一種自行車碳纖維管及其制備方法
【專利說明】一種自行車碳纖維管及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本申請屬于碳纖維材料領(lǐng)域，尤其涉及自行車構(gòu)件工藝領(lǐng)域的自行車碳纖維管及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]碳纖維自行車主要是中高檔的競賽用自行車，作為新興材料，碳纖維主要應用于車架、前叉、輪組等。
[0005]碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性。它比重不到鋼的1/4，但強度卻非常強。而且其耐蝕性出類拔萃，是新一代增強纖維。碳纖維廣泛用于民用、軍用、建筑、航天以及超級跑車領(lǐng)域。
[0006]自行車是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚拇焦ぞ?，其造價低廉，維修簡單，使用方便，深受世界各國人民喜愛，形成了巨大的自行車消費市場，隨著現(xiàn)代社會的飛快發(fā)展，自行車已不僅僅是交通和運輸工具，已具有集健身、旅游、競賽等多種功能。自行車檔次的高低取決于材料的選擇和做工。典型的低、中、高檔自行車構(gòu)架分別由碳鋼、鉻鉬合金及鋁合金和碳纖維制造。碳纖維是一種新型的復合材料，它有重量輕、比強度高、比剛度大的優(yōu)點，而且具有可設(shè)計性和易成型性，從而使設(shè)計的結(jié)構(gòu)有更高的結(jié)構(gòu)效率。
[0007]世界各國都對研制新形態(tài)、新材料的自行車投入了巨大的人力、物力、財力。車架是自行車的骨架，它在很大程度上決定了自行車的造型和使用性能。美國、英國和我國臺灣等都已開發(fā)生產(chǎn)出碳纖維自行車車架。
[0008]中國輕工業(yè)聯(lián)合會組織并主持召開了連云港迎雁新材料有限責任公司和連云港神鷹碳纖維自行車有限責任公司完成的“碳纖維自行車技術(shù)開發(fā)”項目科技成果鑒定會。鑒定委員會專家在聽取了項目完成單位的研發(fā)、查新、檢測和使用等報告，并實地考察了產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場后，一致認為港城碳纖維自行車生產(chǎn)綜合技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，并達到國際同類產(chǎn)品的先進水平。
[0009]碳纖維車架的特征是輕、鋼性好、沖擊吸收性好，但是，充分發(fā)揮碳纖維的優(yōu)異性能，在技術(shù)上看起來不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質(zhì)差異也較大。自行車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等級的碳纖維來制作車架。雖然存在上述的現(xiàn)實問題，但是碳纖維車架還是具有其他素材所沒有的優(yōu)點，可以制造8、9kg左右的輕量自行車，這種碳纖維輕量自行車，登坡時最能體現(xiàn)其優(yōu)點，登坡順利而爽快。而不會像一些輕的鋁合金車架，登坡時感到有一種向后拉的力量。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會的構(gòu)成，設(shè)計一種拉伸強度高、耐高溫、硬度高的自行車碳纖維管及其制備方法是非常必要的。
[0010]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]解決的技術(shù)問題:
本申請針對上述技術(shù)問題，提供一種自行車碳纖維管及其制備方法，解決現(xiàn)有自行車成本高、抗溫性差、拉伸強度低等技術(shù)問題。
[0012]技術(shù)方案:
一種自行車碳纖維管，所述自行車碳纖維管的原料按重量份數(shù)配比如下:PVC100份；硬脂酸鈣0.6-1份；氧化聚乙烯蠟0.1-0.5份；石蠟1-3份；二氧化鈦1-5份；碳酸鈣2_6份；碳纖維30-70份；三堿式硫酸鉛3-7份；二堿式硬脂酸鉛1-5份;ACR為0.3-0.7份；增塑劑5-25份。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述自行車碳纖維管的原料按重量份數(shù)配比如下:PVC100份；硬脂酸鈣0.7份；氧化聚乙烯蠟0.2份；石蠟1.5份；二氧化鈦2份；碳酸鈣3份；碳纖維40份；三堿式硫酸鉛4份；二堿式硬脂酸鉛2份；ACR為0.4份；增塑劑10份。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述自行車碳纖維管的原料按重量份數(shù)配比如下:PVC100份；硬脂酸鈣0.9份；氧化聚乙烯蠟0.4份；石蠟2.5份；二氧化鈦4份；碳酸鈣5份；碳纖維60份；三堿式硫酸鉛6份；二堿式硬脂酸鉛4份;ACR為0.6份；增塑劑20份。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述自行車碳纖維管的原料按重量份數(shù)配比如下:PVC100份；硬脂酸鈣0.8份；氧化聚乙烯蠟0.3份；石蠟2份；二氧化鈦3份；碳酸鈣4份；碳纖維50份；三堿式硫酸鉛5份；二堿式硬脂酸鉛3份；ACR為0.5份；增塑劑15份。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述增塑劑采用環(huán)氧大豆油。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述自行車碳纖維管的制備方法，包括如下步驟:
第一步:按照重量份數(shù)配比稱取PVC、硬脂酸鈣、氧化聚乙烯蠟、石蠟、二氧化鈦、碳酸鈣、碳纖維、三堿式硫酸鉛、二堿式硬脂酸鉛、ACR和增塑劑；
第二步:將原料投入攪拌機混合，混合速度為50-90r/min，混合均勾；
第三步:混合均勻后投入雙螺桿擠出機，料筒溫度170-190°C、165-185°C、160-180°C、145-165°C、155-175°C，螺桿溫度 125_145°C，機頭溫度 160-180°C、165-185°C、175-195°C、195-215°C、190-210°C，螺桿轉(zhuǎn)速 32_34r/min，投料轉(zhuǎn)速 25-45 r/min，扭矩 59-60%。
[0018]
有益效果:
本發(fā)明所述一種自行車碳纖維管及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、產(chǎn)品強度高，拉伸強度50-70MPa;2、產(chǎn)品耐高溫，維卡軟化點80-1000C ;3、產(chǎn)品不易變形，縱向尺寸變化率1-3% ;4、落錘沖擊試驗0/10，成本低廉，操作簡單，耐腐蝕，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]實施例1:
按照重量份數(shù)配比稱取PVClOO份；硬脂酸鈣0.6份；氧化聚乙烯蠟0.1份；石蠟I份；二氧化鈦I份；碳酸鈣2份；碳纖維30份；三堿式硫酸鉛3份；二堿式硬脂酸鉛I份;ACR為0.3份；環(huán)氧大豆油5份。
[0021]將原料投入攪拌機混合，混合速度為50r/min，混合均勾。
[0022]混合均勻后投入雙螺桿擠出機，料筒溫度170°C、165°C、160°C、145°C、155°C，螺桿溫度 125 °C，機頭溫度 160 0C、165 °C、175 °C、195 V、190 V，螺桿轉(zhuǎn)速 32r/min，投料轉(zhuǎn)速 25r/min,扭矩 59%。
[0023]產(chǎn)品強度高，拉伸強度50MPa ;產(chǎn)品耐高溫，維卡軟化點80°C ;產(chǎn)品不易變形，縱向尺寸變化率3% ;落錘沖擊試驗0/10，成本低廉，操作簡單，耐腐蝕。
[0024]
實施例2:
按照重量份數(shù)配比稱取PVC100份；硬脂酸鈣I份；氧化聚乙烯蠟0.5份；石蠟3份；二氧化鈦5份；碳酸鈣6份；碳纖維70份；三堿式硫酸鉛7份；二堿式硬脂酸鉛5份;ACR為0.7份；環(huán)氧大豆油25份。
[0025]將原料投入攪拌機混合，混合速度為90r/min，混合均勾。<