[发明专利]一种用于板簧的复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于板簧的复合材料及其制备方法，S1：将部分聚醚多元醇、部分聚酯多元醇在100‑120℃的温度下混合均匀，抽真空下脱水0.5‑1h，降温到50‑60℃加入液态异氰酸酯，升温至60‑80℃然后保温反应2‑3小时得到组分A；S2：将剩余聚醚多元醇、剩余聚酯多元醇、扩链剂、催化剂、防老化剂，在100‑120℃的温度下混合均匀，抽真空下脱水0.5‑1h,冷却至65‑70℃得到组分B；S3：在60℃下将组分A、组分B和玻璃纤维，采用长玻纤增强反应注射成型工艺将玻璃纤维与聚氨酯基体溶液混合固化后得到复合材料。本发明的复合材料含气泡少，性能更稳定，另外通过软段和硬段的合适配比‚得到的复合材料硬度高，具有优良的抗蠕变、抗冲击、抗撕裂和抗疲劳性能。

技术领域

本发明属于板簧生产技术领域，特别涉及一种用于板簧的复合材料及其制备方法。

背景技术

当今，能源需求与环境污染压力日趋严峻，2020年9月，习近平主席在第七十五届联合国大会提出我国2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标。汽车工业作为国民经济的重要支柱产业，我国汽车保有量从2010年的1.3亿辆急增至2020年的2.8亿辆，其中商用车保有量约0.33亿辆、占比11.8%，但商用车耗油总量却与乘用车耗油总量基本持平。商用车轻量化技术的应用能大幅降低能耗水平、环境污染，在保障国家能源战略安全，助力汽车工业达成“双碳”目标中发挥至关重要的作用。

随着《机动车安全技术检验项目和方法》2021年1月1日正式实施，该法规强制要求商用车新车整备误差±100kg、用车误差±200kg，而目前占轻卡数量60%左右的蓝牌轻卡整备质量普遍超过限值200kg以上，造成新车上牌、在用车年检困难，蓝牌轻卡亟需轻量化。在商用车轻量化技术开发方面，高强钢、铝材等已经普遍应用，进一步轻量化的空间非常有限。复合材料由于密度小、强度大等优点，复合材料在商用车行业的应用迎来新的发展机遇。

虽在复合材料在非承重结构件已有应用，但在重量占比较大的车体承重结构件方面的研发还处于试探性阶段，板簧是商用车主要的承重结构件，相对于其他承重结构件，复合材料板簧在减重方面具有明显的减重效果。特别是轻卡复合材料板簧在国内刚起步，鲜有批量产品应用到量产车上，主要原因是成本较高、生产节拍长、缺乏精准设计能力。。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于板簧的复合材料及其制备方法。

本发明为实现上述目的，提供了一种用于板簧的复合材料，包括聚氨酯基体和玻璃纤维骨架，复合材料通过反应注射成型工艺将所述玻璃纤维骨架与聚氨酯基体溶液混合固化后得到，所述聚氨酯基体包括以下组分：聚醚多元醇15-20份、聚酯多元醇40-50份、异氰酸酯30-40份、扩链剂0.5-1份、催化剂0.3-0.7份、防老化剂2-4份;所述聚醚多元醇包括分子量为1000-3000的聚醚二元醇和聚醚三元醇、分子量为1000的聚氧四亚甲基二醇5或8份，所述聚酯多元醇为分子量为500-2000的聚酯二元醇，所述异氰酸酯为4，4'－二环己基甲烷二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯的混合物

优选的，所述扩链剂为胺类和醇类扩链剂，所述催化剂为锡类催化剂，所述防老化剂为胺类防老化剂。

优选的，所述玻璃纤维骨架为E玻璃纤维。

另外，本发明还提供了种用于板簧的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将部分聚醚多元醇、部分聚酯多元醇在100-120℃的温度下混合均匀，抽真空下脱水0.5-1h，降温到50-60℃加入液态异氰酸酯，升温至60-80℃然后保温反应2-3小时得到组分A；

S2：将剩余聚醚多元醇、剩余聚酯多元醇、扩链剂、催化剂、防老化剂，在100-120℃的温度下混合均匀，抽真空下脱水0.5-1h,冷却至65-70℃得到组分B；

S3：在60℃下采用长玻纤增强反应注射成型工艺将组分A、组分B和玻璃纤维混合固化后得到复合材料。