本发明专利技术公开了一种轻质低导热率的锅铲柄及其制作方法。包括如下步骤：(1)制作与所述锅铲柄相匹配的模具；将不锈钢联接件与所述模具的一端进行连接；(2)将玻璃纤维单向环氧树脂预浸布卷绕在所述模具和联接件上形成内层，联接件深入至所述内层的长度为10～30mm，且联接件的另一端暴露于外；将碳纤维机织平纹环氧树脂预浸布卷绕在所述内层上形成外层进而得到复合管件；(3)将复合管件进行焙烘固化，然后将所述模具从所述复合管件的开口端取出，并将一堵头安装于该开口端；(4)复合管件依次经打磨、清洁、涂刷油漆和烘干后即得。本发明专利技术提供的锅铲柄的重量比现有锅铲柄降低60％以上，导热性降低2个数量级，批量成本可控制在比较低的范围，月均烫伤次数减少100％，完全避免烫伤，具有较好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
碳纤维是世界公认的三大高性能纤维之一，具有高强、高模、抗蠕变、耐疲劳、热膨胀系数小等优异性能。以碳纤维为增强体的树脂基复合材料具有极高的结构强度和刚度，其在航空航天、能源环保、体育休闲等领域的广泛应用推动了世界各国在军事和民用领域的巨大技术进步。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，优点是耐热性强、抗腐蚀性好、绝缘性好，抗拉强度高，与碳纤维相比韧性更好。它是以玻璃为原料经高温熔融、拉丝、络纱等工艺制成的，其单丝直径为几微米到二十几微米，相当于一根头发丝的1/20 1/5，每束丝都 由数百根甚至上千根单纤维组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料等国民经济各个领域。以碳纤维和玻璃纤维增强复合材料取代金属材料在炊事装备上的应用，可以在不降低或提高原有装备性能的前提下，实现大幅减重的目标，并在炊事作业中避免烫伤，并提升炊事装备的整体水平。
技术实现思路
本专利技术提供一种轻质低导热率的锅铲柄及其制备方法解决以上问题，并满足相关领域应用的需要。本专利技术所提供的一种轻质低导热率的锅铲柄的制作方法，包括如下步骤(I)制作与所述锅铲柄相匹配的模具；将不锈钢联接件与所述模具的一端进行连接;(2)将玻璃纤维单向环氧树脂预浸布卷绕在所述模具和联接件上形成内层，所述联接件深入至所述内层的长度为10 30mm,具体可为10mm、20mm或30mm,且所述联接件的另一端暴露于外；将碳纤维机织平纹环氧树脂预浸布卷绕在所述内层上形成外层进而得到复合管件；(3)将所述复合管件进行焙烘固化，然后将所述模具从所述复合管件的开口端取出，并将一堵头安装于该开口端；(4)所述复合管件依次经打磨、清洁、涂刷油漆和烘干后即得所述锅铲柄。上述的制备方法中，所述模具与不锈钢联接件采用螺纹联接，所述模具和不锈钢联接件上分别设有内螺纹和外螺纹。步骤(2)中，所述玻璃纤维单向环氧树脂预浸布的经向垂直于所述模具的轴向；所述内层的厚度可为O. 5 3mm,具体可为O. 5mm、0. 7mm或I. 0mm,所述外层的厚度可为O. 5 3mm,具体可为 I. Omm> I. 3mm 或 I. 5mm。上述的制备方法中，步骤(2)中，所述玻璃纤维单向环氧树脂预浸布可由玻璃纤维和环氧树脂组成，所述玻璃纤维的质量百分含量为50 85%，具体可为70^^75%或80%;所述环氧树脂的环氧当量可为80 300g/mol,具体可为80g/mol、150g/mol或300g/mo I ;所述玻璃纤维单向环氧树脂预浸布的织物克重可为20 300g/m2，具体可为160g/m2、200g/m2 或 220g/m2。上述的制备方法中，步骤(2)中，所述玻璃纤维单向环氧树脂预浸布的经向拉伸强度可为 1000 5000N/25X100mm，具体可为 1000N/25X 100mm、1500N/25X IOOmm 或2000N/25X100mm，纬向拉伸强度可为 100 500N/25 X 100mm，具体可为 100N/25 X 100mm、150N/25XIOOmm 或 200N/25 X100mm。上述的制备方法中，步骤(2)中，碳纤维机织平纹环氧树脂预浸布可由碳纤维和环氧树脂组成，所述碳纤维的质量百分含量可为50 80%，具体可为70%、75%或80所述环氧树脂的环氧当量为80 300g/mol,具体可为80g/mol或300g/mol,所述环氧树脂的 弯曲强度为105 150MPa，具体可为105MPa或150MPa，玻璃化转变温度为130 200°C，具体可为130°C或200°C ;所述碳纤维机织平纹环氧树脂预浸布的织物克重可为20 300g/m2，具体可为 180g/m2、200g/m2 或 240g/m2。上述的制备方法中，所述碳纤维丝束可为3K 48K，具体可为9K、12K或24K，其单丝拉伸强度可为3000 4900MPa，如3500MPa，弹性模量为200 300GPa，如230GPa。上述的制备方法中，步骤(3)中，所述焙烘固化的时间为O. I 6小时，具体可为O. 3小时、O. 5小时或O. 8小时，焙烘固化的温度为100 200°C，具体可为120°C、150°C或180°C ;所述堵头的材质可为聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚四氟乙烯，所述堵头由球冠部和空心圆柱体组成，所述空心圆柱体设于所述球冠部的底部上，所述空心圆柱体与所述复合管件相配合；步骤(4)中，所述烘干的温度可为50 200°C，具体可为120°C、150°C或180°C，时间可为O. I 3小时，具体可为O. I小时、O. 3小时或O. 5小时。上述的制备方法中，步骤(4)中，所述油漆可为食品级水性烤漆，所述油漆的组成如下，均为质量份数比银铝浆3 20，聚醚硅氧烷偶联剂O. 05 2，聚氨酯树脂25 80，氨基树脂5 30，消光粉O. 5 5，醋酸丁酯与乙酯的混合物5 40。上述的制备方法中，所述方法包括重复步骤(4)至少一次的步骤。 本专利技术进一步提供了由上述方法制作的锅铲柄。利用本专利技术方法制备的锅铲柄，其重量比现有锅铲柄降低60%以上，导热性至少降低2个数量级，批量制备成本可控制在比较低的范围，月均烫伤次数减少100 %，完全避免烫伤。以碳纤维和玻璃纤维增强复合材料取代传统金属材料在炊事装具上的应用，可以在不降低或提高原有装具性能的前提下，实现大幅减重的目标；并且在炊事作业中避免烫伤，提升炊事装具的整体水平。因此，本专利技术具有较好的应用前景。具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例I、制作锅铲柄(I)制作与锅铲柄相匹配的模具，将不锈钢联接件与该模具进行联接，该模具和不锈钢联接件上分别设有内螺纹和外螺纹，以便与锅铲进行联接；(2)将玻璃纤维单向环氧树脂预浸布卷绕在模具和联接件上形成内层，厚度为1mm，该联接件深入至该内层的长度为10mm，且联接件的另一端暴露于该内层的外部，该玻璃纤维单向环氧树脂预浸布的 经向垂直于该模具的轴向；该玻璃纤维单向环氧树脂预浸布为由质量份数比为80%的玻璃纤维和环氧树脂组成，其织物克重为200g/m2，经向拉伸强度为1000N/25X100mm，纬向拉伸强度为100N/25X IOOmm ;其中环氧树脂的环氧当量为80g/mol,挥发物不大于I %，水解氯不大于O. 5 %，无机氧不大于O. 018 % ;将碳纤维机织平纹环氧树脂预浸布卷绕在内层上形成外层进而得到复合管件，外层的厚度为1_，该碳纤维机织平纹环氧树脂预浸布为由质量份数比为80 %的碳纤维和环氧树脂组成，其织物克重为200g/m2 ;其中碳纤维丝束为12K，其单丝拉伸强度为3500MPa，弹性模量为230Gpa，该环氧树脂的环氧当量为300g/mol，弯曲强度为105MPa，玻璃化转变温度为130°C ；(3)将上述得到的复合管件经180°C焙烘固化O. 3小时，然后将模具从复合管件的开口端取出，并将一聚乙烯材质的堵头安装于该开口端,该堵头由球冠部和空心圆柱体组成，该空心圆柱体设于所述球冠部的底部上且与该复合管件相配合；(4)该复合管件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张建春，马天，张相洪，杨涵，沈凤川，焦国刚，蔡镇棋，冯新星，
申请(专利权)人：中国人民解放军总后勤部军需装备研究所，常州市汉威军复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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