一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及運(yùn)動器材材料領(lǐng)域，具體涉及一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制 備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 自行車作為一種傳統(tǒng)的交通工具很早以前就得到了廣泛推廣和普及，但隨著社會 經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生活水平的不斷提高，尤其科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們越來越多選擇飛 機(jī)、汽車、地鐵等現(xiàn)代交通工具和公共交通設(shè)施，自行車作為人們?nèi)粘３鲂泄ぞ叩淖饔迷谥?步減弱。然而這些年因溫室效應(yīng)所引發(fā)的極端天氣陡然增多，地震，海嘯，暴雨，干旱等自然 災(zāi)害頻頻發(fā)生。人類開始思考人與自然地和諧發(fā)展。此外，隨著環(huán)境污染的加劇和各種疾 病的困擾，人們的環(huán)保意識以及健身意識也在不斷提高，自行車運(yùn)動作為一種綠色、陽光運(yùn) 動又重新回到了人們的生活中并受到了更加廣泛的親睞。自行車已經(jīng)不再是單純的交通工 具了，而是被賦予了環(huán)保和健康的概念，自行車部件材質(zhì)也經(jīng)歷了由碳鋼合金到碳纖維質(zhì) 的的發(fā)展。由于自行車長期在戶外使用，受氣候影響，自行車的把手經(jīng)?；爻霈F(xiàn)老化、變色、 甚至破裂的現(xiàn)象，給騎行造成不便。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方 法，制得的復(fù)合材料具有很好的斷裂伸長率、拉伸強(qiáng)度及耐候性。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案： 一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： (1 )、碳纖維的改性：按重量份計(jì)，將碳纖維25~40份粉碎，加入有機(jī)酸10~20份、環(huán)氧氯 丙烷3~7份，混合均勻，加熱活化處理，再加水洗滌，除去水相，將有機(jī)相蒸發(fā)至干即得改性 碳纖維； (2) 、將聚醚酰亞胺20~30份加熱至100~120°C，再加入過氧化二異丙苯4~8份、聚苯乙 烯顆粒3~7份、滑石粉2~4份、催化劑1~3份、抗氧劑2~4份、桐油酸5~10份混合均勻，剪 切分散均勻后，加入步驟（1)制得的改性碳纖維，升溫至140~160°C，保溫5~8小時(shí)，得到混 合物； (3) 、將步驟（2)的混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，即得自行車把手用耐候性復(fù)合材料。
[0008] 步驟（1)中，所述有機(jī)酸選自檸檬酸、馬來酸、酒石酸、水楊酸中的一種或幾種。
[0009] 步驟（1)中，所述加熱活化的溫度是150~180°C，處理時(shí)間是4~6小時(shí)。
[0010] 步驟（2)中，所述催化劑為次磷酸或二月桂酸二丁基錫。
[0011] 步驟（2)中，所述抗氧劑選自二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉中的一種或幾種。
[0012] 步驟（3)中，密煉機(jī)的參數(shù)為一區(qū)溫度245~255°C，二區(qū)溫度255~265°C，轉(zhuǎn)速 40~70rpm，停留時(shí)間 2~5min。
[0013] 有益效果： 本發(fā)明制得的復(fù)合材料具有很高的斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度，且經(jīng)過酸破壞和濕熱破 壞，力學(xué)性能沒有明顯下降，因此，本發(fā)明制得的復(fù)合材料還具有很好的耐候性。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016] 實(shí)施例1 (1 )、碳纖維的改性：按重量份計(jì)，將碳纖維25份粉碎，加入酒石酸10份、環(huán)氧氯丙烷3 份，混合均勻，加熱至150°C，活化處理4小時(shí)，再加水洗滌，除去水相，將有機(jī)相蒸發(fā)至干即 得改性碳纖維； (2)、將聚醚酰亞胺20份加熱至10(TC，再加入過氧化二異丙苯4份、聚苯乙烯顆粒3 份、滑石粉2份、次磷酸1份、二苯胺2份、桐油酸5份混合均勻，剪切分散均勻后，加入步驟 (1)制得的改性碳纖維，升溫至140°C，保溫5小時(shí)，得到混合物； (3 )、將步驟（2 )的混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉機(jī)的參數(shù)為一區(qū)溫度245°C，二 區(qū)溫度255°C，轉(zhuǎn)速40rpm，停留時(shí)間2min，即得自行車把手用耐候性復(fù)合材料。
[0017] 實(shí)施例2 (1 )、碳纖維的改性：按重量份計(jì)，將碳纖維40份粉碎，加入酒石酸20份、環(huán)氧氯丙烷7 份，混合均勻，加熱至180°C，活化處理6小時(shí)，再加水洗滌，除去水相，將有機(jī)相蒸發(fā)至干即 得改性碳纖維； (2)、將聚醚酰亞胺30份加熱至120°C，再加入過氧化二異丙苯8份、聚苯乙烯顆粒7 份、滑石粉4份、二月桂酸二丁基錫3份、二苯胺4份、桐油酸10份混合均勻，剪切分散均勻 后，加入步驟（1)制得的改性碳纖維，升溫至160°C，保溫8小時(shí)，得到混合物； (3 )、將步驟（2 )的混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉機(jī)的參數(shù)為一區(qū)溫度255°C，二 區(qū)溫度265°C，轉(zhuǎn)速70rpm，停留時(shí)間5min，即得自行車把手用耐候性復(fù)合材料。
[0018] 實(shí)施例3 (1 )、碳纖維的改性：按重量份計(jì)，將碳纖維35份粉碎，加入酒石酸15份、環(huán)氧氯丙烷5 份，混合均勻，加熱至170°C，活化處理5小時(shí)，再加水洗滌，除去水相，將有機(jī)相蒸發(fā)至干即 得改性碳纖維； (2)、將聚醚酰亞胺25份加熱至110°C，再加入過氧化二異丙苯6份、聚苯乙烯顆粒5 份、滑石粉3份、次磷酸2份、二苯胺3份、桐油酸8份混合均勻，剪切分散均勻后，加入步驟 (1)制得的改性碳纖維，升溫至150°C，保溫6小時(shí)，得到混合物； (3 )、將步驟（2 )的混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉機(jī)的參數(shù)為一區(qū)溫度250°C，二 區(qū)溫度260°C，轉(zhuǎn)速50rpm，停留時(shí)間4min，即得自行車把手用耐候性復(fù)合材料。
[0019] 對比例1 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：碳纖維未經(jīng)過改性。
[0020] (1 )、將聚醚酰亞胺25份加熱至110°C，再加入過氧化二異丙苯6份、聚苯乙烯顆粒 5份、滑石粉3份、次磷酸2份、二苯胺3份、桐油酸8份混合均勻，剪切分散均勻后，加入碳 纖維35份，升溫至150°C，保溫6小時(shí)，得到混合物； (2)、將步驟（1)的混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉機(jī)的參數(shù)為一區(qū)溫度250°C，二 區(qū)溫度260°C，轉(zhuǎn)速50rpm，停留時(shí)間4min，即得復(fù)合材料。
[0021] 對比例2 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入過氧化二異丙苯。
[0022] (1 )、碳纖維的改性：按重量份計(jì)，將碳纖維35份粉碎，加入酒石酸15份、環(huán)氧氯丙 烷5份，混合均勾，加熱至170°C，活化處理5小時(shí)，再加水洗滌，除去水相，將有機(jī)相蒸發(fā)至 干即得改性碳纖維； (2)、將聚醚酰亞胺25份加熱至11(TC，再加入聚苯乙烯顆粒5份、滑石粉3份、次磷酸 2份、二苯胺3份、桐油酸8份混合均勻，剪切分散均勻后，加入步驟（1)制得的改性碳纖維， 升溫至150°C，保溫6小時(shí)，得到混合物； (3 )、將步驟（2 )的混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉機(jī)的參數(shù)為一區(qū)溫度250°C，二 區(qū)溫度260°C，轉(zhuǎn)速50rpm，停留時(shí)間4min，即得復(fù)合材料。
[0023] 性能測試 在使用時(shí)，將上述制備得到的復(fù)合材料制成自行車把手，于室外放置100天，將復(fù)合 材料切割下沖裁成拉伸試樣條，進(jìn)行力學(xué)性能測試，測試條件為25°c，拉伸速度為500mm/ min。再分別在40°C的5wt%的鹽酸溶液中浸泡72小時(shí)、在70°C和70%RH濕度條件下放置 100小時(shí)后，再重新進(jìn)行測試，結(jié)果見表1。
[0024] 表 1
[0025] 從表1可以看出，加入改性碳纖維可以明顯增強(qiáng)復(fù)合材料的斷裂伸長率和拉伸強(qiáng) 度，且經(jīng)過酸破壞和濕熱破壞，力學(xué)性能沒有明顯下降，因此，本發(fā)明制得的復(fù)合材料還具 有很好的耐候性。
[0026] 盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列 運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1 )、碳纖維的改性：按重量份計(jì)，將碳纖維25~40份粉碎，加入有機(jī)酸10~20份、環(huán)氧氯 丙烷3~7份，混合均勻，加熱活化處理，再加水洗滌，除去水相，將有機(jī)相蒸發(fā)至干即得改性 碳纖維； (2) 、將聚醚酰亞胺20~30份加熱至100~120°C，再加入過氧化二異丙苯4~8份、聚苯乙 烯顆粒3~7份、滑石粉2~4份、催化劑1~3份、抗氧劑2~4份、桐油酸5~10份混合均勻，剪 切分散均勻后，加入步驟（1)制得的改性碳纖維，升溫至140~160°C，保溫5~8小時(shí)，得到混 合物； (3) 、將步驟（2)的混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，即得自行車把手用耐候性復(fù)合材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，步驟（1)中，所述有機(jī)酸選自檸檬酸、馬來酸、酒石酸、水楊酸中的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，步驟（1)中，所述加熱活化的溫度是150~180°C，處理時(shí)間是4~6小時(shí)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，步驟（2 )中，所述催化劑為次磷酸或二月桂酸二丁基錫。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，步驟（2)中，所述抗氧劑選自二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉中的一種或幾種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，步驟（3)中，密煉機(jī)的參數(shù)為一區(qū)溫度245~255 °C，二區(qū)溫度255~265 °C，轉(zhuǎn)速40~70 rpm，停留時(shí)間2~5min。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自行車把手用耐候性復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：（1）、碳纖維的改性：將碳纖維粉碎，加入有機(jī)酸、環(huán)氧氯丙烷，混合均勻，加熱活化處理，再加水洗滌，除去水相，將有機(jī)相蒸發(fā)至干即得改性碳纖維；（2）、將聚醚酰亞胺加熱至100~120℃，再加入過氧化二異丙苯、聚苯乙烯顆粒、滑石粉、催化劑、抗氧劑、桐油酸混合均勻，剪切分散均勻后，加入改性碳纖維，升溫至140~160℃，保溫5~8小時(shí)，得到混合物；（3）、將混合物投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，即得。本發(fā)明制得的復(fù)合材料具有很高的斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度，且經(jīng)過酸破壞和濕熱破壞，力學(xué)性能沒有明顯下降，因此，本發(fā)明制得的復(fù)合材料還具有很好的耐候性。
【IPC分類】C08K7/06, C08K3/34, C08L79/08, C08K5/14, C08K13/06, C08K9/04, C08L25/06
【公開號】CN105038227
【申請?zhí)枴緾N201510459985
【發(fā)明人】金躍國, 王磊, 石秀楓
【申請人】蘇州天健竹業(yè)科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月31日