CN109605779A - 一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法 - Google Patents

一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，该方法为：一、炭纤维浸渍及晾干；二、高密度层压制成型；三、软毡与高密度层整体压制成型；四、树脂浸渍处理；五、固化处理；六、机械加工及打磨成型，制得汽车用炭纤维复合材料座椅。本发明采用上下高密度的炭纤维复合材料与软炭毡形成“三明治”夹层结构，制备的汽车用炭纤维复合材料座椅，具有密度低、力学性能优异，机械强度高、抗冲击韧性好等优点。

Description

一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法
技术领域
本发明涉及汽车配件制造领域，尤其是涉及一种座椅的制备方法。
背景技术
目前的汽车座椅通过采用铁质框架，其成型方法比较传统，对于降低汽车整车重量并无益处，且其抗压性能也有限，在汽车应对撞击时如果汽车座椅如何抗压防止变形，能够降低车上人员的伤亡概率。
炭纤维复合材料具有密度低、高的机械强度、高的抗冲击韧性、耐磨以及耐腐蚀性能，可以应用于汽车座椅材料，并可大大提高汽车座椅的使用寿命和安全性能。
发明内容
鉴于此，本发明的目的之一是提供一种新型的座椅，一种工艺简单、致密效果好、重量轻、机械强度高、抗冲击韧性好、耐磨性和耐腐蚀性优异的炭纤维复合材料汽车座椅及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一：采用1K炭纤维布，树脂加有机溶剂配置树脂溶液作为主要原材料，将1K炭纤维浸渍在树脂溶液中，浸渍时间为2h-5h，取出炭纤维布晾置5h-15h，使得炭纤维浸渍布处于半干状态。
步骤二：将步骤一中炭纤维浸渍布铺层3-15层置于座椅模型的模具中，在压机上压制、固化成型，制作座椅的上下高密度层。
步骤三：将厚度为2mm-20mm厚的软炭毡按照座椅形状进行裁剪，裁剪好后将软炭毡上下表面涂刷树脂胶，然后放置在步骤二成型的上下高密度层之间，上下表面加压置于固化炉内进行固化，固化温度为100℃-200℃。
步骤四：将步骤三中制备的座椅坯体整体浸入树脂溶液中进行浸渍处理，浸渍时间为1h-5h。
步骤五：将步骤四中将步骤四中坯体进行固化处理，固化温度为100℃-200℃。
步骤六：将步骤五中制备的坯体按照座椅尺寸进行机械加工，并将毛边打磨光滑，制得汽车用炭纤维复合材料座椅。
上述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的1K炭纤维布为平纹或者是斜纹炭布，树脂为环氧树脂或者酚醛树脂，有机溶剂为酒精或者丙酮，其中树脂与有机溶剂混合重量比为1：（0.2-5.0）。
上述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的压机施加压力大小为2Mpa-15Mpa，固化温度为100℃-180℃，固化升温速率为5℃/h-20℃/h，固化保温时间为2h-10h，制作的座椅的上下高密度层密度为1.00g/cm3-1.30g/cm3。
上述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤三中所述的树脂为环氧树脂或者酚醛树脂，上下表面施加压力为2Mpa-8Mpa，固化升温速率为5℃/h-20℃/h，固化保温时间为2h-15h。
上述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤四中所述的树脂为酚醛树脂或者环氧树脂，。
上述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤五中所述的固化升温速率为5℃/h-20℃/h，固化保温时间为2h-15h。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用上下高密度的炭纤维复合材料与软炭毡形成“三明治”夹层结构，制备的汽车用炭纤维复合材料座椅，具有密度低、力学性能优异，机械强度高、抗冲击韧性好等优点。
附图说明
图1是本发明制备汽车用炭纤维复合材料座椅的工艺流程框图。
具体实施方式
实施例1
步骤一：采用1K平纹炭纤维布，树脂加有机溶剂配置树脂溶液作为主要原材料，树脂为环氧树脂，有机溶剂为酒精，其中树脂与有机溶剂混合重量比为1：0.2混合均匀，将1K炭纤维布完全浸没于树脂溶液中，浸渍时间为2h，取出炭纤维布晾置5h，使得炭纤维浸渍布处于半干状态。
步骤二：将步骤一中炭纤维浸渍布铺层3层置于座椅模型的模具中，在压机上压制、固化成型，压机施加压力大小为2Mpa，固化温度为100℃，固化升温速率为5℃/h，固化保温时间为2h，制作座椅的上下高密度层，密度为1.00g/cm3。
步骤三：将厚度为3mm厚的软炭毡按照座椅形状进行裁剪，裁剪好后将软炭毡上下表面涂刷树脂胶，树脂为环氧树脂，然后放置在步骤二成型的上下高密度层之间，上下表面加压置于固化炉内进行固化，上下表面施加压力为2Mpa，固化升温速率为5℃/h，固化保温时间为2h。固化温度为100℃。
步骤四：将步骤三中制备的座椅坯体整体浸入树脂溶液中进行浸渍处理，树脂为酚醛树脂，浸渍时间为1h。
步骤五：将步骤四中坯体进行固化处理，固化温度为100℃，固化升温速率为5℃/h，固化保温时间为2h。
步骤六：将步骤五中制备的坯体按照座椅尺寸进行机械加工，并将毛边打磨光滑，制得汽车用炭纤维复合材料座椅。
实施例2
步骤一：采用1K斜纹炭纤维布，树脂加有机溶剂配置树脂溶液作为主要原材料，树脂为酚醛树脂，有机溶剂为丙酮，其中树脂与有机溶剂混合重量比为1：1混合均匀，将1K炭纤维布完全浸没于树脂溶液中，浸渍时间为4h，取出炭纤维布晾置10h，使得炭纤维浸渍布处于半干状态。
步骤二：将步骤一中炭纤维浸渍布铺层8层置于座椅模型的模具中，在压机上压制、固化成型，压机施加压力大小为10Mpa，固化温度为150℃，固化升温速率为10℃/h，固化保温时间为7h，制作座椅的上下高密度层，密度为1.20g/cm3。
步骤三：将厚度为6mm厚的软炭毡按照座椅形状进行裁剪，裁剪好后将软炭毡上下表面涂刷树脂胶，树脂为环氧树脂，然后放置在步骤二成型的上下高密度层之间，上下表面加压置于固化炉内进行固化，上下表面施加压力为5Mpa，固化升温速率为10℃/h，固化保温时间为10h。固化温度为150℃。
步骤四：将步骤三中制备的座椅坯体整体浸入树脂溶液中进行浸渍处理，树脂为酚醛树脂，浸渍时间为3h。
步骤五：将步骤四中坯体进行固化处理，固化温度为150℃，固化升温速率为10℃/h，固化保温时间为10h。
步骤六：将步骤五中制备的坯体按照座椅尺寸进行机械加工，并将毛边打磨光滑，制得汽车用炭纤维复合材料座椅。
实施例3
步骤一：采用1K斜纹炭纤维布，树脂加有机溶剂配置树脂溶液作为主要原材料，树脂为环氧树脂，有机溶剂为酒精，其中树脂与有机溶剂混合重量比为1：5混合均匀，将1K炭纤维布完全浸没于树脂溶液中，浸渍时间为5h，取出炭纤维布晾置15h，使得炭纤维浸渍布处于半干状态。
步骤二：将步骤一中炭纤维浸渍布铺层15层置于座椅模型的模具中，在压机上压制、固化成型，压机施加压力大小为15Mpa，固化温度为180℃，固化升温速率为20℃/h，固化保温时间为10h，制作座椅的上下高密度层，密度为1.30g/cm3。
步骤三：将厚度为20mm厚的软炭毡按照座椅形状进行裁剪，裁剪好后将软炭毡上下表面涂刷树脂胶，树脂为酚醛树脂，然后放置在步骤二成型的上下高密度层之间，上下表面加压置于固化炉内进行固化，上下表面施加压力为8Mpa，固化升温速率为20℃/h，固化保温时间为10h。固化温度为180℃。
步骤四：将步骤三中制备的座椅坯体整体浸入树脂溶液中进行浸渍处理，树脂为酚醛树脂，浸渍时间为5h。
步骤五：将步骤四中坯体进行固化处理，固化温度为180℃，固化升温速率为20℃/h，固化保温时间为15h。
步骤六：将步骤五中制备的坯体按照座椅尺寸进行机械加工，并将毛边打磨光滑，制得汽车用炭纤维复合材料座椅。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一：采用1K炭纤维布，树脂加有机溶剂配置树脂溶液作为主要原材料，将1K炭纤维布浸渍在树脂溶液中，将炭纤维布完全浸没于树脂溶液中，浸渍时间为2h-5h，取出炭纤维布晾置5h-15h，使得炭纤维浸渍布处于半干状态；
步骤二：将步骤一中炭纤维浸渍布铺层3-15层置于座椅模型的模具中，在压机上压制、固化成型，制作座椅的上下高密度层；
步骤三：将厚度为3mm-20mm厚的软炭毡按照座椅形状进行裁剪，裁剪好后将软炭毡上下表面涂刷树脂胶，然后放置在步骤二成型的上下高密度层之间，上下表面加压置于固化炉内进行固化，固化温度为100℃-200℃；
步骤四：将步骤三中制备的座椅坯体整体浸入树脂溶液中进行浸渍处理，浸渍时间为1h-5h；
步骤五：将步骤四中坯体进行固化处理，固化温度为100℃-200℃；
步骤六：将步骤五中制备的坯体按照座椅尺寸进行机械加工，并将毛边打磨光滑，制得汽车用炭纤维复合材料座椅。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的1K炭纤维布为平纹或者是斜纹炭布，树脂为环氧树脂或者酚醛树脂，有机溶剂为酒精或者丙酮，其中树脂与有机溶剂混合重量比为1：（0.2-5.0）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的压机施加压力大小为2Mpa-15Mpa，固化温度为100℃-180℃，固化升温速率为5℃/h-20℃/h，固化保温时间为2h-10h，制作的座椅的上下高密度层密度为1.00g/cm3-1.30g/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤三中所述的树脂为环氧树脂或者酚醛树脂，上下表面施加压力为2Mpa-8Mpa，固化升温速率为5℃/h-20℃/h，固化保温时间为2h-15h。
5.根据权利要求1所述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤四中所述的树脂为酚醛树脂或者环氧树脂，。
6.根据权利要求1所述的一种汽车用炭纤维复合材料座椅的制备方法，其特征在于，步骤五中所述的固化升温速率为5℃/h-20℃/h，固化保温时间为2h-15h。
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