一種自行車輪框用輕質(zhì)復(fù)合材料的制備方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)器材材料領(lǐng)域，具體涉及一種自行車輪框用輕質(zhì)復(fù)合材料的制備 方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 現(xiàn)代的運(yùn)動(dòng)器材大多數(shù)是由復(fù)合材料制成的。復(fù)合材料是指由兩相或兩相以上材 料復(fù)合在一起而形成的材料。現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的復(fù)合材料多由各種高性能纖維作為增強(qiáng)相， 與作為基體相的樹(shù)脂復(fù)合而成。
[0005] 自行車是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的交通工具，自18世紀(jì)以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展 和變化，普及程度變化明顯，自行車的種類越來(lái)越豐富，對(duì)其性能的要求也日益明顯。傳統(tǒng) 的自行車材質(zhì)為鐵，比較重，不利于提高速度，人騎起來(lái)也比較累；后來(lái)逐步被鋁合金給代 替，自行車的重量明顯減輕，但由于鋁合金較軟，安全性能達(dá)不到要求；現(xiàn)在，復(fù)合材料逐漸 作為主要的材料用于自行車制造行業(yè)，但通常制備過(guò)程復(fù)雜，成本很高，且制得的復(fù)合材料 一般很難同時(shí)具備質(zhì)輕且力學(xué)性能優(yōu)異的特點(diǎn)，尤其是用于自行車輪框的材料對(duì)力學(xué)性能 要求更高，因此，對(duì)自行車輪框用復(fù)合材料的研究值得深入。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種自行車輪框用輕質(zhì)復(fù)合材料的制備方法， 制得的復(fù)合材料質(zhì)輕、力學(xué)性能優(yōu)異，且制備工藝工藝簡(jiǎn)單易行。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案： 一種自行車輪框用輕質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： (1) 、環(huán)氧樹(shù)脂的改性：按重量份計(jì)，將環(huán)氧樹(shù)脂30~50份、竹纖維5~10份及石蠟油 30~40份混合均勻，加熱加壓，反應(yīng)12~20小時(shí)，然后用堿液洗滌，烘干，即得改性環(huán)氧樹(shù)脂； (2) 、將步驟（1)制得的改性環(huán)氧樹(shù)脂與聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺1~5份、聚甲基丙烯酰 亞胺4~8份、偶聯(lián)劑2~4份、甘油5~10份混合均勻，加熱至60~80°C，攪拌2~5小時(shí)，得到混 合物； (3) 、向步驟（2)的混合物中加入空心玻璃微珠3~5份，攪拌均勻，送入雙螺桿出機(jī)中擠 出造粒，再對(duì)所得的粒料進(jìn)行吹塑成型即可。
[0009] 步驟（1)中，所述堿液為5~25wt%Na0H溶液。
[0010] 步驟（1)中，所述加熱加壓的壓力為120~160kPa，溫度為160~180°C。
[0011] 步驟（2)中，所述偶聯(lián)劑為KH550偶聯(lián)劑、KH560偶聯(lián)劑、KH570偶聯(lián)劑、KH792偶 聯(lián)劑中的一種或多種組合而成。
[0012] 步驟（3)中，所述空心玻璃微珠密度小于等于0. 5g/cm3,粒徑小于等于30ym。
[0013] 步驟（3)中，所述雙螺桿擠出機(jī)的擠出條件為：一區(qū)溫度110~115°C、二區(qū)溫度 120~130°C、三區(qū)溫度120~125°C、四區(qū)溫度110~120°C、五區(qū)溫度120~130°C，螺桿 轉(zhuǎn)速為160~180rpm。
[0014] 有益效果： 本發(fā)明制備得到的復(fù)合材料具有質(zhì)輕、力學(xué)性能優(yōu)異的特點(diǎn)，適于作為生產(chǎn)自行車輪 框的材料使用，且制備方法簡(jiǎn)單易行，適于工業(yè)生產(chǎn)。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 實(shí)施例1 (1) 、環(huán)氧樹(shù)脂的改性：按重量份計(jì)，將環(huán)氧樹(shù)脂30份、竹纖維5份及石蠟油30份混合 均勻，在壓力為120kPa下，加熱至溫度為180°C，反應(yīng)20小時(shí)，然后用堿液洗滌，烘干，即得 改性環(huán)氧樹(shù)脂； (2) 、將步驟（1)制得的改性環(huán)氧樹(shù)脂與聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺1份、聚甲基丙烯酰亞 胺4份、KH792偶聯(lián)劑2份、甘油5份混合均勾，加熱至60°C，攪拌5小時(shí)，得到混合物； (3) 、向步驟（2)的混合物中加入空心玻璃微珠3份，所述空心玻璃微珠密度小于等于 0. 5g/cm3,粒徑小于等于30ym，攪拌均勾，送入雙螺桿出機(jī)中擠出造粒，擠出條件為：一區(qū) 溫度112 °C、二區(qū)溫度12 5 °C、三區(qū)溫度12 2 °C、四區(qū)溫度115 °C、五區(qū)溫度12 5 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為 170rpm，再對(duì)所得的粒料進(jìn)行吹塑成型即可。
[0018] 實(shí)施例2 (1 )、環(huán)氧樹(shù)脂的改性：按重量份計(jì)，將環(huán)氧樹(shù)脂50份、竹纖維10份及石蠟油40份混合 均勻，在壓力為160kPa下，加熱至溫度為160°C，反應(yīng)12小時(shí)，然后用堿液洗滌，烘干，即得 改性環(huán)氧樹(shù)脂； (2) 、將步驟（1)制得的改性環(huán)氧樹(shù)脂與聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺5份、聚甲基丙烯酰亞 胺8份、KH792偶聯(lián)劑4份、甘油10份混合均勾，加熱至80°C，攪拌2小時(shí)，得到混合物； (3) 、向步驟（2)的混合物中加入空心玻璃微珠5份，所述空心玻璃微珠密度小于等于 0. 5g/cm3,粒徑小于等于30ym，攪拌均勾，送入雙螺桿出機(jī)中擠出造粒，擠出條件為：一區(qū) 溫度110 °C、二區(qū)溫度130 °C、三區(qū)溫度120 °C、四區(qū)溫度120 °C、五區(qū)溫度120 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為 180rpm，再對(duì)所得的粒料進(jìn)行吹塑成型即可。
[0019] 實(shí)施例3 (1) 、環(huán)氧樹(shù)脂的改性：按重量份計(jì)，將環(huán)氧樹(shù)脂40份、竹纖維8份及石蠟油35份混合 均勻，在壓力為140kPa下，加熱至溫度為170°C，反應(yīng)16小時(shí)，然后用堿液洗滌，烘干，即得 改性環(huán)氧樹(shù)脂； (2) 、將步驟（1)制得的改性環(huán)氧樹(shù)脂與聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺3份、聚甲基丙烯酰亞 胺6份、KH792偶聯(lián)劑3份、甘油8份混合均勾，加熱至70°C，攪拌3小時(shí)，得到混合物； (3)、向步驟（2)的混合物中加入空心玻璃微珠4份，所述空心玻璃微珠密度小于等于 0. 5g/cm3,粒徑小于等于30ym，攪拌均勾，送入雙螺桿出機(jī)中擠出造粒，擠出條件為：一區(qū) 溫度115 °C、二區(qū)溫度120 °C、三區(qū)溫度125 °C、四區(qū)溫度110 °C、五區(qū)溫度130 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為 160rpm，再對(duì)所得的粒料進(jìn)行吹塑成型即可。
[0020] 對(duì)比例1 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入竹纖維。
[0021] (1)、環(huán)氧樹(shù)脂的改性：按重量份計(jì)，將環(huán)氧樹(shù)脂40份及石蠟油35份混合均勻，在 壓力為140kPa下，加熱至溫度為170°C，反應(yīng)16小時(shí)，然后用堿液洗滌，烘干，即得改性環(huán)氧 樹(shù)脂； (2) 、將步驟（1)制得的改性環(huán)氧樹(shù)脂與聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺3份、聚甲基丙烯酰亞 胺6份、KH792偶聯(lián)劑3份、甘油8份混合均勾，加熱至70°C，攪拌3小時(shí)，得到混