一种自行车轮圈用纤维丝材料和制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及碳纤维技术领域，具体地说是一种自行车轮圈用纤维丝材料和制备工艺，该纤维丝材料的配方由纤维丝和黏连纤维丝的胶液组成，所述的纤维丝和黏连纤维丝的胶液的重量份比为纤维丝50‑80份，胶液20‑50份，所述的胶液的配方由至少三个官能团的环氧树脂、固化剂、增韧剂组成，所述的环氧树脂、固化剂、增韧剂的重量份分别为环氧树脂80‑120份、固化剂30‑40份、增韧剂10‑20份，该制备工艺的步骤如下：（一）、配胶液；（二）、涂抹；（三）、复合，通过上述配方和工艺步骤得到纤维丝材料，具有配方合理、工艺简单、耐高温等优点。

A Fiber Silk Material for Bicycle Wheel Ring and Its Preparation Technology

【技术实现步骤摘要】
一种自行车轮圈用纤维丝材料和制备工艺
本专利技术涉及碳纤维
，具体地说是一种配方合理、工艺简单、耐高温的自行车轮圈用纤维丝材料和制备工艺。
技术介绍
众所周知，随着人们生活水平的提高，高档自行车的需求越来越多，自行车运动越来越普及，人们开始追求更加轻便的骑车工具，碳纤维复合材料由于其轻而强的特点，非常适合制造轻量化的自行车，芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，目前，高档自行车的纤维化的趋势越来越明显。目前，为了将赛车的轻量化追求到极致，公路自行车赛的选手们基本都愿意使用V刹制动的赛车，这种车是通过安装在夹器上的摩擦块与轮圈的刹车痕部位的摩擦来产生制动力的。在面对一些长距离大坡度的路段，轮圈和刹车块的摩擦升温功率急剧增大，现有的纤维丝复合材料开口轮圈普遍存在着升温速度快，轮圈高温失去强度的情况，从而无法支撑在胎压和选手体重带来的载荷，出现变形甚至断裂，因此，急需一种耐高温的自行车轮圈的材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种配方合理、工艺简单、耐高温的自行车轮圈用纤维丝材料和制备工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自行车轮圈用纤维丝材料，该纤维丝材料的配方由纤维丝和黏连纤维丝的胶液组成，所述的纤维丝和黏连纤维丝的胶液的重量份比为纤维丝50-80份，胶液20-50份，所述的胶液的配方由至少三个官能团的环氧树脂、固化剂、增韧剂组成，所述的环氧树脂、固化剂、增韧剂的重量份分别为环氧树脂80-120份、固化剂30-40份、增韧剂10-20份。本专利技术所述的固化剂为4,4－二氨基苯砜，增韧剂为聚丁二烯橡胶。本专利技术所述的环氧树脂采用环氧值0.86-0.91eq./100g，环氧当量为109-115g/eq，所述的4,4－二氨基苯砜的分子量为248.3，熔点175-177摄氏度，水溶性小于0.1g/100ml(20摄氏度温度下)，聚丁二烯橡胶采用环氧当量为242~301g/eq，黏度为5500~25000mpa.s/50℃，CSR有效成分含量为25-40wt%，所述的聚丁二烯橡胶采用环氧当量为242~301g/eq，黏度为5500~25000mpa.s/50℃，CSR有效成分含量为25-40wt%。本专利技术所述的聚丁二烯橡胶最优化的环氧当量为301g/eq，黏度为25000mpa.s/50℃，CSR有效成分含量为40wt%。本专利技术所述的胶液中设有流变助剂，流变助剂为微米级二氧化硅，所述的微米级二氧化硅的含量为1-5份。本专利技术所述的微米级二氧化硅的密度为20℃g/mL，闪点为29℃，粒径为不大于4μm，活泼氢当量为63g/当量。本专利技术所述的纤维丝为碳纤维或芳纶纤维，所述的纤维丝为碳纤维或芳纶纤维，所述的碳纤维的抗拉强度为不小于3500MPa，弹性模量不低于240GPa，芳纶纤维抗拉强度不低于2100MPa,弹性模量不低于110GPa。一种自行车轮圈用纤维丝材料的制备工艺，其特征在于该制备工艺的步骤如下：（一）、配胶液：取环氧树脂、固化剂、增韧剂，按照重量份分别为环氧树脂80-120份、固化剂30-40份、增韧剂10-20份，在搅拌设备中，温度不超过80℃，进行剪切混合研磨，剪切速度高于1500转/分钟，时间大于30分钟，搅拌均匀；（二）、涂抹：将步骤（一）混合均匀后的胶液按照每平方米15~200g胶液均匀涂抹在离型纸上，离型纸厚度为80-150μm，宽度为30mm-1300mm；（三）、复合：将步骤（二）中涂抹好胶液的离型纸对称的放置在两个压辊之间，然后取厚度为0.03mm-0.3mm的纤维丝平铺穿过两层涂满胶液的离型纸之间，采用每平方厘米30Gpa的压力进行压制复合，压辊的温度为100摄氏度，压辊的速度为1-20米/分钟，并干燥。本专利技术所述的步骤（一）中加入流变助剂，流变助剂为微米级二氧化硅，所述的微米级二氧化硅的含量为1-5份。本专利技术所述的步骤（三）中的纤维丝为碳纤维或芳纶纤维。本专利技术由于采用纤维丝和黏连纤维丝的胶液，并采用特殊配方的胶液和制备工艺方法，具有配方合理、工艺简单、耐高温等优点。具体实施方式下面对本专利技术进一步说明：一种自行车轮圈用纤维丝材料，该纤维丝材料的配方由纤维丝和黏连纤维丝的胶液组成，所述的纤维丝和黏连纤维丝的胶液的重量份比为纤维丝50-80份，胶液20-50份，所述的胶液的配方由至少三个官能团的环氧树脂、固化剂、增韧剂组成，所述的环氧树脂、固化剂、增韧剂的重量份分别为环氧树脂80-120份、固化剂30-40份、增韧剂10-20份，所述的固化剂为4,4－二氨基苯砜，增韧剂为聚丁二烯橡胶，所述的环氧树脂采用环氧值为0.86-0.91eq./100g，环氧当量为109-115g/eq，所述的4,4－二氨基苯砜的分子量为248.3，熔点175-177摄氏度，水溶性小于0.1g/100ml(20摄氏度温度下)，所述的聚丁二烯橡胶采用环氧当量为242~301g/eq，黏度为5500~25000mpa.s/50℃，CSR有效成分含量为25-40wt%，所述的聚丁二烯橡胶最优化的环氧当量为301g/eq，黏度为25000mpa.s/50℃，CSR有效成分含量为40wt%，所述的胶液中设有流变助剂，流变助剂为微米级二氧化硅，所述的微米级二氧化硅的含量为1-5份，所述的微米级二氧化硅的密度为20℃g/mL，闪点为29℃，粒径为不大于4μm，活泼氢当量为63g/当量，所述的纤维丝为碳纤维或芳纶纤维，所述的碳纤维的抗拉强度为不小于3500MPa，弹性模量不低于240GPa，芳纶纤维抗拉强度不低于2100MPa,弹性模量不低于110GPa，该制备工艺的步骤如下：（一）、配胶液：取环氧树脂、固化剂、增韧剂，按照重量份分别为环氧树脂80-120份、固化剂30-40份、增韧剂10-20份，在搅拌设备中，温度不超过80℃，进行剪切混合研磨，剪切速度高于1500转/分钟，时间大于30分钟，搅拌均匀；（二）、涂抹：将步骤（一）混合均匀后的胶液按照每平方米15~200g胶液均匀涂抹在离型纸上，离型纸厚度为80-150μm，宽度为30mm-1300mm；（三）、复合：将步骤（二）中涂抹好胶液的离型纸对称的放置在两个压辊之间，然后取厚度为0.03mm-0.3mm的纤维丝平铺穿过两层涂满胶液的离型纸之间，采用每平方厘米30Gpa的压力进行压制复合，压辊的温度为100摄氏度，压辊的速度为1-20米/分钟，并干燥，所述的步骤（一）中加入流变助剂，流变助剂为微米级二氧化硅，所述的微米级二氧化硅的含量为1-5份，所述的步骤（三）中的纤维丝为碳纤维或芳纶纤维。上述得到的纤维丝材料制成的自行车轮圈耐150度以上的高温。实施例1一种自行车轮圈用纤维丝材料，该纤维丝材料的配方由碳纤维和黏连碳纤维的胶液组成，所述的碳纤维和黏连碳纤维的胶液的重量份比为碳纤维50份，胶液20份，所述的胶液的配方由至少三个官能团的环氧树脂、固化剂、增韧剂组成，所述的环氧树脂、固化剂、增韧剂的重量份分别为环氧树脂80份、固化剂30份、增韧剂10份，所述的固化剂为4,4－二氨基苯砜，所述的三个官能团的环氧树脂选用4,5-环氧己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自行车轮圈用纤维丝材料，该纤维丝材料的配方由纤维丝和黏连纤维丝的胶液组成，所述的纤维丝和黏连纤维丝的胶液的重量份比为纤维丝50‑80份，胶液20‑50份，所述的胶液的配方由至少三个官能团的环氧树脂、固化剂、增韧剂组成，所述的环氧树脂、固化剂、增韧剂的重量份分别为环氧树脂80‑120份、固化剂30‑40份、增韧剂10‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种自行车轮圈用纤维丝材料，该纤维丝材料的配方由纤维丝和黏连纤维丝的胶液组成，所述的纤维丝和黏连纤维丝的胶液的重量份比为纤维丝50-80份，胶液20-50份，所述的胶液的配方由至少三个官能团的环氧树脂、固化剂、增韧剂组成，所述的环氧树脂、固化剂、增韧剂的重量份分别为环氧树脂80-120份、固化剂30-40份、增韧剂10-20份。2.根据权利要求1所述的一种自行车轮圈用纤维丝材料，其特征在于所述的固化剂为4,4－二氨基苯砜，增韧剂为聚丁二烯橡胶。3.根据权利要求1所述的一种自行车轮圈用纤维丝材料，其特征在于所述的环氧树脂采用环氧值为0.86-0.91eq./100g，环氧当量为109-115g/eq，所述的4,4－二氨基苯砜的分子量为248.3，熔点175-177摄氏度，水溶性小于0.1g/100ml(20摄氏度温度下)，聚丁二烯橡胶采用环氧当量为242~301g/eq，黏度为5500~25000mpa.s/50℃，CSR有效成分含量为25-40wt%。4.根据权利要求1所述的一种自行车轮圈用纤维丝材料，其特征在于所述的聚丁二烯橡胶最优化的环氧当量为301g/eq，黏度为25000mpa.s/50℃，CSR有效成分含量为40wt%。5.根据权利要求1所述的一种自行车轮圈用纤维丝材料，其特征在于所述的胶液中设有流变助剂，流变助剂为微米级二氧化硅，所述的微米级二氧化硅的含量为1-5份。6.根据权利要求1所述的一种自行车轮圈用纤维丝材料，其特征在于所述的微米级二氧化硅的密度为20℃g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜波，
申请(专利权)人：威海宝威新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37