對濕度在99％，固化時間控制在15小時；
第三固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在72℃，相對濕度在82％，固化時間控制在5小時；
第一干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在80℃，相對濕度在65％，干燥時間控制在2小時；
第二干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在73℃，相對濕度在40％，干燥時間控制在2小時；
第三干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在85℃，相對濕度在0.5％，干燥時間控制在18小時。
實(shí)施例3
一種用于生產(chǎn)高彈性輕型弓箭的復(fù)合弓材料，由以下質(zhì)量百分比的組分制成：聚氯乙烯8％、碳纖維62％、巖棉粉8％、苯甲基硅油7％、環(huán)氧固化劑2％、竹炭纖維3％、甲殼素纖維1％、抗靜電劑1％、增粘劑4％、松節(jié)油0.2％、亞麻纖維0.8％、氣相白炭黑3％。
上述增粘劑是由以下重量的組分制成：丙三醇80g、丙烯酸縮水松節(jié)油酯15g、松香5g、鈦酸四丁酯10g、十二烷基硫醇5g、三聚氰胺甲醛樹脂4g、微晶蠟2g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對再生絕緣弓臂進(jìn)行配置，增粘速度快，效果好。
上述復(fù)合弓材料的制備方法如下：
(1)將聚對苯二甲酸丙三醇酯、苯甲基硅油、環(huán)氧固化劑、抗靜電劑、松節(jié)油和氣相白炭黑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時將轉(zhuǎn)鼓加溫至90℃，時間在40分鐘，壓力在180mpa，取出得到混合料；
(2)將增粘劑、巖棉粉、甲殼素纖維、竹炭纖維和亞麻纖維，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料，保持釜溫在238℃、壓力2.3mpa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為320℃，將碳纖維通過浸漬機(jī)頭?？祝n后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到復(fù)合弓材料。
一種利用上述復(fù)合弓材料制備弓臂的方法，步驟如下：
(1)將復(fù)合弓材料送入熔融設(shè)備，加溫熔化，得到熔體；
(2)將熔體注入模具中，送入固化設(shè)備進(jìn)行固化處理，完成后出模，在出模的產(chǎn)品表面上噴涂保護(hù)層即可。
上述固化處理的固化工藝如下：
第一固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在65℃，相對濕度在99％，固化時間控制在12小時；
第二固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在70℃，相對濕度在99％，固化時間控制在15小時；
第三固化階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在72℃，相對濕度在82％，固化時間控制在5小時；
第一干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在80℃，相對濕度在65％，干燥時間控制在2小時；
第二干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在73℃，相對濕度在40％，干燥時間控制在2小時；
第三干燥階段：控制固化室內(nèi)固化溫度在85℃，相對濕度在0.5％，干燥時間控制在18小時。該固化工藝比較節(jié)能，得到的產(chǎn)品整體質(zhì)量穩(wěn)定，合格率達(dá)100％。
通過上述實(shí)施例，對實(shí)例1～3制得的弓臂進(jìn)行測試，測試性能如下表所示：
由上表可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1～3綜合力學(xué)性能優(yōu)良，與現(xiàn)有技術(shù)的弓臂相比，顯著提升了彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、層間剪切強(qiáng)度。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。