中低温固化环氧树脂及其制备方法与在大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用与流程

文档序号:13904194阅读:162来源:国知局

本发明属于汽车传动轴轻量化制造技术领域,具体涉及一种中低温固化环氧树脂及其制备方法与在大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用。



背景技术:

传动轴作为汽车传动系统中的重要传递动力的部件,其作用是与变速箱、驱动桥一并将发动机运转过程中产生的动力有效传递给车轮以使得汽车产生驱动力。研究表面,冲动系统自身运转过程中由于自重的原因将消耗发动机能量的20%,而金属材质的传动轴,由于金属自身较大的体密度而造成发动机能量利用效率的损失较大。汽车传动轴为主承力结构件,在使用过程中会受到非常大扭矩和弯矩,其转速高,离心力大,扭振较大,所以传动轴的强度和刚度是表明汽车冲动轴性能是否优异的关键指标。

复合材料材质的汽车传动轴具有重量轻,强度高,耐摩擦等优势,可以适用于大扭矩、高转速以及长跨距的应用。随着新能源汽车轻量化的发展,复合材料材质的传动轴是轻量化研究的热点。但目前仍然存在一些问题。如专利cn105690793a公开了一种三维编织复合材料汽车传动轴及其制备方法,通过混杂纤维多向编织的方式进行三维多轴向植物结构组合,对传动轴特点部位进行结构强化。最后以热固性树脂胶液为基体材料,采用真空导入与快速热固化相结合的连续成型,最终形成混杂纤维植物的三维编织复合汽车传动轴组件,树脂选用环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂的任意一种,纤维选用高模量纤维为m40j碳纤维和/或m60j碳纤维,碳化硅纤维,氧化铝纤维,玄武岩纤维的任意两种或两种以上混杂组合。该专利的缠绕工艺制备的复合材料传动轴存在刚度和强度不稳定的问题而无法保证寿命。专利cn104632861a公开了一种纤维复合材料汽车传动轴制备方法,采用缠绕方式将纤维及树脂缠绕到芯模,并高温固化成型,树脂为环氧树脂、不饱和聚酯、乙烯基树脂中的一种。纤维为碳纤维、玻璃纤维、kevlar纤维中的一种或者几种纤维的组合体。树脂固化温度高于100℃,优选120-160℃。该专利树脂体系固化时间长,导致生产周期缓慢,无法实现大规模快速生产,而且树脂固化温度一般都高于100℃,增加生产能耗。不能适应纤维复合材料汽车传动轴的生产需求。

此外,现有制备汽车传动轴的树脂体系,还存在一些其他问题。如专利cn103113710a公开了一种可常温固化的环氧预浸料,基体环氧树脂可以为双酚型环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚a酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的两种或几种。基体环氧树脂在60℃下粘度为5000-30000cps,优选粘度为5000-15000cps。该粘度特性的环氧树脂并不适合批量化制备传动轴的缠绕工艺。专利cn10355483a公开了一种中低温快速固化增强用环氧树脂材料的制备方法,脂组分a和固化剂组分b混合而成,其中树脂组分a由环氧树脂和环氧稀释剂组成;固化剂组分b由固化剂和促进剂组成;胺类固化剂为脂肪族胺类和改性脂肪族胺类化合物,包括三乙烯四胺、四乙烯五胺、甲基乙二胺和己二胺中的一种或任意几种的组合,当几种固化剂组合时,各组分固化剂比例任意选取,须要满足树脂组分a和固化剂组分b的质量比为100:(25-40)。该树脂对纤维的润湿性和浸润性不足,不能满足传动轴复合材料的制备要求。

另外,现有制备汽车传动轴的纤维材料通常选用24k以下的小丝束碳纤维,小丝束碳纤维是指每束纤维包含的纤维根数在1000到24000根之间,具有纤维丝束尺寸小,性能优良易于成型加工,但是存在价格昂贵的缺点,并不适合作为批量化生产的汽车传动轴的生产原料。大丝束纤维具有成本更低,适合大批量用于汽车零件应用领域。大丝束碳纤维是目前碳纤维低成本化的成熟、有效途径之一,随着全球风电、汽车等行业迅速发展,对低成本碳纤维复合材料需求逐渐扩大,对大丝束碳纤维的需求也呈持续上涨态势。因此,国外各主要碳纤维生产企业均将大丝束碳纤维作为未来发展的重点之一。三菱丽阳为满足bmw公司电动汽车对低成本碳纤维复合材料的需求,计划在投资新建大丝束原丝及碳纤维生产线。德国计划在现有基础上,大幅降低碳纤维生产成本,以扩大在汽车等产业领域应用;美国橡树岭国家实验室与fisipe公司合作开发了一种腈纶大丝束原丝,成本要低于普通碳纤维原丝;美国氰特(cytec)公司近日宣布,已与德国腈纶纤维生产商dralongmbh达成战略协议,双方将共同开发大丝束工业级碳纤维。土耳其aksa集团在30万吨腈纶基础上,建立3500吨低成本大丝束碳纤维生产线。目前,各国都对大丝束的制备技术进行了深入研究,但对适合大丝束碳纤维浸渍的环氧树脂研究很少。但是,大丝束纤维由于每束单纤维含有48000根纤维甚至更多,纤维束尺寸更厚,树脂的浸渍包裹能力更差,难以采用合适的工艺制备出性能优异的纤维复合材料,更难于制备性能优异的复合材料传动轴。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种中低温固化环氧树脂及其制备方法与在大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用。

本发明的中低温固化环氧树脂,由a组分和b组分组成,以重量份计;

a组分包括:

纳米改性双酚a型环氧树脂5-10

酚醛环氧树脂60-75

缩水甘油胺型环氧树脂10-15

b组分包括:

该中低温固化环氧树脂在55℃下的粘度在100-2000cp。

优选的是,所述a组分中,纳米改性双酚a型环氧树脂为纳米sio2粒子改性双酚a型环氧树脂;缩水甘油胺型环氧树脂为三缩水甘油基三聚异氰酸酯、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基二甲苯二胺、四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷中一种或两种按任意比例的混合。

优选的是,所述b组分中,至少含有一个叔胺的脂肪胺为四乙基已二胺、四甲基已二胺、三甲基已二胺、三乙醇胺中一种或两种按任意比例的混合;至少含有一个叔胺的芳香胺为苄基二甲胺、2-(二甲氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中一种或两种按任意比例的混合;脂环族多胺为4,4′-二氨基二环己基甲烷或异佛尔酮二胺;低聚磷酸酯的数均分子量为700-1300。

上述中低温固化环氧树脂的制备方法,按原料配比,将a组分和b组分混合均匀,得到中低温固化环氧树脂。

优选的是,浸润中低温固化环氧树脂的大丝束碳纤维按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕或重复顺次缠绕至所需厚度,制备传动轴。

优选的是,所述传动轴的外径为50mm-600mm;所述混合纤维丝束中,大丝束碳纤维为48k大丝束。

更优选的是,所述大丝束碳纤维为日本东丽48k-t300碳纤维、台塑48k-tg35碳纤维、卓尔泰克50k-panex35碳纤维、吉林碳谷48k大丝束碳纤维中一种或两种按任意比例的混合。

优选的是,以沿轴向方向为0°方向,环向缠绕层的角度为80-89°,交叉缠绕层的角度为45°,轴向缠绕层的角度为5-10°。

优选的是,中低温固化环氧树脂制备传动轴的步骤如下:

(1)将芯模抛光清洗后,表面涂覆脱模剂并装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放置于浸胶槽中,并加热到55℃,将浸渍中低温固化环氧树脂的大丝束碳纤维搭接到芯模顶端,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序依次交替缠绕,得到缠绕好的套筒;

(3)在缠绕好的套筒上依次覆盖带孔的可收缩隔离膜、透气毡和真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,固化结束后冷却脱模,切除过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,塞入配套的万向节叉,结构胶固化后,得到传动轴。

优选的是,所述步骤(3)中,高温炉温度为0-400℃,真空度控制在0.6-1mpa。

需要说明是,脱模剂、带孔的可收缩隔离膜、透气毡、真空袋薄膜和结构胶可采用本领域熟知方式获得,均为市售常规材料,脱模剂为杜道化学releasem;带孔的可收缩隔离膜为科拉斯公司wl3900r;真空袋薄膜为科拉斯公司wl7400产品;透气毡为科拉斯公司airweaven4产品,结构胶为科拉斯公司plexusma结构胶。

本发明的原理:本发明的低温固化环氧树脂由a组分和b组分组成,a组分保证体系具有低粘度和高反应活性;b组分在固化成型温度为70-90℃具有高反应活性,叔胺和叔胺基团的存在又具有催化加速反应的效果,减少固化反应时间,同时还能降低树脂与纤维间的表面张力和摩擦阻力,提高树脂与碳纤维间的浸渍能力,低聚磷酸酯由于存在多羟基反应性端基,一方面能参与环氧固化反应,具有加速反应并增加反应活性的作用,另一方面多羟基反应性端基还能与碳纤维表面的上浆剂反应并提高碳纤维的浸润能力,降低表面张力,低聚磷酸酯的存在利用多反应位点增加了环氧树脂与碳纤维之间的界面结合力和粘结力,增加复合材料的力学性能和耐久性。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

1、本发明的低温固化环氧树脂55℃下的粘度在100-2000cp,低粘度保证树脂在大丝束纤维间的流动速度,且存在重要反应活性基团,使树脂能够快速浸渍大丝束碳纤维,能够保证生产效率,树脂固化成型温度为70-90℃,消耗能耗低,有利于复合材料传动轴尺寸稳定性的保障,树脂固化周期短,固化时间为0.5-1.5h,解决了现有技术制备复合材料汽车传动轴过程中树脂浸渍能力差、固化温度高、时间长、不能批量化生产的难题;

2、本发明的低温固化环氧树脂显著改善树脂与碳纤维之间的界面结合力和粘结力,增加复合材料的力学性能和耐久性,并且通过采用多向连续缠绕与真空辅助成型相结合的工艺方法,保证制备的复合材料汽车传动轴的扭矩大于3500mpa,且通过30万次疲劳测试和上架测试验证,性能满足汽车设计要求,重量相比原金属传动轴减重超过60%,适用于高中端乘用车型,可代替现有金属传动轴,符合复合材料轻量化发展方向。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明,但本发明并不受其限制。实施例中,纳米改性双酚a型环氧树脂为纳米sio2改性双酚a型环氧树脂,采用的低聚磷酸酯为海安石化的moa-3,脱模剂为杜道化学releasem;带孔的可收缩隔离膜为科拉斯公司wl3900r;真空袋薄膜为科拉斯公司wl7400产品;透气毡为科拉斯公司airweaven4产品;结构胶为科拉斯公司plexusma结构胶。

实施例1

中低温固化环氧树脂,组成为:

10重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、60重量份酚醛环氧树脂和10重量份三缩水甘油基三聚异氰酸酯组成的a组分;

20重量份四乙基已二胺、20重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份异氟尔酮二胺、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量700)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将日本东丽48k-t300碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为50mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为80°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为5°;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.8mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3722mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例2

中低温固化环氧树脂,组成为:

10重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、70重量份酚醛环氧树脂和10重量份三缩水甘油基三聚异氰酸酯组成的a组分;

15重量份三甲基已二胺、20重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份异氟尔酮二胺、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量800)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将台塑48k-tg35碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为60mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为85°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为8°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.8mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3752mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例3

中低温固化环氧树脂,组成为:

10重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、65重量份酚醛环氧树脂和15重量份四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷组成的a组分;

15重量份四乙基已二胺、20重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份异氟尔酮二胺、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量1000)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将台塑48k-tg35碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为100mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为89°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为5°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.8mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3672mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例4

中低温固化环氧树脂,组成为:

10重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、65重量份酚醛环氧树脂和10重量份四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷组成的a组分;

15重量份三甲基已二胺、20重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份异氟尔酮二胺、15重量份低聚磷酸酯(数均分子量1200)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将卓尔泰克50k-panex35碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为200mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为85°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为10°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.8mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3602mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例5

中低温固化环氧树脂,组成为:

10重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、75重量份酚醛环氧树脂和15重量份四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷组成的a组分;

20重量份四乙基已二胺、15重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份异佛尔酮二胺、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量800)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将卓尔泰克50k-panex35碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为300mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为89°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为5°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.8mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3715mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例6

中低温固化环氧树脂,组成为:

5重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、60重量份酚醛环氧树脂和15重量份四缩水甘油基二甲苯二胺组成的a组分;

20重量份三甲基已二胺、20重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份异氟尔酮二胺、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量1200)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将卓尔泰克50k-panex35碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为400mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为80°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为10°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.8mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3582mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例7

中低温固化环氧树脂,组成为:

5重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、60重量份酚醛环氧树脂和10重量份四缩水甘油基二甲苯二胺组成的a组分;

15重量份四乙基已二胺、15重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份4,4′-二氨基二环己基甲烷、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量1300)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将吉林碳谷48k大丝束碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为350mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为89°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为10°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.6mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3542mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例8

中低温固化环氧树脂,组成为:

10重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、60重量份酚醛环氧树脂和10重量份四缩水甘油基二甲苯二胺组成的a组分;

15重量份三乙醇胺、15重量份2-(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份异氟尔酮二胺、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量800)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将吉林碳谷48k大丝束碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为500mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为88°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为6°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为0.6mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3681mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例9

中低温固化环氧树脂,组成为:

5重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、60重量份酚醛环氧树脂和10重量份四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷组成的a组分;

15重量份四甲基已二胺、20重量份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份4,4′-二氨基二环己基甲烷、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量1300)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将吉林碳谷48k大丝束碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序顺次缠绕,至厚度为600mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为87°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为9°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为1mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3692mpa,所有性能满足汽车设计要求。

实施例10

中低温固化环氧树脂,组成为:

10重量份纳米改性双酚a型环氧树脂、60重量份酚醛环氧树脂和10重量份四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷组成的a组分;

20重量份四甲基已二胺、20重量份2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、25重量份4,4′-二氨基二环己基甲烷、10重量份低聚磷酸酯(数均分子量800)组成的b组分。

上述中低温固化环氧树脂在制备大丝束碳纤维环氧复合传动轴中的应用:

(1)将铝合金芯模进行2次抛光清洗处理后,表面涂覆脱模剂后装在缠绕机上;

(2)将中低温固化环氧树脂放入缠绕设备的浸胶槽中,并加热到55℃,将吉林碳谷48k大丝束碳纤维浸渍环氧树脂后搭接到芯模顶端,开始缠绕,前5cm为过渡区,按照轴向缠绕层、交叉缠绕层、环向缠绕层、交叉缠绕层、轴向缠绕层的顺序重复顺次缠绕,至厚度为300mm,以沿轴向方向为0度方向,环向缠绕层的角度为80°,交叉缠绕层为45°,轴向缠绕层为10°,得到缠绕好的套筒;

(3)将缠绕好的套筒上覆盖两层带孔的可收缩隔离膜,之后再依次裹上一层透气毡和一层真空袋薄膜,放置于高温炉里抽真空固化,真空度为1mpa,固化结束后冷却脱模,切除两端各5cm缠绕过渡区,表面抛光,得到复合材料套筒;

(4)将复合材料套筒两端内外壁都涂覆上结构胶,快速塞入配套的万向节叉,结构胶固化后即得到复合材料汽车传动轴。

经检测,制备的复合材料汽车传动轴的扭矩3782mpa,所有性能满足汽车设计要求。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1