[发明专利]一种轻量化高疲劳性空气弹簧塑料底座的制造方法

说明书

本发明涉及一种轻量化高疲劳性空气弹簧塑料底座的制造工艺，所述制造工艺包括如下步骤：S1：制备混合液；S2：制备改性材料；S3：制备石墨烯和玻璃纤维改性的尼龙‑66材料；S4：设计空气弹簧塑料底座的结构；S5：将S3获得的石墨烯和玻璃纤维改性的尼龙‑66材料采用挤出注塑法制造S4设计的空气弹簧塑料底座。本发明的优点在于：本发明通过在氮气保护条件下实现石墨烯与尼龙‑66之间的改性接枝，再将改性材料与尼龙‑66、玻璃纤维共混，进一步增强材料的硬度和强度，最后通过挤出注塑工艺能够制造出轻量化的空气弹簧塑料底座。

技术领域

本发明涉及纳米材料改性高分子尼龙材料合成与应用技术领域，特别涉及一种轻量化高疲劳性空气弹簧塑料底座的制造方法。

背景技术

目前，空气弹簧底座主要使用钢制件，特点是强度高、可靠性好。但是钢制件的缺点在于重量大，单个空气弹簧总重量约10.0kg，橡胶皮囊不超过2.5kg，其余全部是钢制件的重量，钢制件大幅提高了空气弹簧总重量，不符合轻量化的要求。

塑料制品质量轻，符合轻量化要求，能够实现节能减排。但是塑料强度低、韧性差，需要进行改性才能达到性能要求。石墨烯、碳纤维、玻璃纤维等新型无机材料在高分子材料物理性能改善方面表现出极大的优越性，可以用于改善高分子尼龙的强度性能和韧性，制造轻量化的空气弹簧塑料底座。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种轻量化高疲劳性空气弹簧塑料底座的制造方法，使得高分子尼龙能够满足空气弹簧底座对材料强度性能等物性的要求。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种轻量化高疲劳性空气弹簧塑料底座的制造工艺，其创新点在于：所述制造工艺包括如下步骤：

S1：通过有机溶剂分别溶解分散石墨烯和尼龙-66，并搅拌分散均匀，得到石墨烯分散液和尼龙-66溶液，然后将石墨烯分散液倒入尼龙-66溶液中，搅拌均匀，得到混合液；

S2：向S1得到的混合液中加入6-氨基己酸，并在氮气保护条件下加热至150℃-250℃反应3h-12h，保持回流冷却，得到改性材料；

S3：将S2获得的改性材料与玻璃纤维、尼龙-66按照质量比为60.0-160.0：1000-2000：2000-5000共混，采用高速混合机混合1-2h，然后在230℃-260℃条件下熔融混合均匀，冷却后造粒，得到石墨烯和玻璃纤维改性的尼龙-66材料；

S4：设计空气弹簧塑料底座的结构，所述空气弹簧塑料底座包括底座本体，所述底座本体具有一筒体，筒体的内部中心设有气室，且筒体外壁与气室的轴向夹角为1-5°；所述气室内部具有两层加强筋组结构，每一层加强筋组由若干条加强筋构成，且在气室外侧与筒体之间也设置有若干条加强筋；

S5：将S3获得的石墨烯和玻璃纤维改性的尼龙-66材料采用挤出注塑法制造S4设计的空气弹簧塑料底座，挤出温度230℃-280℃，注塑压力70-100MPa，注射速度30-50r/min，背压2.0-4.0MPa，冷却时间30-60s。

进一步地，所述有机溶剂采用异丙醇、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的混合物，且异丙醇、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为0-100：0-100：800-1000。

进一步地，所述S4中筒体外壁厚度为2-12mm。

进一步地，所述S4中每一层加强筋组由3-8条加强筋构成，且在气外侧与筒体之间也设置有3-8条加强筋，加强筋的厚度为2-5mm。

本发明的优点在于：

（1）本发明轻量化高疲劳性空气弹簧塑料底座的制造方法，通过在氮气保护条件下实现石墨烯与尼龙-66之间的改性接枝，再将改性材料与尼龙-66、玻璃纤维共混，进一步增强材料的硬度和强度，最后通过挤出注塑工艺能够制造出轻量化的空气弹簧塑料底座；