本发明涉及汽车零部件
技术领域：
，具体涉及一种碳纤维手刹拉索及其制备方法。
背景技术：
：目前汽车机械式手刹、拉线式电子驻车系统通过钢索连接到制动蹄上，通过制动蹄片与制动轮毂或摩擦片与制动盘之间的摩擦夹紧对车子进行制动。长期使用手刹会使钢丝产生塑性变形，由于这种变形不可恢复，长期使用会降低效能。另外，由于部分钢丝长期暴露在空气中，钢索会被腐蚀生锈，使钢丝力学性能得不到充分发挥，进而对辅助制动机构的整体性能产生影响，甚至发生危险。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种新型碳纤维手刹拉索，使得拉索使用性能及使用寿命得到提升，行车安全得到进一步保障。为实现上述目的，本发明所述方案是这样实现的：该新型碳纤维汽车手刹拉索，由下述体积比的原料制成：碳纤维增强材料55%-66%、液态环氧树脂30%-40%、固化剂1%-3%、固化促进剂1%、活性增韧剂1%；具体制备方法为：（1）将原料按照上述体积比进行混合，使树脂通过浸渍、预固化工序与碳纤维牢固结合，形成碳纤维丝束；（2）采用绳编织法将步骤（1）碳纤维丝束编织成绳，形成加捻线缆；（3）将加捻线缆放到固化炉中进行二次固化；（4）将步骤（3）二次固化后的加捻线缆安装在载纱器上，通过调节合理速度，控制碳纤维线缆单位长度的节数，形成合股线缆；（5）将步骤（4）合股线缆表面经聚氨酯乳液处理，形成柔韧保护膜即可。作为本发明的优选，所述汽车手刹拉索，由下述体积比的原料制成：碳纤维增强材料61%、液态环氧树脂35%、固化剂2%、固化促进剂1%、活性增韧剂1%。作为本发明的进一步优选，所述碳纤维增强材料为T700SC-12K碳纤维；所述环氧树脂为E44环氧树脂；所述固化剂为二甲胺基丙胺；所述固化促进剂为三叔胺基苯酚；所述活性增韧剂为端羧基超支化聚酯。作为本发明的更进一步优选，步骤（4）加捻线缆安装在载纱器上时，控制线缆单位长度节数为10-20n/m。本发明的优点和积极效果：（1）本发明所述手刹拉索选择碳纤维/环氧树脂复合材料制备而成，通过有效控制复合材料中环氧树脂的含量，能够提高手刹拉索的拉伸强度（1100-1400MPa）,提高杨氏模量（240-250Gpa），使其即便长时间使用也不易发生塑性形变。（2）本发明所述手刹拉索的制备工艺简单，而且手刹拉索质量较轻，通过对碳纤维丝束进行加捻、合股工艺，提高整体受力状态，增强碳纤维强度利用率，避免局部失效等事故出现。附图说明图1为本发明所述手刹拉索环氧树脂含量与碳纤维强度利用率的关系图。图2为本发明所述手刹拉索加捻节数与碳纤维强度利用率的关系图。具体实施方式为使本发明的技术方案更加清楚，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但并不作为对本发明的限定。实施例1原料：体积比为56%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为40%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：（1）将原料按照上述体积比进行混合，使树脂通过浸渍、预固化工序与碳纤维牢固结合，形成碳纤维丝束；（2）采用绳编织法将步骤（1）碳纤维丝束编织成绳，形成加捻线缆；（3）将加捻线缆放到固化炉中进行二次固化，固化炉温度控制在200℃，固化时间至少4小时；（4）将步骤（3）二次固化后的加捻线缆安装在载纱器上，通过调节合理速度，控制碳纤维线缆单位长度的节数（15n/m），形成合股线缆；（5）将步骤（4）合股线缆表面经聚氨酯乳液处理，形成柔韧保护膜即可。实施例2原料：体积比为61%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为35%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：同实施例1实施例3原料：体积比为66%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为30%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：同实施例1实施例4原料：体积比为61%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为35%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：仅步骤（4）控制单位长度节数为10n/m，其余步骤同实施例1。实施例5原料：体积比为61%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为35%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：仅步骤（4）控制单位长度节数为20n/m，其余步骤同实施例1。对比例1原料：体积比为71%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为25%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：同实施例1对比例2原料：体积比为76%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为20%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：同实施例1对比例3原料：体积比为82%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为15%的环氧树脂（E44）、体积比为1%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：同实施例1对比例4原料：体积比为61%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为35%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：仅步骤（4）控制单位长度节数为5n/m，其余步骤同实施例1。对比例5原料：体积比为61%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为35%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：仅步骤（4）控制单位长度节数为25n/m，其余步骤同实施例1。对比例6原料：体积比为61%的碳纤维增强材料（T700SC-12K）、体积比为35%的环氧树脂（E44）、体积比为2%的二甲胺基丙胺（DEAPA）、体积比为1%的三叔胺基苯酚（DMP-30）、体积比为1%的端羧基超支化聚酯（HBP-SA）。具体制备方法：仅步骤（4）控制单位长度节数为30n/m，其余步骤同实施例1。性能测试（1）拉伸强度测试：参照GB8834-88；（2）碳纤维强度利用率测试：依据试验与理论比值确定。本发明实施例及对比例手刹拉索性能见表1：表1为2.5-3.5mm直径相同手刹拉索性能表名称拉伸强度（Mpa）杨氏模量（Gpa）碳纤维强度利用率钢丝拉索1000-1350190-200实施例1132423588%实施例2140024593%实施例3128022385%实施例4126422084%实施例5120421081%对比例1100520080%对比例290518470%对比例388715860%对比例491018571%对比例5124921883%对比例6113019675%实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3进行对比，测试碳纤维强度利用率结果见图1。实施例2、实施例4、实施例5、对比例4、对比例5、对比例6进行对比，测试碳纤维强度利用率结果见图2。由实施例及对比例可知，环氧树脂体积比在35%附近时，碳纤维拉索强度利用率达到最大；当树脂含量小于30%时，材料性能下降明显。合股过程中，单位长度节数在15n/m时，强度利用率达到最大，小于10n/m或大于20n/m时，材料性能都会受到很大影响。所以，最优树脂体积比35%，控制合股单位长度节数15n/m。通过测量对比，碳纤维复合材料拉索单位长度质量仅为钢丝拉锁的四分之一左右。2.5-3.5mm直径相同情况下，一种碳纤维复合材料拉索与钢丝拉索性能比较性能碳纤维（12K）拉索钢丝拉索拉伸强度（Mpa）1100-14001000-1350杨氏模量/GPa240-250190-200单位质量/（g/m）40-52185-195当前第1页1 2 3