[发明专利]一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料及其用途

说明书

本发明公开了材料领域内的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料及其用途，该材料由改性玄武岩纤维、阻燃PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）树脂母粒、偶联剂、增韧剂和高目数滑石粉共同组成的原材料生产获得，主要用于制备单车；所述复合材料制备方法简单，综合性能优越，由其制得的单车部件，如车把、前叉、车架、轮毂、曲柄、脚蹬、支架、保险叉、挡泥板等，质量轻、强度高、尺寸稳定性好，且阻燃性、耐疲劳性、耐化学性、抗蠕变性及冲击性优异。此外，所述复合材料还可复合不同的金属结构嵌件制备结构较复杂的高强度单车，且生产周期短，生产成本低，产品可回收再利用。

技术领域

本发明涉及可用于单车部件制造材料技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料。

背景技术

近年来，单车作为城市环保的交通工具用来代步现已成为一种高效、便捷、快速的出行方式。基于对健康、环保运动的愿望，越来越多的人们还将单车（公路自行车、山地自行车）作为健身器材用来骑行锻炼或用来参加体育竞技运动，并作为一种现代化的生活时尚而进行推崇。在此大环境下，单车这一传统的代步工具正逐步被人们作为现代化交通出行工具所亲睐。传统单车一般采用钢管或铝合金管等金属材料，通过焊接、铆合等技术制造而成，不仅冲压和焊接成型工艺复杂，加工难度大，而且生产的单车大多存在质量重、强度低、易锈蚀、回收再利用相对较难等不足。因此可以讲，采用新型复合材料替代传统的金属材料制造新型环保单车是一项最直接有效的途径。

世界新型单车的发展方向是轻量化和环保化，采用新型复合材料制造环保单车是实现单车轻量化和环保化最为有效的途径，对于资源回收再利用、节约能源、减少废气排放来说意义十分重要。车架、轮毂、曲柄、脚蹬、车把、支架、挡泥板等部件是环保单车重要的功能结构件，这些功能结构件一旦能够采用新型复合材料生产加工，不仅可以实现单车轻量化，有效增强自行车各个部件的力学性能，极大地提高车辆的强度、负载能力和便捷能力，而且还可以实现单车回收再利用，大大降低单车生产成本。因此采用高性能增强复合材料制备单车部件替代传统的金属单车部件已成未来发展必然趋势。

目前传统单车仍一直占领整个国内市场。传统单车由于存在易锈蚀、质量重、强度低、回收再利用相对较难等诸多不足，因此，需要开发一种新型复合材料制造的环保单车来替代传统单车。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，使用该材料制成的单车部件，具有优异的阻燃性、耐疲劳性、耐化学性、抗蠕变性及冲击性，以及强度高、尺寸稳定性好、质量轻、可复合金属结构嵌件的优点。

为此，本发明的目的是这样实现的：一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于包含如下重量份数组分：

改性玄武岩纤维 20~30份；

阻燃PBT树脂母粒 60~80份；

相容剂 5~10份；

增韧剂 0.5~5份；

流动改性剂 0.5~5份；

高目数滑石粉 0.5~5份。

所述改性玄武岩纤维，采用纳米TiO₂先驱液与环氧树脂重量比1:18~1:19配比混合溶液，于50~55℃的油浴中搅拌反应3.5~4.5小时，制备环氧/纳米TiO2杂化材料，再将杂化材料中环氧树脂与丙酮溶剂质量比1.8：100~2.2：100配制玄武岩纤维改性用杂化浆料，涂敷在连续玄武岩纤维表面，烘干后获得改性玄武岩纤维。