本发明涉及一种扳手，具体涉及一种内开扳手，属于注塑材料领域。
背景技术
汽车门锁内开扳手的汽车门锁系统的关键部位之一，它的主要作用是让驾乘人员能够从汽车内部开启车门，驾乘人员在开启内扳手时都会感受到扭簧的作用力，一般驾乘人员打开内开扳手手柄打开车门后，就会随手松开内开扳手手柄，内开扳手手柄在扭簧的作用力下复位，复位时，由于扭簧的作用力比较大，内开扳手手柄复位的速度比较快，会发出很大的声响，同时造成极大的作用力与反作用力，由于接触面积较小，其会产生应力集中现象，因此对内开扳手造成的磨损的极大的，则内开扳手的使用寿命将会大大降低。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种内开扳手，本发明的内开扳手的强度高，且使用寿命长。
本发明的目的通过如下方案来实现：一种内开扳手，所述内开扳手包括由pc/abs合金材料制得的主体及涂覆于主体表面的含氢非晶碳膜。
在上述一种内开扳手中，所述pc/abs合金材料包括如下重量份数的组分：pc：60-70份，abs树脂：20-30份，金属有机骨架：20-30份，pa66:10-20份，玻璃纤维：10-20份，塑钢纤维：10-20份，其他助剂：5-10份。
本发明采用pc/abs合金材料，并采用金属有机骨架作为骨架支撑材料，能够形成pc、abs树脂与金属有机骨架增强相相互交叉形成的三维连通网络结构，pc/abs基体与金属有机骨架之间相互渗透增强其强度，并进一步加入塑钢纤维，能够使制得的内开扳手强度进一步增强，达到本发明的要求。
在上述一种内开扳手中，所述pc与abs树脂的份数比为(2-3)：1。在本发明中，pc/abs合金材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度均随abs树脂的含量的增加而减小，并呈现线性关系，而冲击强度和加工流动性与pc与abs树脂的组分比呈现明显的曲线关系，当采用本发明所述组分比时，缺口冲击强度最大，并且也具有优良的加工流动性，合金体系的协同增韧效应达到最大。
在上述一种内开扳手中，所述金属有机骨架为载zr的金属有机骨架。金属有机骨架是一种由金属中心与有机配体自组装而成的、具有三维网状有序孔结构的新型多孔晶体材料，其具有超高的比表面积、种类和结构多样性、可化学功能化等特点；本发明对金属有机骨架进行载zr处理，由于配体上甲基的给电子效应和空间位阻效应以及强的zr-o键，载zr的金属有机骨架具有高化学稳定性以及强度，能够增强本发明内开扳手的强度。
作为优选，所述zr的含量为金属有机骨架质量的12.5-14.5％。
在上述一种内开扳手中，所述塑钢纤维的直径为10-20nm。塑钢纤维是采用聚丙烯改性高分子聚合物为主要原料，经过特殊技术成型工艺生产而成，它是一种表面粗糙，外形轮廓分明的单丝粗纤维，直径粗细不同，纤维长短不等，成波浪形状，抗拉强度高，弹性模量大，抗酸碱能力强，并且它有钢筋、钢纤维的外形，具备钢筋、钢纤维的功能，又有合成纤维的优点。本发明采用塑钢纤维作为增强材料加入到扳手主体材料中，能够保证得到的扳手强度满足要求。
作为优选，所述塑钢纤维为经过低温等离子体及硅烷偶联剂预处理的塑钢纤维。低温等离子体处理的塑钢纤维上出现新的-oh、果胶等杂质被较彻底地清除，在纤维表面刻蚀效果适中；经硅烷偶联剂处理纤维表面形成一层偶联剂薄膜，纤维表面出现c-si、c-o-si键，缩聚形成的薄膜平滑完整；经联合处理纤维表面兼具二者单独处理效果，形成的偶联剂薄膜致密均匀。
在上述一种内开扳手中，所述其他助剂包括相容剂、增韧剂、抗浮纤剂、抗氧剂。作为优选，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐、马来酸酐接枝abs中的一种或两种；所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯、abs高胶粉中的一种或两种；通过加入抗浮纤剂，能够提高pc/abs合金材料的加工流动性和脱模性能，从而改善窗帘支架表面质量；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种，能够在加工或使用中起抗降解和抗老化作用。
在上述一种内开扳手中，所述含氢非晶碳膜的厚度为3-5mm。含氢非晶碳膜由于具有高硬度、高弹性模量、低摩擦系数、优良的耐磨性能和化学惰性，而广泛应用于金属表面，本发明将其应用于pc/abs合金材料表面，其不需要中间过渡层就能与基体材料相容优异，且得到的内开扳手表面光滑、结构致密，在使用过程中能减少摩擦，从而降低材料损耗，延长内开扳手的使用寿命。
本发明的另一个目的在于提供一种上述内开扳手的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
机械混合：将pc、abs树脂、金属有机骨架、pa66、玻璃纤维、塑钢纤维、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得内开扳手半成品；
涂层涂覆：在内开扳手半成品表面涂覆含氢非晶碳膜得内开扳手成品。
在上述一种内开扳手的制备方法中，所述双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为135-140℃，165-167℃，170-172℃，175-177℃，180-182℃，185-187℃，185-187℃，175-177℃，双螺杆挤出机的转速为79-84r/min。
在上述一种内开扳手的制备方法中，所述注塑温度为182-192℃，注塑压力为68-73mpa。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明采用pc/abs合金材料，并采用金属有机骨架作为骨架支撑材料，能够形成pc、abs树脂与金属有机骨架增强相相互交叉形成的三维连通网络结构，pc/abs基体与金属有机骨架之间相互渗透增强其强度，并进一步加入塑钢纤维，能够使制得的内开扳手强度进一步增强，达到本发明的要求；
2、本发明对金属有机骨架进行载zr处理，由于配体上甲基的给电子效应和空间位阻效应以及强的zr-o键，载zr的金属有机骨架具有高化学稳定性以及强度，能够增强本发明内开扳手的强度；
3、本发明将含氢非晶碳膜应用于pc/abs合金材料表面，其不需要中间过渡层就能与基体材料相容优异，且得到的内开扳手表面光滑、结构致密，在使用过程中能减少摩擦，从而降低材料损耗，延长内开扳手的使用寿命。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
表1：实施例1-5内开扳手主体材料的组分及份数
实施例1
机械混合：按照表1实施例1将pc、abs树脂、金属有机骨架、pa66、玻璃纤维、塑钢纤维、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；所述金属有机骨架为载zr的金属有机骨架，所述zr的含量为金属有机骨架质量的12.5％，所述塑钢纤维的直径为10nm，所述塑钢纤维为经过低温等离子体及硅烷偶联剂预处理的塑钢纤维；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；所述双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为135℃，165℃，170℃，175℃，180℃，185℃，185℃，175℃，双螺杆挤出机的转速为79r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得内开扳手半成品；所述注塑温度为182℃，注塑压力为68mpa；
涂层涂覆：在内开扳手半成品表面涂覆含氢非晶碳膜得内开扳手成品，所述含氢非晶碳膜的厚度为3mm。
实施例2
机械混合：按照表1实施例2将pc、abs树脂、金属有机骨架、pa66、玻璃纤维、塑钢纤维、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；所述金属有机骨架为载zr的金属有机骨架，所述zr的含量为金属有机骨架质量的13％，所述塑钢纤维的直径为12nm，所述塑钢纤维为经过低温等离子体及硅烷偶联剂预处理的塑钢纤维；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；所述双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为136℃，166℃，170℃，176℃，180℃，186℃，186℃，175℃，双螺杆挤出机的转速为81r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得内开扳手半成品；所述注塑温度为185℃，注塑压力为70mpa；
涂层涂覆：在内开扳手半成品表面涂覆含氢非晶碳膜得内开扳手成品，所述含氢非晶碳膜的厚度为3.5mm。
实施例3
机械混合：按照表1实施例3将pc、abs树脂、金属有机骨架、pa66、玻璃纤维、塑钢纤维、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；所述金属有机骨架为载zr的金属有机骨架，所述zr的含量为金属有机骨架质量的13.5％，所述塑钢纤维的直径为15nm，所述塑钢纤维为经过低温等离子体及硅烷偶联剂预处理的塑钢纤维；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；所述双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为137℃，166℃，171℃，176℃，181℃，186℃，186℃，176℃，双螺杆挤出机的转速为82r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得内开扳手半成品；所述注塑温度为187℃，注塑压力为70mpa；
涂层涂覆：在内开扳手半成品表面涂覆含氢非晶碳膜得内开扳手成品，所述含氢非晶碳膜的厚度为4mm。
实施例4
机械混合：按照表1实施例4将pc、abs树脂、金属有机骨架、pa66、玻璃纤维、塑钢纤维、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；所述金属有机骨架为载zr的金属有机骨架，所述zr的含量为金属有机骨架质量的14％，所述塑钢纤维的直径为18nm，所述塑钢纤维为经过低温等离子体及硅烷偶联剂预处理的塑钢纤维；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；所述双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为138℃，167℃，172℃，176℃，182℃，186℃，187℃，177℃，双螺杆挤出机的转速为82r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得内开扳手半成品；所述注塑温度为190℃，注塑压力为70mpa；
涂层涂覆：在内开扳手半成品表面涂覆含氢非晶碳膜得内开扳手成品，所述含氢非晶碳膜的厚度为4.5mm。
实施例5
机械混合：按照表1实施例5将pc、abs树脂、金属有机骨架、pa66、玻璃纤维、塑钢纤维、其他助剂加入到高速混合机中，高速混合，待混合均匀后出料；所述金属有机骨架为载zr的金属有机骨架，所述zr的含量为金属有机骨架质量的14.5％，所述塑钢纤维的直径为20nm，所述塑钢纤维为经过低温等离子体及硅烷偶联剂预处理的塑钢纤维；
挤出造粒：将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒；所述双螺杆挤出机从加料头到机口的温度为140℃，167℃，172℃，177℃，182℃，187℃，187℃，177℃，双螺杆挤出机的转速为84r/min；
注塑成型：将挤出造粒得到的粒子加入到注塑成型机中，注塑成型得内开扳手半成品；所述注塑温度为92℃，注塑压力为73mpa；
涂层涂覆：在内开扳手半成品表面涂覆含氢非晶碳膜得内开扳手成品，所述含氢非晶碳膜的厚度为5mm。
实施例6
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手的主体材料中没有加入金属有机骨架，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例7
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手的主体材料中没有加入塑钢纤维，其他与实施例3相同，从此不再赘述。
实施例8
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手的主体材料中没有加入pa66，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例9
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体材料中的金属有机骨架没有负载zr，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例10
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体材料中的pc与abs树脂的份数比为1.8：1，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例11
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体材料中的pc与abs树脂的份数比为3.2：1，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例12
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体材料金属有机骨架中zr的含量为金属有机骨架质量的12％，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例13
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体材料金属有机骨架中zr的含量为金属有机骨架质量的15％，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例14
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体材料塑钢纤维只经过低温等离子体预处理，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例15
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体材料塑钢纤维只经过硅烷偶联剂预处理，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例16
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体表面含氢非晶碳膜的厚度为2.8mm，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例17
与实施例3的区别仅在于，该实施例内开扳手主体表面含氢非晶碳膜的厚度为3.2mm，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例1
与实施例3的区别仅在于，该对比例内开扳手采用普通市售合金材料制得，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例2
与实施例3的区别仅在于，该对比例主体表面没有含氢非晶碳膜，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
将上述实施例1-17及对比例1-2的内开扳手进行性能检测，检测结果如表2所示。
表2：实施例1-17及对比例1-2内开扳手的性能检测结果
从上述数据可以看出，本发明采用pc/abs合金材料，并采用金属有机骨架作为骨架支撑材料，能够形成pc、abs树脂与金属有机骨架增强相相互交叉形成的三维连通网络结构，pc/abs基体与金属有机骨架之间相互渗透增强其强度，并进一步加入塑钢纤维，能够使制得的内开扳手强度进一步增强，达到本发明的要求。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。