本发明属于碳纤维复合材料，特别是一种热塑性碳纤维轮毂插件及其制备方法。
背景技术：
1、随着对于气候问题的不断关注，降低燃油车发展新能源汽车的趋势越来越明显，由于新能源车不会排放温室气体，不会对气候产生破坏作用，符合当前的绿色环保主题。
2、相较于燃油车众所周知，新能源汽车主要是通过电池来提供电力来源，其中，新能源汽车主要使用了电池、电机、电控三电系统，尽管该系统能够有效增加新能源汽车的应用能力，也能够提高新能源汽车的技术水平，但整套系统大大增加了新能源汽车的自重，严重影响了新能源汽车的动力、制动、安全性、续航能力以及电池消耗能力等。
3、根据数据研究表明，新能源汽车自身重量降低 20%，能够有效增加 5%-10% 左右的续航能力，也能够有效节省 15%-120% 左右的电池成本，更能够有效降低新能源汽车在日常使用过程中的损耗，因此，人们降低新能源汽车自重的需求十分迫切。
4、碳纤维材料的使用，能够替代传统的铝合金铝合金零件，相较于铝合金零件来说，碳纤维相较于铝合金的重量要轻40-50%，极大的降低了新能源汽车整车的重量，提高了新能源汽车的续航性，而碳纤维轮毂插件。
5、基于此，提供一种热塑性碳纤维轮毂插件及其制备方法，来解决现有的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种一种热塑性碳纤维轮毂插件及其制备方法，以解决现有技术中的不足。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种热塑性碳纤维轮毂插件，按重量份计包括以下成分：
4、碳纤维100-125份、复合改性热塑性树脂30-38份、固化剂15-18份；
5、其中，所述碳纤维在与所述复合改性热塑性树脂混合前经过等离子体改性处理；
6、所述复合改性热塑性树脂为以环氧树脂与杂化助剂进行混合而成；
7、所述固化剂为三乙烯四胺。
8、作为进一步的技术方案，所述复合改性热塑性树脂制备方法为：
9、将杂化助剂添加到环氧树脂中，以150r/min转速搅拌30min，混合均匀后，得到复合改性热塑性树脂。
10、作为进一步的技术方案，所述杂化助剂制备方法包括以下步骤：
11、（1）将膨润土置于惰性气氛下，进行煅烧处理40-45min，然后自然冷却至室温，得到煅烧膨润土；
12、（2）将煅烧膨润土、2-乙基-4-甲基咪唑络合物依次添加到有机溶剂中，进行搅拌2小时，得到分散液；
13、（3）向分散液中添加纳米氮化硼，调节温度至75-78℃，保温搅拌1小时，静置48小时，然后进行抽滤，干燥至恒重，得到杂化助剂。
14、作为进一步的技术方案，步骤（1）中惰性气氛为氮气、氖气中任一种；
15、所述煅烧处理的煅烧温度为420-440℃。
16、作为进一步的技术方案，步骤（2）中煅烧膨润土、2-乙基-4-甲基咪唑络合物、有机溶剂混合比例为12-14g：3-5g：200ml；
17、所述有机溶剂为二氯甲烷。
18、作为进一步的技术方案，步骤（3）中分散液、纳米氮化硼混合比例为150ml：1-2g。
19、作为进一步的技术方案，所述等离子体改性处理为：
20、首先，将碳纤维放入到丙酮中，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后进行过滤，干燥；
21、将经过上述处理后的碳纤维采用常压等离子表面处理设备进行表面处理。
22、作为进一步的技术方案，所述常压等离子表面处理设备工作频率为10 khz，电压为8kv，电压波形为正弦波，处理时间为20min。
23、一种热塑性碳纤维轮毂插件的制备方法，包括以下步骤：
24、s1、配料:按各重量份分别称取：碳纤维、复合改性热塑性树脂、固化剂；
25、s2、预埋金属螺母：将金属螺母埋入轮毂插件模具型腔内；
26、s3、碳纤维铺料：将碳纤维缠均匀绕到轮毂插件模具型腔内；
27、s4、注入：将复合改性热塑性树脂与固化剂进行混合均匀，然后将轮毂插件模具型腔内空气抽出，然后注入复合改性热塑性树脂，待复合改性热塑性树脂填满轮毂插件模具腔后，升温至155-160℃，保温2小时，经固化定型；
28、s5、脱模。
29、作为进一步的技术方案：脱模后，进行打磨抛光，检测合格，包装。
30、有益效果：
31、本发明制备的热塑性碳纤维轮毂插件相较于现有技术制备的铝合金轮毂插件，不仅具有较高的力学性能同时，还具有重量轻，耐磨性高等多种特点。
32、碳纤维是由碳元素组成的一种特殊产品，其含碳量一般在90%以上，是一种带有高强度、高模具的材料，然后通过高温氧化碳化而成，它与其他纤维相比，具有耐稿温、抗摩擦、电导热、耐腐蚀等特点。并且，碳纤维材料拉伸强度高、密度小，与传统的金属材料相比，它具有质量轻，强度高，韧度高，与塑料制品相比，强度是塑料制品的几十倍，基于此，为了进一步的提高碳纤维的应用性能，本发明通过对碳纤维进行了等离子体改性处理，然后再与复合改性热塑性树脂进行结合，经过固化后，形成碳纤维轮毂插件，其质量得到明显的提高，这主要是通过对碳纤维进行了等离子体改性处理，能够大幅度的改变了碳纤维的表面基团，提高了碳纤维表面的亲和性，从而使得碳纤维能够与复合改性热塑性树脂之间的界面相容性得到大幅度的提高，当碳纤维与复合改性热塑性树脂进行结合时，二者之间形成化学共价键，制成的碳纤维轮毂插件的致密度得到大幅度的提高，同时，碳纤维又能够相互牵引，分散应力，能够大幅度的提高了碳纤维轮毂插件的耐磨性能与力学性能。
33、本发明通过对环氧树脂进行了复合改性，来提高环氧树脂的性能，在本发明中的碳纤维轮毂插件制备过程中，主要以复合改性热塑性树脂来作为粘结基体树脂，其性能直接关系到碳纤维轮毂插件的整体性能，经过本发明对基体环氧树脂进行了一些列的改进处理，得到的复合改性热塑性树脂，其具有有高强度和刚度，可以承受较大的压力和冲击；表面硬度高，耐磨性好，不易磨损；对酸、碱、盐等化学物质有很好的耐腐蚀性；可以承受较高的温度，其热稳定性好；并且，其属于可回收利用的材料，不会对环境造成污染，符合当代社会可持续发展的理念，基于此，制成的碳纤维轮毂插件的性能得到大幅度的改善提高，延长了其使用寿命。
1.一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，按重量份计包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，所述复合改性热塑性树脂制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，所述杂化助剂制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，步骤（1）中惰性气氛为氮气、氖气中任一种；
5.根据权利要求3所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，步骤（2）中煅烧膨润土、2-乙基-4-甲基咪唑络合物、有机溶剂混合比例为12-14g：3-5g：200ml；
6.根据权利要求3所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，步骤（3）中分散液、纳米氮化硼混合比例为150ml：1-2g。
7.根据权利要求1所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，所述等离子体改性处理为：
8.根据权利要求7所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件，其特征在于，所述常压等离子表面处理设备工作频率为10 khz，电压为8kv，电压波形为正弦波，处理时间为20min。
9.根据权利要求1所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种热塑性碳纤维轮毂插件的制备方法，其特征在于：脱模后，进行打磨抛光，检测合格，包装。