[发明专利]碳纤维增强尼龙复合材料及其制备方法、汽车制动踏板

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及到一种碳纤维增强尼龙复合材料及其制备方法、以及该材料制备的汽车制动踏板组件。

背景技术

汽车踏板分为油门踏板、离合踏板和制动踏板，目前油门踏板、离合踏板均可采用复合材料取代原有的金属材料进行制备；但是考虑制动踏板的安全性要求较高，用复合材料制备。随着汽车减重、节能减排的日益深入，金属材料制备的制动踏板越来越不符合发展的趋势。

发明内容

本发明的目的是解决现有金属材料制备的汽车制动踏板质量较重的问题，提供一种制备汽车制动踏板的碳纤维增强尼龙复合材料。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种碳纤维增强尼龙复合材料，包括以下质量百分比的组分：尼龙材料：40％-70％；碳纤维：10％-50％。

优选的是，还包括以下质量百分比的组分：增韧剂：5％-20％；抗氧剂：0.1％-0.5％；色母粒：0％-1％；相容剂：0.5％-3％。

优选的是，所述的尼龙材料为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙1010中的一种或几种。

进一步优选的是，所述的连续长碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维。

优选的是，所述的增韧剂为乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯-乙烯接枝共聚物中的一种或多种。

优选的是，所述的抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168。

优选的是，所述的相容剂为马来酸酐、硅烷偶联剂、铝酸脂偶联剂、钛酸酯偶联剂一种或几种。

本发明所要解决的技术问题还包括，针对现有金属材料制备的汽车制动踏板质量较重的问题，提供一种制备汽车制动踏板的碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)：按照上述的质量配比称取各原料组分；

2)：将除碳纤维外的其它原料搅拌均匀，得到混合物料，将该混合物料加入双螺杆挤出机的主喂料料斗中；

3)：在双螺杆挤出机的碳纤维喂料口处添加碳纤维；

4)：进行挤出，制得碳纤维增强尼龙复合材料；其中，双螺杆挤出机中对物料的加热温度设在220℃-270℃，双螺杆挤出机的转速设在100rpm-200rpm之间。

进一步优选的是，在所述步骤4)中，双螺杆挤出机从加料口到机头依次分为九个区，所述九个区的温度依次设置为：一区220℃-250℃，二区225℃-255℃，三区230℃-260℃，四区235℃-265℃，五区240℃-270℃，六区245℃-270℃，七区250℃-270℃，八区240℃-260℃，九区235℃-255℃。

本发明所要解决的技术问题还包括，针对现有金属材料制备的汽车制动踏板质量较重的问题，提供一种碳纤维增强尼龙复合材料制备的汽车制动踏板。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种汽车制动踏板，其是由上述碳纤维增强尼龙复合材料通过注塑成型制成的。

本发明的优点在于：由碳纤维增强尼龙复合材料制备的汽车制动踏板，在满足汽车制动踏板的技术指标的同时大幅度地减轻了制动踏板的重量，有力地促进了汽车的减重和节能减排、同时，采用注塑工艺提高了汽车制动踏板的生产效率。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本实施例提供一种碳纤维增强尼龙复合材料及其制备方法，和由该材料制备的汽车制动踏板组件。

一、碳纤维增强尼龙复合材料的组分

碳纤维增强尼龙复合材料由以下质量百分比的组分组成：尼龙6：55％，聚丙烯腈基碳纤维：30％，苯乙烯-丁二烯共聚物：10.6％，抗氧剂1010：0.4％，色母粒：1％，马来酸酐：3％；其中苯乙烯-丁二烯共聚物用作增韧剂，马来酸酐用作相容剂。

二、碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法

本发明实施例的碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法包括如下步骤：

1)：按照上述质量配比称取上述组分；

2)：将上述称得的尼龙6、苯乙烯-丁二烯共聚物、抗氧剂1010、色母粒和马来酸酐在搅拌机中搅拌15min，得到混合物料，将该混合物料加入双螺杆挤出机的主喂料料斗中；

3)：在双螺杆挤出机的碳纤维喂料口处添加聚丙烯腈基碳纤维；