本发明涉及汽车车身材料领域，特别地，涉及一种新能源汽车车身材料及其制备方法。
背景技术：
：随着科技的不断发展以及生活水平的不断提高，人们对于日常衣食住行的要求也越来越高，而汽车作为一种便捷的交通工具，已经成为人们日常出行最为常用的交通工具，且私家车也越来越为普遍，很多家庭已有了多辆代步车。但是，随着能源的枯竭和环境污染的日趋严重，因传统汽车在使用时不仅消耗大量的不可再生资源，且其排放的废气等也给环境带来了更大的影响，从而使得传统汽车的大量增加已经给人类带来了巨大的环境污染等问题。基于此，新型能源汽车应运而生，例如，现在已经大量出现于市场上的电力汽车或是混合动力汽车等。然而，电力汽车或是天然气能源汽车等在使用时势必不具有传统燃油汽车的动力高，从而使得其往往在长途行驶过程中需要更为频繁地添加动力源，然而，常规加油站基本还是主要提供燃油，因而使得在使用过程中，新能源汽车往往不能长距离行驶，从而给其普及带来了一定的影响。研究表明，在动力相同的条件下，汽车重量越轻，则行驶距离越长，但是，轻质材料往往不耐撞击，使得其在用于汽车时具有很大的局限性。技术实现要素：本发明目的在于提供一种新能源汽车车身材料及其制备方法，以解决现有汽车材料往往密度较大，导致整车重量较重，使得续航能力不高的问题，进而实现在降低其密度的前提下，能够有效提高抗拉强度，从而有效提高耐撞击性能，且能在此基础上更进一步地实现耐腐蚀等使用性能。为实现上述目的，本发明提供了一种新能源汽车车身材料的制备方法，其中，包括以下步骤：1)在溶剂存在的条件下，将端环氧基硅油与聚醚胺置于温度为100-120℃的条件下混合，制得预混物m1；2)将环氧树脂、预混物m1与聚醚胺置于温度为80-100℃的条件下混合，制得改性环氧树脂；3)将碳纤维置于酸液中浸泡，制得处理后的碳纤维；4)在引发剂存在的条件下，将处理后的碳纤维与苯胺的水溶液混合后置于温度为50-80℃的条件下搅拌混合，制得改性碳纤维；5)将上述制得的改性环氧树脂、改性碳纤维、纳米黏土、纳米氧化铝和加工助剂混合，制得新能源汽车车身材料。作为优选的，步骤1)中，所述溶剂为甲苯和/或丙酮。作为优选的，步骤1)中，混合时间为12-20h；且步骤1)中，相对于1mol的端环氧基硅油，聚醚胺的用量为3-5mol。作为优选的，步骤2)中，相对于10g的环氧树脂，预混物m1的用量为5-8g，聚醚胺的用量为0.5-1g。作为优选的，步骤3)中，酸液选自浓硝酸或浓硫酸。作为优选的，步骤4)中，所述引发剂为过硫酸铵。作为优选的，苯胺的水溶液中苯胺的浓度为5-15重量％。作为优选的，步骤5)中，以10g的改性环氧树脂为基准，改性碳纤维的用量为2-4g，纳米黏土的用量为1-2g，纳米氧化铝的用量为1-2g。还提供了一种新能源汽车车身材料，其中，所述新能源汽车车身材料根据上述所述的制备方法制得。本发明具有以下有益效果：本发明的端环氧基硅油与聚醚胺在一定条件下预混合，使得聚醚胺能够接枝于端环氧基硅油主链上，形成为预混物，端环氧基硅油本身呈现两个末端含有环氧官能团的线性结构，通过聚醚胺的接枝，使得接枝后的预混物更趋向于圆球体结构，再将上述预混物混合于环氧树脂中，环氧树脂本身形成为交联网络结构成为分散相，经上述接枝后的预混物形成为类圆球体结构，相较于长链结构更为容易键合进环氧树脂中，从而形成“海岛结构”，同时在此过程中加入聚醚胺，使得并非单纯的预混物与环氧树脂嵌合，避免了单纯的预混物与环氧树脂混合造成其形成较高交联密度的网络结构，从而形成致密与疏松相间的两相网络结构，进而提高其应力分散性能，有效提高其韧性，且通过聚醚胺的加入，避免了其形成较高交联密度的网络结构，进而能够进一步降低其产物的密度。进一步地，将碳纤维置于酸液中浸泡，使其表面形成微孔或刻蚀沟槽，再将苯胺通过引发剂作用，使得包覆于碳纤维上，通过其包覆，大大避免了碳纤维材料成团及出现缠结等现象，避免了其分散性差等问题，从而具有更好的力学性能。在此基础上，将上述改性环氧树脂、改性碳纤维、纳米黏土、纳米氧化铝与一定的加工助剂进行混合，改性后的环氧树脂能够嵌合在改性碳纤维中，有效克服碳纤维表面过于平滑、表面能低，以及与基体浸润性差的问题，从而有效提高其界面粘结力，进一步提高其抗冲击性能，且纳米黏土能够有效嵌合，进一步提高其耐候性及阻燃性等，同时，纳米氧化铝的加入，能够有效起到弥散效果，进一步提高制得的材料的界面性能和耐热性能。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。具体实施方式以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本发明提供了一种新能源汽车车身材料的制备方法，其中，包括以下步骤：1)在溶剂存在的条件下，将端环氧基硅油与聚醚胺置于温度为100-120℃的条件下混合，制得预混物m1；2)将环氧树脂、预混物m1与聚醚胺置于温度为80-100℃的条件下混合，制得改性环氧树脂；3)将碳纤维置于酸液中浸泡，制得处理后的碳纤维；4)在引发剂存在的条件下，将处理后的碳纤维与苯胺的水溶液混合后置于温度为50-80℃的条件下搅拌混合，制得改性碳纤维；5)将上述制得的改性环氧树脂、改性碳纤维、纳米黏土、纳米氧化铝和加工助剂混合，制得新能源汽车车身材料。本发明具有以下有益效果：本发明的端环氧基硅油与聚醚胺在一定条件下预混合，使得聚醚胺能够接枝于端环氧基硅油主链上，形成为预混物，端环氧基硅油本身呈现两个末端含有环氧官能团的线性结构，通过聚醚胺的接枝，使得接枝后的预混物更趋向于圆球体结构，再将上述预混物混合于环氧树脂中，环氧树脂本身形成为交联网络结构成为分散相，经上述接枝后的预混物形成为类圆球体结构，相较于长链结构更为容易键合进环氧树脂中，从而形成“海岛结构”，同时在此过程中加入聚醚胺，使得并非单纯的预混物与环氧树脂嵌合，避免了单纯的预混物与环氧树脂混合造成其形成较高交联密度的网络结构，从而形成致密与疏松相间的两相网络结构，进而提高其应力分散性能，有效提高其韧性，且通过聚醚胺的加入，避免了其形成较高交联密度的网络结构，进而能够进一步降低其产物的密度。进一步地，将碳纤维置于酸液中浸泡，使其表面形成微孔或刻蚀沟槽，再将苯胺通过引发剂作用，使得包覆于碳纤维上，通过其包覆，大大避免了碳纤维材料成团及出现缠结等现象，避免了其分散性差等问题，从而具有更好的力学性能。在此基础上，将上述改性环氧树脂、改性碳纤维、纳米黏土、纳米氧化铝与一定的加工助剂进行混合，改性后的环氧树脂能够嵌合在改性碳纤维中，有效克服碳纤维表面过于平滑、表面能低，以及与基体浸润性差的问题，从而有效提高其界面粘结力，进一步提高其抗冲击性能，且纳米黏土能够有效嵌合，进一步提高其耐候性及阻燃性等，同时，纳米氧化铝的加入，能够有效起到弥散效果，进一步提高制得的材料的界面性能和耐热性能。进一步优选的实施方式中，为了实现较好的接枝效率，步骤1)中，混合时间为12-20h；且步骤1)中，相对于1mol的端环氧基硅油，聚醚胺的用量为3-5mol。上述原料的用量可以在本领域技术人员所能够理解的宽的范围内选择，例如，一种优选的实施方式中，步骤2)中，相对于10g的环氧树脂，预混物m1的用量为5-8g，聚醚胺的用量为0.5-1g。这里的酸液的类型可以为本领域技术人员能够理解的强酸类型，例如，一种进一步优选的实施方式中，步骤3)中，酸液选自浓硝酸或浓硫酸。当然，这里的浓硝酸和浓硫酸的浓度即为本领域技术人员所能够理解的范围进行选择。一种更为优选的实施方式中，步骤4)中，所述引发剂为过硫酸铵。当然，这里的过硫酸铵的用量可以根据实际调节。进一步优选的实施方式中，为了有效提高其包覆效果，苯胺的水溶液中苯胺的浓度为5-15重量％。同样地，另一优选的实施方式中，步骤5)中，以10g的改性环氧树脂为基准，改性碳纤维的用量为2-4g，纳米黏土的用量为1-2g，纳米氧化铝的用量为1-2g。还提供了一种新能源汽车车身材料，其中，所述新能源汽车车身材料根据上述所述的制备方法制得。以下为具体实施例。其中，端环氧基硅油为分子量为6000的市售品，聚醚胺为市售d2000聚醚胺，浓硝酸为常规使用的浓度为68％的硝酸。实施例11)将0.001mol端环氧基硅油与0.003mol聚醚胺与10ml丙酮置于温度为100℃的条件下搅拌混合12h后减压蒸馏，制得预混物m1；2)将10g环氧树脂、5g预混物m1与0.5g聚醚胺置于温度为80℃的条件下混合，制得改性环氧树脂；3)将碳纤维置于浓硝酸中浸泡，制得处理后的碳纤维；4)在过硫酸铵存在的条件下，将处理后的碳纤维与苯胺的水溶液(浓度为5重量％)混合后置于温度为50℃的条件下搅拌混合，制得改性碳纤维；5)将上述制得的10g改性环氧树脂、2g改性碳纤维、1g纳米黏土、1g纳米氧化铝和0.5g抗紫外剂混合，制得新能源汽车车身材料a1。实施例21)将0.001mol端环氧基硅油与0.005mol聚醚胺与10ml丙酮置于温度为120℃的条件下搅拌混合20h后减压蒸馏，制得预混物m1；2)将10g环氧树脂、8g预混物m1与1g聚醚胺置于温度为100℃的条件下混合，制得改性环氧树脂；3)将碳纤维置于浓硝酸中浸泡，制得处理后的碳纤维；4)在过硫酸铵存在的条件下，将处理后的碳纤维与苯胺的水溶液(浓度为15重量％)混合后置于温度为80℃的条件下搅拌混合，制得改性碳纤维；5)将上述制得的10g改性环氧树脂、4g改性碳纤维、2g纳米黏土、2g纳米氧化铝和0.5g抗紫外剂混合，制得新能源汽车车身材料a2。实施例31)将0.001mol端环氧基硅油与0.004mol聚醚胺与10ml丙酮置于温度为120℃的条件下搅拌混合15h后减压蒸馏，制得预混物m1；2)将10g环氧树脂、5g预混物m1与1g聚醚胺置于温度为100℃的条件下混合，制得改性环氧树脂；3)将碳纤维置于浓硝酸中浸泡，制得处理后的碳纤维；4)在过硫酸铵存在的条件下，将处理后的碳纤维与苯胺的水溶液(浓度为10重量％)混合后置于温度为80℃的条件下搅拌混合，制得改性碳纤维；5)将上述制得的10g改性环氧树脂、3g改性碳纤维、1g纳米黏土、1g纳米氧化铝和0.5g抗紫外剂混合，制得新能源汽车车身材料a3。实施例4如实施例1所示制备，不同的是，步骤1)中溶剂采用乙醇，且混合时间为8h，制得新能源汽车车身材料a4。实施例5如实施例2所示制备，不同的是，步骤2)中预混物m1的用量为3g，聚醚胺的用量为0.2g，制得新能源汽车车身材料a5。实施例6如实施例3所示制备，不同的是，改性碳纤维的用量为1g，纳米黏土的用量为0.5g，纳米氧化铝的用量为0.5g，制得新能源汽车车身材料a6。对比例1如实施例1所示制备，不同的是，将环氧树脂、端环氧基硅油、聚醚胺和丙酮直接混合，得到改性环氧树脂，制得新能源汽车车身材料b1。对比例2如实施例2所示制备，不同的是，不将碳纤维置于浓硝酸中浸泡，直接将其用于步骤4)中，制得新能源汽车车身材料b2。对比例3如实施例3所示制备，不同的是，不加入纳米黏土和纳米氧化铝，制得新能源汽车车身材料b3。测试数据将上述a1-a6以及b1-b3分别测试密度和抗拉强度，同时以钢板、铝合金作为参照，得到的结果如表1所示。同时检测其弯曲强度、弯曲弹性模量和缺口冲击强度，结果见表2。将上述a1-a6以及b1-b3注塑成型后，取片材分别置于5％氯化钠水溶液和5％盐酸水溶液中浸泡72h，观察片材表面是否出现腐蚀，结果见表3。表1编号密度(g/cm3)抗拉强度(mpa)a10.85720a20.87750a30.84760a40.91660a50.98730a60.92620b10.98550b21.35630b31.21510钢板7.89490铝合金2.72560表2编号弯曲强度(mpa)弯曲弹性模量(mpa)缺口冲击强度(kj/m2)a11521051023.6a2168981022.5a31591023023.8a4126832018.9a5152992021.8a6105851019.2b192618013.8b2102785017.6b370529011.6表3编号5％氯化钠水溶液5％盐酸水溶液a1表面无变化表面无变化a2表面无变化表面无变化a3表面无变化表面无变化a4表面无变化表面无变化a5出现轻微起泡表面无变化a6表面无变化出现轻微变色b1表面无变化表面无变化b2表面无变化出现轻微变色b3出现起泡明显出现脱色斑以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12