一种含竹纤维的自行车架及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自行车架及其制备方法，尤其涉及一种含竹纤维的自行车架及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 自行车是常用代步工具，如何生产出安全、轻便、低成本的车架是决定该行业发展 的重要问题。
[0003] 车架部件是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和主体，其他部件也都 是直接或间接安装在车架上的，由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶 的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的 重要结构体，车架部件制造精度的优劣，将直接影响乘骑的安全和平稳。
[0004] 现有的自行车架中主要的材料有：（1)钛合金：可以制作轻量而强度大的车架，不 生锈，不会被腐蚀，但是价格高，不适合大众消费；（2)碳纤维：可以制作重量轻并且各种形 状的车架，是最适合竞赛的车架材料，但是机械性能较差；（3)铝合金：重量轻，外观不易变 形，但是制得的车架机械性能差，同时制备工艺复杂，不利于大规模生产。
[0005] :
【发明内容】
为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种含竹纤维的自行车架及其制备方 法，制得的自行车架可以提高拉伸强度、拉伸模量、弯曲模量和延伸率，具有突出的机械性 能，同时制备工艺简单，成本较低，可大规模生产。
[0006] 本发明采用的技术方案是：一种含竹纤维的自行车架，由以下质量份的各组分组 成：聚氯乙烯34-51份、竹纤维26-39份、丁苯橡胶3-14份、氧化聚乙烯蜡5-17份、磷酸二 氢铵4-11份、硬脂酸亚锡1-8份、己内酰胺钠1-9份、抗氧剂3-22份、对羟基苯甲酸酯4-16 份。
[0007] 优选的，一种含竹纤维的自行车架，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯39-45 份、竹纤维28-32份、丁苯橡胶5-11份、氧化聚乙烯蜡8-15份、磷酸二氢铵6-9份、硬脂酸 亚锡2-6份、己内酰胺钠2-8份、抗氧剂6-20份、对羟基苯甲酸酯7-12份。
[0008] 更优选的，一种含竹纤维的自行车架，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯41 份、竹纤维29份、丁苯橡胶8份、氧化聚乙烯蜡12份、磷酸二氢铵7份、硬脂酸亚锡4份、己 内酰胺钠6份、抗氧剂13份、对羟基苯甲酸酯9份。
[0009] 上述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或 几种的混合物。
[0010] -种含竹纤维的自行车架的制备方法，包括以下步骤： (1) 按上述质量份，将聚氯乙烯和丁苯橡胶置于130-165 °C高速搅拌机中共混 3-10min，得到混合料一； (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入竹纤维、氧化聚乙烯蜡、磷酸二氢铵、硬脂酸 亚锡、己内酰胺钠、抗氧剂和对羟基苯甲酸酯，在高速搅拌机中共混10-20min，温度为 180-220°C，得到混合物二； (3)将步骤（2)所得混合物二注入200-230°C模具中，20-25MPa压力下热压成型，保温 后随模具降温至80-100°C时脱模冷却至室温，切割后即得所述含竹纤维的自行车架。
[0011] 上述步骤（1)中高速搅拌机的速度为1200-1600r/min。
[0012] 上述步骤（2)中高速搅拌机的速度为1500-1800r/min。
[0013] 上述步骤（3)中保温时间为7-llmin。
[0014] 有益效果：本发明制得的自行车架拉伸强度在3800-4100 MPa之间，拉伸模量在 238-246 Gpa之间，弯曲模量在81-86Gpa之间，延伸率在18. 5-19. 7%之间，通过组分之间的 协同作用，可以提高拉伸强度、拉伸模量、弯曲模量和延伸率，具有突出的机械性能，同时制 备工艺简单，成本较低，可大规模生产。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 一种含竹纤维的自行车架，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯34份、竹纤维26份、 丁苯橡胶3份、氧化聚乙烯蜡5份、磷酸二氢铵4份、硬脂酸亚锡1份、己内酰胺钠1份、2， 6-三级丁基-4-甲基苯酚3份、对羟基苯甲酸酯4份。
[0016] 制备方法： (1) 按上述质量份，将聚氯乙烯和丁苯橡胶置于130°C高速搅拌机中共混3min，得到混 合料一，其中高速搅拌机的速度为1200r/min; (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入竹纤维、氧化聚乙烯蜡、磷酸二氢铵、硬脂酸亚锡、 己内酰胺钠、6-三级丁基-4-甲基苯酚和对羟基苯甲酸酯，在高速搅拌机中共混lOmin，温 度为180°C，得到混合物二，其中高速搅拌机的速度为1500r/min; (3) 将步骤（2)所得混合物二注入200°C模具中，20MPa压力下热压成型，保温7min，随 模具降温至80°C时脱模冷却至室温，切割后即得所述含竹纤维的自行车架。
[0017] 实施例2 一种含竹纤维的自行车架，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯51份、竹纤维39份、 丁苯橡胶14份、氧化聚乙烯蜡17份、磷酸二氢铵11份、硬脂酸亚锡8份、己内酰胺钠9份、 6-三级丁基-4-甲基苯酚22份、对羟基苯甲酸酯16份。
[0018] 制备方法： (1) 按上述质量份，将聚氯乙烯和丁苯橡胶置于165°C高速搅拌机中共混lOmin，得到 混合料一，其中高速搅拌机的速度为1600r/min; (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入竹纤维、氧化聚乙烯蜡、磷酸二氢铵、硬脂酸亚锡、 己内酰胺钠、6-三级丁基-4-甲基苯酚和对羟基苯甲酸酯，在高速搅拌机中共混20min，温 度为220°C，得到混合物二，其中高速搅拌机的速度为1800r/min; (3) 将步骤（2)所得混合物二注入230°C模具中，25MPa压力下热压成型，保温llmin， 随模具降温至l〇〇°C时脱模冷却至室温，切割后即得所述含竹纤维的自行车架。
[0019] 实施例3 一种含竹纤维的自行车架，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯39份、竹纤维28份、 丁苯橡胶5份、氧化聚乙烯蜡8份、磷酸二氢铵6份、硬脂酸亚锡2份、己内酰胺钠2份、6-三 级丁基-4-甲基苯酚2份、亚磷酸三乙酯4份、对羟基苯甲酸酯7份。
[0020] 制备方法： (1) 按上述质量份，将聚氯乙烯和丁苯橡胶置于135°C高速搅拌机中共混4min，得到混 合料一，其中高速搅拌机的速度为1300r/min; (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入竹纤维、氧化聚乙烯蜡、磷酸二氢铵、硬脂酸亚锡、 己内酰胺钠、6-三级丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸三乙酯和对羟基苯甲酸酯，在高速搅拌机中 共混12min，温度为190°C，得到混合物二，其中高速搅拌机的速度为1600r/min; (3) 将步骤（2)所得混合物二注入210°C模具中，21MPa压力下热压成型，保温8min，随 模具降温至85°C时脱模冷却至室温，切割后即得所述含竹纤维的自行车架。
[0021] 实施例4 一种含竹纤维的自行车架，由以下质量份的各组分组成：聚氯乙烯45份、竹纤维32份、 丁苯橡胶11份、氧化聚乙烯蜡15份、磷酸二氢铵9份、硬脂酸亚锡6份、己内酰胺钠8份、 双（3, 5-三级丁基-4-羟基苯基）硫醚20份、对羟基苯甲酸酯12份。
[0022] 制备方法： (1) 按上述质量份，将聚氯乙烯和丁苯橡胶置于150°C高速搅拌机中共混8min，得到混 合料一，其中高速搅拌机的速度为1500r/min; (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入竹纤维、氧化聚乙烯蜡、磷酸二氢铵、硬脂酸亚锡、 己内酰胺钠、双（3，5-三级丁基-4-羟基苯基）硫醚和对羟基苯甲酸酯，在高速搅拌机中共 混18min，温度为210°C，得到混合物二，其中高速搅拌机的速度为1700r/min