一种纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法，包括以下步骤：(1)将己内酰胺、引发剂和活化剂混合，形成混合树脂；(2)将纤维放置或牵引到模具中，并向模具内通入混合树脂，使纤维浸渍于所述混合树脂中；(3)混合树脂浸渍纤维后在模具中进行聚合成型，成型完成后取出，得到所述纤维增强热塑性车门防撞梁。本发明专利技术在车门防撞梁成型过程中，原位成型热塑性基体，纤维与原位成型的热塑性基体结合力较强，使得车门防撞梁在重量降低的同时满足车门防撞性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法
本专利技术涉及一种防撞梁的制备方法，尤其涉及一种纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法。
技术介绍
车门防撞梁是指在车门内部结构中加上横梁，用以加强车辆侧面的结构，进而提高侧面撞击时的防撞抵抗力，以提升侧面的安全。据调查，在所有车的碰撞模式中，侧面碰撞占到1/3左右。因此，如何保护驾驶者在侧面撞击时的安全显得尤为重要。车门防撞作为一种额外吸能保护，可以降低乘员可能遭受的来自外部的力量。现有的车门防撞梁大都是超高强度钢或者高强度铝合金，虽能满足防撞性能，但重量偏重。随着各国对汽车碳排放要求越来越严格，汽车零件减重的趋势愈加明显。如今在汽车行业，寻找金属材料的替代品已经成为发展的必然趋势，纤维增强树脂基复合材料因其比强度和比刚度高，成为最具轻量化潜力的材料。纤维增强树脂基复合材料根据树脂基体的不同，可分为热固性复合材料和热塑性复合材料。热固性复合材料存在一些固有的缺点，如断裂韧性较低、原料使用期较短、成型加工周期较长、无法回收等。人们普遍认为，热塑性复合材料在汽车工业具有更大的应用潜力，因为其与热固性复合材料相比，有以下优点：韧性高、成型加工周期短、连接方面、类似金属的加工特性、还可以在成型完后进行二次成型等。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种兼具优异防撞性能和减重效果的纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法。技术方案：本专利技术所述的纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法，包括以下步骤：(1)将己内酰胺、引发剂和活化剂混合，形成混合树脂；(2)将纤维放置或牵引到模具中，并向模具内通入混合树脂，使纤维浸渍于所述混合树脂中；(3)混合树脂浸渍纤维后在模具中进行聚合成型，成型完成后取出，得到所述纤维增强热塑性车门防撞梁。优选地，步骤(1)中，所述引发剂为碱金属、碱金属的氢氧化物或有机金属化合物。优选地，步骤(1)中，所述活化剂为酰氯、异氰酸酯或酸酐。优选地，步骤(1)中，所述己内酰胺、引发剂和活化剂的摩尔比为100％:0.1％-5％:0.1％-5％。优选地，步骤(1)中，所述混合树脂的混合温度为90-120℃；优选地，步骤(2)中，所述模具内的聚合温度为140-180℃。优选地，所述聚合成型的方法包括拉挤成型和树脂传递模塑。优选地，所述纤维包含玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维或天然纤维的至少一种。优选地，所述纤维占所述热塑性车门防撞梁的纤维体积含量小于或等于75％。优选地，步骤(1)中，还包括将改性添加剂与己内酰胺、引发剂和活化剂混合，形成混合树脂。有益效果：本专利技术与现有技术相比，取得如下显著效果：1、在车门成型过程中，原位形成热塑性基体，碳纤维与原位形成的热塑性基体结合力较强，使得车门在重量降低的同时满足车门防撞性能要求；2、工艺过程简单，适合大规模应用。附图说明图1为本专利技术实施例1的工艺流程图；图2为本专利技术实施例2的工艺流程图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步详细描述。实施例1如图1所示，一种碳纤维增强尼龙6帽型防撞梁的拉挤成型制备方法，包括以下步骤：(1)供纱装置将碳纤维从纱架上放出；(2)放出的碳纤维通过导纱板将碳纤维收集成束，然后将其引导到注射盒中；(3)碳纤维进入注射盒，同时注射盒中开始连续注射混合好后的反应性树脂，并在此处浸渍碳纤维；反应性树脂为己内酰胺、引发剂和活化剂形成的混合树脂，其中，引发剂为氢氧化钠，活化剂为酰氯，己内酰胺、引发剂和活化剂摩尔比为100％:0.1％:0.1％，在反应性树脂中还添加了改善塑料低温脆性的抗低温脆化剂；混合树脂的混合温度为90℃，模具内的聚合温度为140℃。(4)浸渍好的碳纤维离开注射盒并进入聚合区使材料聚合成型；(5)通过牵引设备将聚合好的C型件牵引出模具，通过定长切割工具将聚合好的产品切割成所需的长度。实施例2如图2所示，利用树脂传递模塑(RTM)或高压树脂传递模塑(HP-RTM)法进行玄武岩纤维增强尼龙6变截面车门防撞梁的制备，包括以下步骤：(1)玄武岩单向布和纤维织物通过机器开卷并通过裁切机按图样对玄武岩纤维单向布和织物进行切割；(2)手工或机器将裁切好的单向布和织物按铺层表铺层角度进行堆叠；(3)将堆叠好的玄武岩叠层转移至预成型区进行预成型，制作出预成型体；(4)将预成型体转移至已经加热至160℃的成型模具中；(5)合模，通过树脂注射机将混有己内酰胺单体、引发剂、活化剂的混合树脂注入模腔中，注射完成后等待固化；其中，引发剂为氢化钠，活化剂为异氰酸酯，己内酰胺、氢化钠和异氰酸酯的摩尔比为100％:2％:2％，混合树脂的混合温度为120℃，模具内的聚合温度为180℃。(6)树脂固化完成后开启模具，顶出模内产品；(7)使用CNC/激光/水切割等手段对产品进行外形切割。实施例3基本步骤与实施例1相同，不同的是，己内酰胺、引发剂和活化剂摩尔比为100％:0.1％:5％；混合树脂的混合温度为100℃，模具内的聚合温度为150℃。实施例4基本步骤与实施例1相同，不同的是，己内酰胺、引发剂和活化剂摩尔比为100％:5％:0.1％；混合树脂的混合温度为110℃，模具内的聚合温度为160℃。实施例5基本步骤与实施例1相同，不同的是，己内酰胺、引发剂和活化剂摩尔比为100％:5％:5％；混合树脂的混合温度为95℃，模具内的聚合温度为170℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将己内酰胺、引发剂和活化剂混合，形成混合树脂；/n(2)将纤维放置或牵引到模具中，并向模具内通入混合树脂，使纤维浸渍于所述混合树脂中；/n(3)混合树脂浸渍纤维后在模具中进行聚合成型，成型完成后取出，得到所述纤维增强热塑性车门防撞梁。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将己内酰胺、引发剂和活化剂混合，形成混合树脂；
(2)将纤维放置或牵引到模具中，并向模具内通入混合树脂，使纤维浸渍于所述混合树脂中；
(3)混合树脂浸渍纤维后在模具中进行聚合成型，成型完成后取出，得到所述纤维增强热塑性车门防撞梁。


2.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述引发剂为碱金属、碱金属的氢氧化物或有机金属化合物。


3.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述活化剂为酰氯、异氰酸酯或酸酐。


4.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性车门防撞梁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述己内酰胺、引发剂和活化剂的摩尔比为100％:0.1％-5％:0.1％-5％。


5.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性车...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亨津，
申请(专利权)人：上海瓴荣材料科技有限公司，南京瓴荣材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32