本发明专利技术公开了一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，首先取改性碳纤维，改性PET，PC，氧化钙于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；然后将物料一转入反应釜中，加入硬脂酸，丁腈橡胶，2,6‑二叔丁基对甲酚，丙烯酸和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸，混合均匀，在真空条件升温保持后得到物料二；最后在物料二中加入抗氧剂，硬脂酸钡，于双螺杆挤出机挤出成型，得到复合材料。本发明专利技术提供的方法制备得到的复合材料具有优良的机械性能，同时具有良好的韧性，能够承受强大的冲击继而保持良好的韧性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法。
技术介绍
汽车安全座椅是一种为减少乘客在突发事故中所受伤害的专用座椅，由于成年人的主观能动性较强，在突发事件中的应对能力较儿童更强，因此目前的汽车安全座椅通常都是专门为儿童所设计。在汽车碰撞或突然减速的情况下，安全座椅可以减少对儿童的冲压力和限制儿童的身体移动从而减轻对他们的伤害。目前，汽车安全座椅一般采用塑料制作，由于塑料的强度低，在汽车事故碰撞中易变形，位移会超标，对儿童产生伤害，目前现有解决方法是加入钢结构来增加强度，加入钢结构后，产品重量重，给使用带来大不便。碳纤维材料有很多共性之优点，如高强高，重量轻。但也有其明显的缺点就是韧性差，把这种材料应用到儿童座椅，一个明显的缺点就是碰撞过程中，这种脆性会出现破裂必的材料锐边尖角，对儿童乘员产生二次伤害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，提高材料机械强度，同时增加材料韧性。本专利技术的技术方案如下：一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，取以重量份计的改性碳纤维10-20份，改性PET20-30份，PC10-20份，氧化钙1-5份，于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；步骤二，将物料一转入反应釜中，加入硬脂酸2-5份，丁腈橡胶1-4份，2,6-二叔丁基对甲酚1-3份，丙烯酸1-3份和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2-5份，混合均匀，在真空条件下以1℃/分钟的升温速度从室温升至70℃，保持20-30分钟，得到物料二；步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂0.5-1份，硬脂酸钡1-3份，于双螺杆挤出机挤出成型，得到复合材料。所述的用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，步骤一中改性碳纤维的制备过程为将以重量份计的碳纤维10-20份，顺丁烯二酸酐2-4份，甲基三乙氧基硅烷2-6份，1,4-环己烷二甲醇5-10份和无水乙醇120-150份混合均匀，于30-40℃条件下超声20-30分钟，然后在转入回流装置中加热回流40-50分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸3-8份，继续搅拌20-30分钟，过滤，干燥，得到改性碳纤维。所述的用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，步骤一中改性PET的制备过程为将以重量份计的PET粉末10-20份和二氧化钛0.5-1份加热至250-260℃混溶，降至室温后加入乙二胺四乙酸0.5-1份，聚乙烯醇5-10份，甲基三乙氧基硅烷1-2份，马来酸酐3-6份，然后再在惰性气体保护的条件下升温至70-80℃，搅拌10-20分钟，得到改性PET。所述的用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，步骤二中真空条件的真空度为0.04-0.08MPa。所述的用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，步骤三中抗氧剂为抗氧剂1010。所述的用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，步骤三中挤出成型的挤出温度为240-250℃。本专利技术提供的用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法制备得到的复合材料的拉伸强度达到了1863MPa以上，弯曲强度达到了2053MPa以上，断裂伸长率达到了12%以上，具有优良的机械性能，同时具有良好的韧性，能够承受强大的冲击继而保持良好的韧性。具体实施方式：以下实施例中，所述改性碳纤维与改性PET均采用以下方法制备得到：改性碳纤维的制备过程为将以重量份计的碳纤维10-20份，顺丁烯二酸酐2-4份，甲基三乙氧基硅烷2-6份，1,4-环己烷二甲醇5-10份和无水乙醇120-150份混合均匀，于30-40℃条件下超声20-30分钟，然后在转入回流装置中加热回流40-50分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸3-8份，继续搅拌20-30分钟，过滤，干燥，得到改性碳纤维。改性PET的制备过程为将以重量份计的PET粉末10-20份和二氧化钛0.5-1份加热至250-260℃混溶，降至室温后加入乙二胺四乙酸0.5-1份，聚乙烯醇5-10份，甲基三乙氧基硅烷1-2份，马来酸酐3-6份，然后再在惰性气体保护的条件下升温至70-80℃，搅拌10-20分钟，得到改性PET。实施例1一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，取以重量份计的改性碳纤维10份，改性PET20份，PC10份，氧化钙1份，于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；步骤二，将物料一转入反应釜中，加入硬脂酸2份，丁腈橡胶1份，2,6-二叔丁基对甲酚1份，丙烯酸1份和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2份，混合均匀，在真空度为0.04MPa的真空条件下以1℃/分钟的升温速度从室温升至70℃，保持20分钟，得到物料二；步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂10100.5份，硬脂酸钡1份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为240-250℃，得到复合材料。实施例2一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，取以重量份计的改性碳纤维13份，改性PET22份，PC15份，氧化钙4份，于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；步骤二，将物料一转入反应釜中，加入硬脂酸3份，丁腈橡胶3份，2,6-二叔丁基对甲酚2份，丙烯酸2份和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸3份，混合均匀，在真空度为0.06MPa的真空条件下以1℃/分钟的升温速度从室温升至70℃，保持25分钟，得到物料二；步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂10100.7份，硬脂酸钡2份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为240-250℃，得到复合材料。实施例3一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，取以重量份计的改性碳纤维20份，改性PET30份，PC20份，氧化钙5份，于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；步骤二，将物料一转入反应釜中，加入硬脂酸5份，丁腈橡胶4份，2,6-二叔丁基对甲酚3份，丙烯酸3份和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5份，混合均匀，在真空度为0.08MPa的真空条件下以1℃/分钟的升温速度从室温升至70℃，保持30分钟，得到物料二；步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂10101份，硬脂酸钡3份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为240-250℃，得到复合材料。对以上实施例制备得到的材料进行性能测试，结果表明，材料的拉伸强度达到了1863MPa以上，弯曲强度达到了2053MPa以上，断裂伸长率达到了12%以上，具有优良的机械性能，同时具有良好的韧性，能够承受强大的冲击继而保持良好的韧性。在本专利技术研究的过程中进行了对比研究，其中将本专利技术制备过程中的改性碳纤维替换为普通碳纤维，结果最终材料的拉伸强度与弯曲强度均下降了12%以上，将本专利技术改性PET替换为普通PET，结果最终材料的拉伸强度与弯曲强度均下降了3%以上，同时断裂伸长率下降为6%，因此说明，本专利技术制备方法中使用的改性碳纤维能够明显提升材料机械性能，而使用的改性PET能够明显提升材料的韧性，同时也提升了材料的机械性能。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，取以重量份计的改性碳纤维10‑20份，改性PET 20‑30份，PC10‑20份，氧化钙1‑5份，于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；步骤二，将物料一转入反应釜中，加入硬脂酸2‑5份，丁腈橡胶1‑4份，2,6‑二叔丁基对甲酚1‑3份，丙烯酸1‑3份和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸2‑5份，混合均匀，在真空条件下以1℃/分钟的升温速度从室温升至70℃，保持20‑30分钟，得到物料二；步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂0.5‑1份，硬脂酸钡1‑3份，于双螺杆挤出机挤出成型，得到复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，取以重量份计的改性碳纤维10-20份，改性PET20-30份，PC10-20份，氧化钙1-5份，于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；步骤二，将物料一转入反应釜中，加入硬脂酸2-5份，丁腈橡胶1-4份，2,6-二叔丁基对甲酚1-3份，丙烯酸1-3份和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2-5份，混合均匀，在真空条件下以1℃/分钟的升温速度从室温升至70℃，保持20-30分钟，得到物料二；步骤三，在物料二中加入以重量份计的抗氧剂0.5-1份，硬脂酸钡1-3份，于双螺杆挤出机挤出成型，得到复合材料。2.根据权利要求1所述的用于机动车儿童乘员用约束系统的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中改性碳纤维的制备过程为将以重量份计的碳纤维10-20份，顺丁烯二酸酐2-4份，甲基三乙氧基硅烷2-6份，1,4-环己烷二甲醇5-10份和无水乙醇120-150份混合均匀，于30-40℃条件下超声20-30分钟，然后在转入回流装置中...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹旸，
申请(专利权)人：江苏法中航空安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。