一种碳纤维车门及其制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳纤维车门及其制作工艺，它包括：车把，凹槽，碳纤维车门本体和隔热抗刮层，所述的车把、凹槽和碳纤维车门本体上均设有隔热抗刮层，制成的碳纤维车门利用碳纤维材能充分发挥碳纤维的强度和弹性模量，在制作过程中可免除碳纤维单向织物的树脂固化阶段，强度利用效率高，制作方便，能有效防止手指、硬物等物品对车门表面的刮伤及摩擦伤。
【专利说明】
一种碳纤维车门及其制作工艺
技术领域
[0001]本发明涉及汽车领域，具体是一种碳纤维车门及其制作工艺。
【背景技术】
[0002]能源和环境是21世纪人类面临的两大问题。随着经济社会的不断发展，人类对能源的需求日益增多。据估计，到2050年人类对能源的需求量会达到现在的两倍，而到本世纪末则会达到现在的三倍。传统的化石能源一方面储量有限，不能满足社会发展的需求，另一方面化石能源的过度消耗带来了严重的环境问题。为了解决能源短缺和环境污染的双重难题，可再生的清洁能源的开发至关重要。
[0003]碳纤维作为一种先进的复合材料，在航空航天、核能设备、交通运输以及隐形武器等多种领域得到了广泛应用。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好，良好的导电导热性能，电磁屏蔽性好，具有高比强度和比模量，低热膨胀系数，耐高温，耐腐蚀，抗蠕变以及自润滑等一系列优异的性能，还具有纤维的柔性和可编织性等特点。为进一步加强碳纤维的物理和化学性能，通常会将碳纤维与别的材质的板材或材料复合，从而达到增强性能的目的。现代工业对碳纤维的需求量进一步增加，对其性能也提成了更高的要求。但现行碳纤维生产工艺复杂、质量受原料制约、高品质碳纤维原料价格昂贵，因而限制了碳纤维的进一步发展。新型碳纤维的研究和开发势在必行。
[0004]随着我国经济的不断发展，机动车变的非常普及，现在的每个家庭几乎都拥有一辆汽车，人们在挑选汽车时，不仅注重汽车的操控性和舒适性，对汽车的外形也十分看重。汽车给人们的出行带来了极大便利，在人们的生活中越来越普及。汽车作为一种个人消费品，以交通工具的角色进入人们的生活，档次越来越高，装饰也越来精美。汽车为了展现自身产品的设计特点，从内到位都尽显特色的进行装饰和美化，除了别具特色的造型外，其颜色的表现形式也非常丰富。汽车表面的五颜六色的漆除了具备防腐功能外，美化功能也是非常主要的。
[0005]车门把手被操作的频率是非常高的，在司乘人员拉动车门把手开启车门时，手指甲往往会剐蹭到车门外板上的漆面上，很容易在车门外板门把手处的漆面上留下划痕，影响汽车的美观和使用。因此就需要有一种在不影响开启车门的操作的前提下，还能很好的防止漆面被刮到或者划到的车门。
【发明内容】
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[0006]发明目的:为了解决现有技术的不足，本发明提供一种不影响车门操作且能能有效防止手指、硬物等物品对车门表面的刮伤及摩擦伤的碳纤维车门及其制作工艺。
[0007]技术方案:为了实现以上目的，本发明所述的一种碳纤维车门，它包括:车把，凹槽，碳纤维车门本体，隔热抗刮层和防尘层，所述的车把、凹槽和碳纤维车门本体上均设有隔热抗刮层，防尘层涂覆在凹槽内的隔热抗刮层的表面，所述的碳纤维车门本体由至少两层碳纤维层组成，碳纤维层按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层，所述的相邻两层碳纤维层的中间夹有玻璃纤维布。通过将车门的材料由现有技术的金属更替成为碳纤维，从而增加车门的抗蚀能力及耐磨能力，可以有效防止经常停在露天的汽车在遇到露水或大雨时，车门被腐蚀的情况发生。
[0008]作为本发明的进一步优选，所述的每一层的玻璃纤维布的重量相等，保证了碳纤维车门本体的强度、弹性模量和可靠性。
[0009]作为本发明的进一步优选，所述的碳纤维车门本体的厚度为5mm?15mm，隔热抗刮层的厚度为0.1mm?0.5_。
[0010]—种碳纤维车门的制作工艺，具体步骤如下:
[0011](a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层(31);
[0012](b)将碳纤维层按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度；
[0013](c)在相邻两层碳纤维层中间处加设玻璃纤维布；
[0014](d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维车门本体；
[0015](e)在车把、凹槽和碳纤维车门本体上涂覆由一层隔热抗刮层；
[0016](f)待隔热抗刮层冷却3h?5h后，再在凹槽上涂覆一层防尘层即可。
[0017]作为本发明的进一步优选，步骤e中所述的隔热抗刮层通过隔热抗刮涂料涂覆在碳纤维车门本体上得到，所述的隔热抗刮层由下列原料按照如下的质量份数配比制成:粉状高岭土 10?12份、硅酸钠20?30份，硅酸钾15?25份、钛白粉2?6份、氢氧化铝4?8份、磷酸盐粉末2?6份、氧化镁粉末4?8份、水3?5份、ABS树脂8?15份、增韧剂E0C3?7份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡I?2份、偶联剂I?4份、氰尿酸三聚氰胺3?4份、三氧化钼2?6份、抗氧化剂4?5份、稳定剂I?2份、憎水剂2?3份和Op-1O乳化剂6?9份。
[0018]作为本发明的进一步优选，步骤f中所述的防尘层通过防尘涂料涂覆在凹槽内的隔热抗刮层的表面，防尘层由下列原料按照如下的质量份数配比制成:聚硅氧烷混合物8?12份、有机硅改性氟碳树脂10?18份、聚酰亚胺14?20份、二丙二醇甲醚24?27份、聚醚硅氧烷共聚物乳液25?32份、硅微粉6?12份、pH调节剂2?5份、钛白粉3?6份和防冻剂I?3份，通过在凹槽内的隔热抗刮层的表面涂覆防尘层，使车门凹槽具备自洁功能，防止因灰尘粘在凹槽表面后，乘客在抓车把时而使凹槽表面的灰尘划花的情况发生。
[0019]有益效果:本发明所述的一种碳纤维车门及其制作工艺，与现有技术相比，具有以下优点:
[0020]1、制成的碳纤维车门利用碳纤维材能充分发挥碳纤维的强度和弹性模量，在制作过程中可免除碳纤维单向织物的树脂固化阶段，强度利用效率高，制作方便；
[0021]2、利用碳纤维制成的车门的抗拉强度是普通钢材的数倍以上，弹性模量优于钢材，具有优异的抗蠕变性能，耐腐蚀性和抗震性；
[0022]3、利用碳纤维制成的车门能以较大长度供应而无须搭接；
[0023]4、碳纤维制成的车门在制作时不用预加工，工序方便，板材允许交叉，耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀，不须定期维护；
[0024]5、利用碳纤维制成的车门在使用过程中稳定性好，使用方便，可靠性高，能有效防止手指、硬物等物品对车门表面的刮伤及摩擦伤；
[0025]6、通过在凹槽内的隔热抗刮层的表面涂覆防尘层，使车门凹槽具备自洁功能，防止因灰尘粘在凹槽表面后，乘客在抓车把时而使凹槽表面的灰尘划花的情况发生。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的结构不意图；
[0027]图2为碳纤维层在叠加时的结构示意图；
[0028]图3为凹槽的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例，进一步阐明本发明。
[0030]如附图所示，本发明所述的一种碳纤维车门，它包括:车把I，凹槽2，碳纤维车门本体3和隔热抗刮层4，所述的车把1、凹槽2和碳纤维车门本体3上均设有隔热抗刮层4。
[0031]其中，碳纤维车门本体3的厚度为5mm?15mm，隔热抗刮层4的厚度为0.1mm?0.5mmο
[0032]实施例1
[0033]—种碳纤维车门的制作工艺，具体步骤如下:
[0034](a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层31;
[0035](b)将碳纤维层31按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度；
[0036](c)在相邻两层碳纤维层31中间处加设玻璃纤维布32，每一层的玻璃纤维布32的重量相等；
[0037](d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维车门本体3，厚度为5mm;
[0038](e)在车把1、凹槽2和碳纤维车门本体3上涂覆由一层隔热抗刮层4，厚度为0.1mm，隔热抗刮层4由下列原料按照如下的质量份数配比制成:粉状高岭土 10份、硅酸钠20份，硅酸钾15份、钛白粉2份、氢氧化铝4份、磷酸盐粉末2份、氧化镁粉末4份、水3份、ABS树脂8份、增韧剂E0C3份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡I份、偶联剂I份、氰尿酸三聚氰胺3份、三氧化钼2份、抗氧化剂4份、稳定剂I份、憎水剂2份和Op-1 O乳化剂6份；
[0039](f)待隔热抗刮层4冷却3h后，再在凹槽2上涂覆一层防尘层5即可，防尘层5由下列原料按照如下的质量份数配比制成:聚硅氧烷混合物8份、有机硅改性氟碳树脂10份、聚酰亚胺14份、二丙二醇甲醚24份、聚醚硅氧烷共聚物乳液25份、硅微粉6份、pH调节剂2份、钛白粉3份和防冻剂I份。
[0040]实施例2
[0041]—种碳纤维车门的制作工艺，具体步骤如下:
[0042](a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层31;
[0043](b)将碳纤维层31按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度；
[0044](c)在相邻两层碳纤维层31中间处加设玻璃纤维布32，每一层的玻璃纤维布32的重量相等；
[0045](d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维车门本体3，厚度为1mm;
[0046](e)在车把1、凹槽2和碳纤维车门本体3上涂覆由一层隔热抗刮层4，厚度为0.3mm，隔热抗刮层4由下列原料按照如下的质量份数配比制成:粉状高岭土 11份、硅酸钠25份，硅酸钾20份、钛白粉5份、氢氧化铝5份、磷酸盐粉末5份、氧化镁粉末5份、水4份、ABS树脂10份、增韧剂EOC5份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1.5份、偶联剂3份、氰尿酸三聚氰胺3.5份、三氧化钼8份、抗氧化剂4.5份、稳定剂1.5份、憎水剂2.5份和Op-1O乳化剂8份；
[0047](f)待隔热抗刮层4冷却4h后，再在凹槽2上涂覆一层防尘层5即可，防尘层5由下列原料按照如下的质量份数配比制成:聚硅氧烷混合物10份、有机硅改性氟碳树脂15份、聚酰亚胺18份、二丙二醇甲醚25份、聚醚硅氧烷共聚物乳液30份、硅微粉10份、pH调节剂3份、钛白粉5份和防冻剂2份。
[0048]实施例3
[0049]—种碳纤维车门的制作工艺，具体步骤如下:
[0050](a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层31;
[0051](b)将碳纤维层31按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度；
[0052](c)在相邻两层碳纤维层31中间处加设玻璃纤维布32，每一层的玻璃纤维布32的重量相等；
[0053](d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维车门本体3，厚度为15mm;
[0054](e)在车把1、凹槽2和碳纤维车门本体3上涂覆由一层隔热抗刮层4，厚度为0.5mm，隔热抗刮层4由下列原料按照如下的质量份数配比制成:粉状高岭土 12份、硅酸钠30份，硅酸钾25份、钛白粉6份、氢氧化铝8份、磷酸盐粉末6份、氧化镁粉末8份、水5份、ABS树脂15份、增韧剂E0C7份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡2份、偶联剂4份、氰尿酸三聚氰胺4份、三氧化钼6份、抗氧化剂5份、稳定剂2份、憎水剂3份和Op-1O乳化剂9份；
[0055](f)待隔热抗刮层4冷却5h后，再在凹槽2上涂覆一层防尘层5即可，防尘层5由下列原料按照如下的质量份数配比制成:聚硅氧烷混合物12份、有机硅改性氟碳树脂18份、聚酰亚胺20份、二丙二醇甲醚27份、聚醚硅氧烷共聚物乳液32份、硅微粉12份、pH调节剂5份、钛白粉6份和防冻剂3份。
[0056]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种碳纤维车门，其特征在于，它包括:车把(I)，凹槽(2)，碳纤维车门本体(3)，隔热抗刮层(4)和防尘层(5)，所述的车把(1)、凹槽(2)和碳纤维车门本体(3)上均设有隔热抗刮层(4)，防尘层(5)涂覆在凹槽(2)内的隔热抗刮层(4)的表面，所述的碳纤维车门本体(3)由至少两层碳纤维层(31)组成，碳纤维层(31)按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层，所述的相邻两层碳纤维层(31)的中间夹有玻璃纤维布(32)。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维车门，其特征在于:所述的隔热抗刮层(4)通过隔热抗刮涂料涂覆在碳纤维车门本体(3)上得到。3.根据权利要求1所述的一种碳纤维车门，其特征在于:所述的防尘层(5)通过防尘涂料涂覆在凹槽(2)内的隔热抗刮层(4)的表面。4.根据权利要求1所述的一种碳纤维车门，其特征在于:所述的每一层的玻璃纤维布(32)的重量相等。5.根据权利要求1所述的一种碳纤维手术台面，其特征在于:所述的碳纤维车门本体(3)的厚度为5mm?15mm，隔热抗刮层(4)的厚度为0.1mm?0.5mm，防尘层(5)的厚度为5mm?1mm06.一种碳纤维车门的制作工艺，具体步骤如下: (a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层(31); (b)将碳纤维层(31)按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度； (c)在相邻两层碳纤维层(31)中间处加设玻璃纤维布(32); (d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维车门本体(3); (e)在车把(1)、凹槽(2)和碳纤维车门本体(3)上涂覆由一层隔热抗刮层(4); (f)待隔热抗刮层(4)冷却3h~5h后，再在凹槽(2)上涂覆一层防尘层(5)即可。7.根据权利要求5所述的一种碳纤维手术台面的制作工艺，其特征在于:步骤e中所述的隔热抗刮层(4)由下列原料按照如下的质量份数配比制成:粉状高岭土 10?12份、硅酸钠20?30份，娃酸钾15?25份、钛白粉2?6份、氢氧化招4?8份、磷酸盐粉末2?6份、氧化镁粉末4?8份、水3~5份、ABS树脂8?15份、增韧剂EOC3?7份、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1~2份、偶联剂I?4份、氰尿酸三聚氰胺3~4份、三氧化钼2?6份、抗氧化剂4?5份、稳定剂I?2份、憎水剂2?3份和Op-1O乳化剂6?9份。8.根据权利要求5所述的一种碳纤维手术台面的制作工艺，其特征在于:所述的步骤f中的防尘层(5)由下列原料按照如下的质量份数配比制成:聚硅氧烷混合物8?12份、有机硅改性氟碳树脂10?18份、聚酰亚胺14?20份、二丙二醇甲醚24?27份、聚醚硅氧烷共聚物乳液25?32份、硅微粉6?12份、pH调节剂2?5份、钛白粉3?6份和防冻剂I?3份。
【文档编号】C09D1/02GK105857039SQ201610246671
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】蔡志红, 张小斌
【申请人】苏州兴新维碳纤维有限公司