一种跑步机用碳纤维材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于碳纤维材料领域，具体涉及一种跑步机用碳纤维材料及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 随着生活水平的提高，人们越来越注重健身，随之体育用品的种类越来越多，也越 来越普及。现阶段用于制作体育用品的材料质量参差不齐，有的甚至含有大量的有毒物质， 长期使用严重影响人们的身体健康。碳纤维等高分子材料越来越普及，但是碍于成本高，制 出的产品价格也会随之增高，不适合大众消费。
[0004] 现如今，环境恶劣，人们大多选择室内运动，所以跑步机成了首选的器材。但是，跑 步机质量好的都很笨重，不方便移动，也占空间。如果换做简单的钢材制成，安全系数亦会 随之降低，因此需要研发一种新型的综合能力强的跑步机用低成本的碳纤维材料，满足生 产生活需要。
[0005]
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种跑步机用碳纤维材料及其制备 方法，所得跑步机的重量轻，易移动，强度大，耐冲击，且制备方法简单，易于产业化。
[0007] 为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为： 一种跑步机用碳纤维材料，由以下按重量份计的组分制成：碳纤维8-15份，竹纤维1-8 份，环氧树脂5-12份，聚甲基丙烯酸甲酯1-4份，丙烯酰胺3-5份，硬脂酸钠1-3份，乙二胺 乙酸钠0. 5-1. 5份，石墨烯0. 1-0. 8份，癸二酸二丁酯8-12份，石墨烯2-7份，固化剂3-9 份，聚乙烯酯5-8份。
[0008] 作为优选的是，上述跑步机用碳纤维材料，由以下按重量份计的组分制成：碳纤维 15份，竹纤维8份，环氧树脂10份，聚甲基丙烯酸甲酯3份，丙烯酰胺4份，硬脂酸钠1份， 乙二胺乙酸钠1. 2份，石墨烯0. 5份，癸二酸二丁酯10份，石墨烯5份，固化剂3份，聚乙烯 酯6份。
[0009] 作为优选的是，所述碳纤维来源于牛粪。
[0010] 上述跑步机用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，将碳纤维，竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯， 癸二酸二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至92-98°C，自然冷却后移 入单螺杆造粒机中造粒得第一颗粒； 步骤2,将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，搅拌并升温，放料冷却，并将所得混 合物投入双杆造粒机中挤出造粒得碳纤维材料。
[0011] 作为制备方法改进的是，步骤1中搅拌速度为500-700rpm，搅拌时间为20-30min。
[0012] 作为制备方法改进的是，步骤1中造粒机的造粒温度为220_250°C。
[0013] 作为制备方法改进的是，步骤2中搅拌速度为550-680rpm。
[0014] 作为制备方法改进的是，步骤2中挤出温度170-180°C。
[0015] 有益效果 本发明碳纤维材料相对于现有碳纤维材料而言，强度大，重量轻，拉伸能力好，且抗冲 击能力强，适合作为体育用品的材料使用。
[0016]
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例只是用于更加清楚地说明本 发明的性能，而不能仅局限于下面的实施例。
[0018] 实施例1 一种跑步机用碳纤维材料，由以下按重量份计的组分制成：碳纤维8份，竹纤维1份，环 氧树脂5份，聚甲基丙烯酸甲酯1份，丙烯酰胺3份，硬脂酸钠1份，乙二胺乙酸钠0. 5份， 石墨烯0. 1份，癸二酸二丁酯8份，石墨烯2份，固化剂3份，聚乙烯酯5份。
[0019] 上述跑步机用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，将碳纤维，竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯， 癸二酸二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至92°c，自然冷却后移入 单螺杆造粒机中在220°C下造粒得第一颗粒，其中，搅拌速度为500rpm，搅拌时间为20min; 步骤2,将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，以550rpm搅拌并升温，放料冷却， 并将所得混合物投入双杆造粒机中在170°C下挤出造粒得碳纤维材料。
[0020] 实施例2 一种跑步机用碳纤维材料，由以下按重量份计的组分制成：碳纤维15份，竹纤维8份， 环氧树脂10份，聚甲基丙烯酸甲酯3份，丙烯酰胺4份，硬脂酸钠1份，乙二胺乙酸钠1. 2 份，石墨烯0. 5份，癸二酸二丁酯10份，石墨烯5份，固化剂3份，聚乙烯酯6份。
[0021] 上述跑步机用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，将碳纤维，竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯， 癸二酸二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至96°C，自然冷却后移入 单螺杆造粒机中在240°C造粒得第一颗粒，其中搅拌速度为600rpm，搅拌时间为30min; 步骤2,将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，以650rpm搅拌并升温，放料冷却， 并将所得混合物投入双杆造粒机中在178°C挤出造粒得碳纤维材料。
[0022] 实施例3 一种跑步机用碳纤维材料，由以下按重量份计的组分制成：碳纤维15份，竹纤维8份， 环氧树脂12份，聚甲基丙烯酸甲酯4份，丙烯酰胺5份，硬脂酸钠3份，乙二胺乙酸钠1. 5 份，石墨烯0. 8份，癸二酸二丁酯12份，石墨烯7份，固化剂9份，聚乙烯酯8份。
[0023] 上述跑步机用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，将碳纤维，竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯， 癸二酸二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至98°C，自然冷却后移入 单螺杆造粒机中在250°C造粒得第一颗粒，其中，搅拌速度为700rpm，搅拌时间为30min; 步骤2,将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，以680rpm搅拌并升温，放料冷却， 并将所得混合物投入双杆造粒机中在180°C挤出造粒得碳纤维材料。
[0024] 对比例1 一种跑步机用碳纤维材料，由以下按重量份计的组分制成：竹纤维8份，环氧树脂10 份，聚甲基丙烯酸甲酯3份，丙烯酰胺4份，硬脂酸钠1份，乙二胺乙酸钠1. 2份，石墨烯0. 5 份，癸二酸二丁酯10份，石墨烯5份，固化剂3份，聚乙烯酯6份。
[0025] 上述跑步机用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，将竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯，癸二酸 二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至96°C，自然冷却后移入单螺杆 造粒机中在240°C造粒得第一颗粒，其中搅拌速度为600rpm，搅拌时间为30min; 步骤2,将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，以650rpm搅拌并升温，放料冷却， 并将所得混合物投入双杆造粒机中在178°C挤出造粒得材料。
[0026] 对比例2 一种跑步机用碳纤维材料，由以下按重量份计的组分制成：碳纤维15份，环氧树脂10 份，聚甲基丙烯酸甲酯3份，丙烯酰胺4份，硬脂酸钠1份，乙二胺乙酸钠1. 2份，石墨烯0. 5 份，癸二酸二丁酯10份，石墨烯5份，固化剂3份，聚乙烯酯6份。
[0027] 上述跑步机用碳纤维材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，将碳纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯，癸二酸 二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至96°C，自然冷却后移入单螺杆 造粒机中在240°C造粒得第一颗粒，其中搅拌速度为600rpm，搅拌时间为30min; 步骤2,将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，以650rpm搅拌并升温，放料冷却， 并将所得混合物投入双杆造粒机中在178°C挤出造粒得碳纤维材料。
[0028] 性能测试 将本发明实施例1-3和对比例1-2所得材料进行测试，所得数据如下：
从上述数据可以看出本发明碳纤维材料密度小，拉伸强度大，抗冲击能力强，且碳纤维 和竹纤维的协同作用提高了材料的综合性能，值得推广。
[0029] 以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或 者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所 限定的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种跑步机用碳纤维材料，其特征在于，由以下按重量份计的组分制成：碳纤维 8-15份，竹纤维1-8份，环氧树脂5-12份，聚甲基丙烯酸甲酯1-4份，丙烯酰胺3-5份，硬脂 酸钠1-3份，乙二胺乙酸钠0. 5-1. 5份，石墨烯0. 1-0. 8份，癸二酸二丁酯8-12份，石墨烯 2-7份，固化剂3-9份，聚乙烯酯5-8份。2. 根据权利要求1所述的跑步机用碳纤维材料，其特征在于，由以下按重量份计的组 分制成：碳纤维15份，竹纤维8份，环氧树脂10份，聚甲基丙烯酸甲酯3份，丙烯酰胺4份， 硬脂酸钠1份，乙二胺乙酸钠1. 2份，石墨烯0. 5份，癸二酸二丁酯10份，石墨烯5份，固化 剂3份，聚乙烯酯6份。3. 根据权利要求1所述的跑步机用碳纤维材料，其特征在于：所述碳纤维来源于牛粪。4. 权利要求1所述的跑步机用碳纤维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，将碳纤维，竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯， 癸二酸二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至92-98°C，自然冷却后移 入单螺杆造粒机中造粒得第一颗粒； 步骤2,将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，搅拌并升温，放料冷却，并将所得混 合物投入双杆造粒机中挤出造粒得碳纤维材料。5. 根据权利要求4所述的跑步机用碳纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤1中搅 拌速度为500-700rpm，搅拌时间为20-30min。6. 根据权利要求4所述的跑步机用碳纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤1中造 粒机的造粒温度为220-250 °C。7. 根据权利要求4所述的跑步机用碳纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤2中搅 拌速度为550-680rpm。8. 根据权利要求4所述的跑步机用碳纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤2中挤 出温度 170-180°C。
【专利摘要】本发明公开了一种跑步机用碳纤维材料及其制备方法，该材料由以下组分制成：碳纤维，竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，乙二胺乙酸钠，石墨烯，癸二酸二丁酯，石墨烯，固化剂，聚乙烯酯。制备方法为：将碳纤维，竹纤维，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，硬脂酸钠，石墨烯，癸二酸二丁酯，石墨烯，聚乙烯酯加入反应釜中，搅拌并恒速升温至92-98℃，自然冷却后移入单螺杆造粒机中造粒得第一颗粒；将乙二胺乙酸钠和固化剂加入第一颗粒中，搅拌并升温，放料冷却，并将所得混合物投入双杆造粒机中挤出造粒得碳纤维材料。本发明材料不仅强度大、重量轻，拉伸强度大，抗冲击能力强，可作为跑步机的优选材料。
【IPC分类】C08L63/00, C08K3/04, C08K5/098, C08K7/06, C08K5/17, C08L97/02, B29C47/92, C08L31/00, C08K13/04, C08K5/11, C08L33/12
【公开号】CN105038132
【申请号】CN201510464220
【发明人】金跃国, 王磊
【申请人】苏州天健竹业科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月31日