本发明属于化工材料领域，具体涉及一种儿童座椅碳纤维复合材料的制备方法。
背景技术：
安全座椅就是一种专为不同体重（或年龄段）的儿童设计，安装在汽车内，能有效提高儿童乘车安全的座椅。欧洲强制性执行标准ECE R44/04（荷兰）的定义是：能够固定到机动车辆上，带有ISOFIX接口的安全带组件或柔性部件、调节机构、附件等组成的儿童安全防护系统。在汽车碰撞或突然减速的情况下，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。安全座椅采用符合儿童体形特点的人体工程学造型 ，完全配合不同年龄段孩子们的生理特点 ，使儿童坐上去格外的体贴舒适 。安装简单方便 ，即使是初次接触儿童安全座椅的父母 ，也能在几分钟的时间内轻易将其安装妥定；而简洁明确的搭扣和调节系带 ，更让人随时可以根据儿童生长特点进行调整 ，提供了极大的方便。各种 不同型号的儿童安全座椅 ，提供各种不同针对性的妥善服务 ，用户可以根据自己的需求选择最适合自己要求的款式 。儿童座椅由于其特殊的结构涉及以及材料选择，二者共同配合达到了保护儿童的作用，随着日前家长们安全意识的提升，对于安全座椅的要求也越来越高，怎样能更大程度的开发具有更好安全性能的座椅一直是技术人员的目标。
技术实现要素：
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种儿童座椅碳纤维复合材料的制备方法，提高材料的机械性能。
本发明的技术方案如下：
一种儿童座椅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15-20份，聚丙乙烯40-50份，苯乙烯2-8份，聚酰胺5-10份和硬脂酸钡1-3份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠1-3份，聚乙二醇2-5份，碳酸氢铵1-4份和甲基三乙氧基硅烷1-3份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下加热至70-80℃，搅拌30-40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，二氧化硅1-3份，于双螺杆挤出机挤出成型，得到儿童座椅碳纤维复合材料。
进一步地，所述的儿童座椅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。进一步，干燥的温度为80-100℃。
进一步地，所述的儿童座椅碳纤维复合材料的制备方法，步骤二中聚乙二醇为聚乙二醇400。
进一步地，所述的儿童座椅碳纤维复合材料的制备方法，步骤三中抗氧剂为抗氧剂168。
进一步地，所述的儿童座椅碳纤维复合材料的制备方法，步骤三中二氧化硅为纳米二氧化硅。
进一步地，所述的儿童座椅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℃。
本发明提供的制备方法制备得到的儿童座椅碳纤维复合材料的拉伸强度达到了1560MPa以上，断裂伸长率达到了6%左右，弯曲强度达到了1952MPa以上，具有良好的机械性能，而本发明中由于采用了改性碳纤维进行制备复合材料，其相对于使用普通未改性的碳纤维，最终产品的拉伸强度以及弯曲强度均提高了15%以上。
具体实施方式：
实施例1
一种儿童座椅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15份，聚丙乙烯40份，苯乙烯2份，聚酰胺5份和硬脂酸钡1份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠1份，聚乙二醇400 2份，碳酸氢铵1份和甲基三乙氧基硅烷1份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下加热至70℃，搅拌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168 0.5份，纳米二氧化硅1份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为240-250℃，得到儿童座椅碳纤维复合材料。
以上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份，顺丁烯二酸酐2份，甲基三乙氧基硅烷2份，1,4-环己烷二甲醇5份和无水乙醇120份混合均匀，于30℃条件下超声20分钟，然后在转入回流装置中加热回流40分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸3份，继续搅拌20分钟，过滤，于80℃条件下干燥，得到改性碳纤维。
实施例2
一种儿童座椅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17份，聚丙乙烯43份，苯乙烯4份，聚酰胺6份和硬脂酸钡1份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠1份，聚乙二醇400 3份，碳酸氢铵2份和甲基三乙氧基硅烷2份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下加热至75℃，搅拌32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168 0.6份，纳米二氧化硅2份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为240-250℃，得到儿童座椅碳纤维复合材料。
以上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13份，顺丁烯二酸酐3份，甲基三乙氧基硅烷4份，1,4-环己烷二甲醇6份和无水乙醇130份混合均匀，于35℃条件下超声25分钟，然后在转入回流装置中加热回流43分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸5份，继续搅拌25分钟，过滤，于90℃条件下干燥，得到改性碳纤维。
实施例3
一种儿童座椅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18份，聚丙乙烯47份，苯乙烯6份，聚酰胺9份和硬脂酸钡2份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠2份，聚乙二醇400 4份，碳酸氢铵3份和甲基三乙氧基硅烷2份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下加热至78℃，搅拌37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168 0.7份，纳米二氧化硅2份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为240-250℃，得到儿童座椅碳纤维复合材料。
以上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17份，顺丁烯二酸酐4份，甲基三乙氧基硅烷5份，1,4-环己烷二甲醇7份和无水乙醇140份混合均匀，于38℃条件下超声25分钟，然后在转入回流装置中加热回流45分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸6份，继续搅拌28分钟，过滤，于90℃条件下干燥，得到改性碳纤维。
实施例4
一种儿童座椅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，聚丙乙烯50份，苯乙烯8份，聚酰胺10份和硬脂酸钡3份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到物料一；
步骤二，将烷基磺酸钠3份，聚乙二醇400 5份，碳酸氢铵4份和甲基三乙氧基硅烷3份加入到物料一中，在惰性气体保护条件下加热至80℃，搅拌40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168 1份，纳米二氧化硅3份，于双螺杆挤出机挤出成型，挤出温度为240-250℃，得到儿童座椅碳纤维复合材料。
以上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20份，顺丁烯二酸酐4份，甲基三乙氧基硅烷6份，1,4-环己烷二甲醇10份和无水乙醇150份混合均匀，于40℃条件下超声30分钟，然后在转入回流装置中加热回流50分钟，然后冷却至室温，在搅拌条件下加入丙烯酸8份，继续搅拌30分钟，过滤，于100℃条件下干燥，得到改性碳纤维。
对以上实施例制备得到的儿童座椅碳纤维复合材料进行性能测试，结果得出，材料的拉伸强度达到了1560MPa以上，断裂伸长率达到了6%左右，弯曲强度达到了1952MPa以上，具有良好的机械性能，而本发明中由于采用了改性碳纤维进行制备复合材料，其相对于使用普通未改性的碳纤维，最终产品的拉伸强度以及弯曲强度均提高了15%以上。