一种汽车仪表盘用碳纤维增强型复合材料及其加工方法与流程

文档序号:20001400发布日期:2020-02-22 03:12阅读:215来源:国知局

本发明涉及汽车配件技术领域,尤其是一种汽车仪表盘用碳纤维增强型复合材料及其加工方法。



背景技术:

在汽车配件中,汽车仪表盘占据着汽车内饰非常重要的地位,因其承载着汽车音响、内部空调、内部灯光等操作功能。为了确保这些配件的正常安装和运行,汽车仪表盘需要足够的强度来支撑这些零部件,同时,考虑到汽车内饰的美观性和环保安全问题,汽车仪表盘还需要达到阻燃性高、重量轻、耐冲击性强、以及容易上色等要求。如果采用市场上常用的工程塑料,则难以满足上面的要求。因此开发出适合制作汽车仪表盘的新型材料,在汽车行业日益绿色环保化的进程中起到至关重要的作用。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种汽车仪表盘用碳纤维增强型复合材料,该复合材料具有强度大、韧性高、重量轻、容易上色,不脱色等优点,还具有耐高温的特性,即使是在夏天高温情况下,也不会散发恶臭气味,更环保安全。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种汽车仪表盘用碳纤维增强型复合材料,其特征在于:包含以下重量份数的组分:

热塑性树脂:38-42份,

碳纤维:35-40份,

滑石粉0.75-0.85份,

ebs(乙撑双硬脂酰胺)0.2-0.3份,

蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物:2-5份,

抗氧剂1010和抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),0.1-0.2份,

所述蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物经由以下方法制得的:

①将1份蓖麻油加入搪瓷反应釜中,升温至65℃,加入2份马来酸酐,搅拌至马来酸酐熔化,继续升温至90-130摄氏度,反应6h,反应结束后进行分离提纯得到单蓖麻油酸酯;②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺按配比量加入不锈钢反应釜,继续加入去离子水,单蓖麻油酸酯、丙烯酰胺、去离子水的份数配比为1:0.05:0.02,搅拌升温至75℃,往不锈钢反应釜中均匀滴入丙烯酸溶液和引发剂溶液,于30min内滴完,保温反应4h后,二次加入等量的引发剂溶液,继续反应3h;其中,单蓖麻油酸酯、烯酸、引发剂的份数比为4:1:0.04;

③加入质量分数浓度为30%的液碱中和,得到成品。

进一步的,所述热塑性树脂选用聚烯烃中的一种,进一步的,聚烯烃选用聚乙烯树脂或聚丙烯树脂。

另一发明目的:本发明还提供了一种汽车仪表盘用碳纤维增强型复合材料的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:将重量份数为38-42的热塑性树脂、重量份数为0.75-0.85份的滑石粉、重量份数为0.2-0.3的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、重量份数为2-5份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、重量份数为0.1-0.2份的抗氧剂1010和抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将重量份数为35-40的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

采用上述方案,本发明在热塑性树脂中加入碳纤维材料用以增强汽车仪表盘的强度,加入无机填料滑石粉增强材料的流动性,以及提高其喷涂性能,而加入润滑剂ebs可以提供无机填充物的分散性以及减少物料在挤出成型时螺杆与物料的摩擦磨损,蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的加入,引入了多种活性官能团,大大改善了热塑性树脂的极性,使其喷涂上色更容易,而且其活性官能团能与多种化合物反应,促进碳纤维增强相与树脂基体相之间的界面化学键合作用,加强增强相与基体相之间的相容性,从而提高复合材料的整体性能。

具体实施方式

本发明的具体实施例如下所述:汽车仪表盘用碳纤维增强型复合材料的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:将重量份数为38-42的热塑性树脂、重量份数为0.75-0.85份的滑石粉、重量份数为0.2-0.3的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、重量份数为2-5份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、重量份数为0.1-0.2份的抗氧剂1010和抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将重量份数为35-40的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

具体实施例一:

将38份的聚乙烯树脂、0.75份的滑石粉、0.2份的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、2份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、0.05份的抗氧剂1010和0.05份的抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将35份的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

具体实施例二:

将40份的聚乙烯树脂、0.8份的滑石粉、0.25份的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、2.75份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、0.15份的抗氧剂1010和0.05份的抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将40份的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

具体实施例三:

将40份的聚乙烯树脂、0.8份的滑石粉、0.25份的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、3.5份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、0.1份的抗氧剂1010和0.1份的抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将38份的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

具体实施例四:

将42份的聚乙烯树脂、0.85份的滑石粉、0.3份的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、5份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、0.1份的抗氧剂1010和0.1份的抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将40份的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

具体实施例五:

将40份的聚丙烯树脂、0.7份的滑石粉、0.2份的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、4份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、0.1份的抗氧剂1010和0.1份的抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将40份的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

具体实施例六:

将42份的聚丙烯树脂、0.85份的滑石粉、0.3份的ebs(乙撑双硬脂酰胺)、5份的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、0.1份的抗氧剂1010和0.1份的抗氧剂dstp(硫代二丙酸二硬脂醇酯),于高速混合机中混合3min,混配后经塑化、熔融,通过一个薄膜模头形成聚合物薄膜,同时,将40份的碳纤维在经过预热、分散处理后引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入双螺杆挤出机中,挤出到汽车仪表板的压制模具中成型。

本发明不局限于上述具体实施方式,本领域一般技术人员根据本发明公开的内容,可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的,或者凡是采用本发明的设计结构和思路,做简单变化或更改的,都落入本发明的保护范围。

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