一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板

技术领域

本发明涉及汽车叶子板制造技术领域，特别涉及一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板。

背景技术

叶子板也称翼子板，按照安装位置又分为前叶子板和后叶子板。是指机动车和非机动车上的一种覆盖件，前翼子板安装在前轮处，必须要保证前轮转动及跳动时的最大极限空间，因此设计者会根据选定的轮胎型号尺寸用“车轮跳动图”来验证翼子板的设计尺寸是否合适。后翼子板没有车轮转动碰擦的问题，但是出于空气动力学的考虑，后翼子板略显拱形弧线并且向外凸出。有些轿车的翼子板已与车身本体成为一个整体，生产时一气呵成。但也有轿车的翼子板是独立的，尤其是前翼子板，因为前翼子板的碰撞机会比较多，独立装配易于整件更换，叶子板又分为前叶子板与后叶子板，叶子板的设计符合流体力学，能够减小风阻系数，可以让车行驶更加平稳。

现有技术中，叶子板端部连接处，往往直接开设一个圆形通孔，通过圆形通孔配合螺栓完成叶子板的安装，且现有叶子板的材料选择具有一定弹性的塑性材料也有钢板或者铝合金材料，塑钢的翼子板具有很好的韧性。采用塑钢材料最重要的作用是用于保护行人安全，我们都知道前翼子板是很容易很行人发生擦剐的，塑钢对人体伤害最小，而且便于维修，因为一般钢材料变形后不能恢复，导致维修周期长，费用高，反倒是塑钢材料因为有很好的还原性能，不变形，而且维修成本低，但是塑性材料质量较重，刚度和强度有待提高，因此有必要提出一种新的解决方案。

现有的叶子板存在安装位置单一，无法适应安装时产生的误差尺寸，同时现有材质的叶子板密度大，刚度和强度有待提高，为此，我们提出一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板，其特征在于：包括叶子板主体，所述叶子板边角连接处开设有第一通孔以及第二通孔，所述第一通孔以及第二通孔整体呈直槽口结构，所述第一通孔以及第二通孔内部边角做圆弧处理，所述叶子板材质采用树脂基复合纤维，所述树脂基复合纤维的生产步骤为：

S1：氨基树脂制备：将45％的甲醛溶液投入到反应釜中，搅拌均匀，滴加饱和碳酸钠溶液至pH至6.8～7.8，加入甲醛溶液质量1/3的苯代三聚氰胺，升温至75℃，保温搅拌至完全澄清，加入改性剂通过碳纤维表面改性法完成改性，降温至50℃，滴加浓硫酸溶液，调节pH至4.5，保温搅拌反应至体系透明；滴加氢氧化钠溶液将混合溶液调节至碱性，减压蒸馏，得到苯代三聚氰胺甲醛树脂溶液；

S2：纺丝原液制备：将苯代三聚氰胺甲醛树脂溶液、固化改性剂、尿素按照质量比82～92:0.01～0.02:8～18混合均匀，得到纺丝原液；

S3：纺丝原液经过凝固成型、二浴、纤维后处理得到该树脂基复合纤维。

优选的，一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板的加工流程包括：模具制作、裁剪预浸料、预浸料铺层、高温固化成型以及打磨处理。

优选的，模具制作的过程通过钢制浇筑，得到树脂基复合纤维叶子板模具，通过设置钢制浇筑模具，提高树脂基复合纤维叶子板生产的精度。

优选地，裁剪预浸料：根据图纸所需，将树脂基复合纤维预浸料裁切成合适的长、宽，通常预浸料的厚度为0.2mm，再根据树脂基复合纤维板的厚度，来裁切出对应数量的树脂基复合纤维预浸料。

优选的，预浸料铺层：树脂基复合纤维预浸料铺层过程中选择不同的方向进行铺叠，使得不同方向的正压力保持相同，通常采用混合铺叠的方式进行铺层，单个方向上厚度不超过1mm或层数不超过3层。

优选的，高温固化成型：碳纤维预浸料铺层完毕，还需要将其放入热压罐高温固化成型，选择对应的固化温度、压力和时间，固化前需要在模具和预浸料表面涂抹脱模剂，利于后续的脱模。

优选地，打磨处理：将碳纤维板从热压罐中拿出，完成脱模，然后裁切边缘多余的部分，打磨表面，去除杂质和污垢，保持表面平整光洁，最后进行打孔以及喷漆操作。

优选地，加入的改性剂为氧化石墨烯，碳纤维表面改性法主要在碳纤维表面引入化学活性基团和纳米增强颗粒，通过提高碳纤维的表面化学活性、表面可浸润性、表面粗糙度，改善树脂基体与碳纤维的结合力，最终提高复合材料的界面性能。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，通过在叶子板边角连接处开设有第一通孔以及第二通孔，所述第一通孔以及第二通孔整体呈直槽口结构，所述第一通孔以及第二通孔内部边角做圆弧处理，使得叶子板暗转过程中能够适配误差数据，使得叶子板安装更加精确。

本发明中所述叶子板材质采用树脂基复合纤维，所述树脂基复合纤维的生产步骤为：中首先进行氨基树脂制备：将45％的甲醛溶液投入到反应釜中，搅拌均匀，滴加饱和碳酸钠溶液至pH至6.8～7.8，加入甲醛溶液质量1/3的苯代三聚氰胺，升温至75℃，保温搅拌至完全澄清，加入改性剂通过碳纤维表面改性法完成改性，降温至50℃，滴加浓硫酸溶液，调节pH至4.5，保温搅拌反应至体系透明；滴加氢氧化钠溶液将混合溶液调节至碱性，减压蒸馏，得到苯代三聚氰胺甲醛树脂溶液；然后进行纺丝原液制备：将苯代三聚氰胺甲醛树脂溶液、固化改性剂、尿素按照质量比82～92:0.01～0.02:8～18混合均匀，得到纺丝原液，最后进行纺丝原液经过凝固成型、二浴、纤维后处理得到该树脂基复合纤维，最终将得到的树脂基复合纤维制成叶子板，使得叶子板密度小，强度高。

附图说明

图1为本发明一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板的整体结构示意图；

图2为本发明图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明图1中B处的放大结构示意图。

图中：1、叶子板；2、第一通孔；3、第二通孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应作广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

请参照图1-3所示，本发明为一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板，其特征在于：包括叶子板主体1，所述叶子板1边角连接处开设有第一通孔2以及第二通孔3，所述第一通孔2以及第二通孔3整体呈直槽口结构，所述第一通孔2以及第二通孔3内部边角做圆弧处理，所述叶子板材质采用树脂基复合纤维，所述树脂基复合纤维的生产步骤为：

S1：氨基树脂制备：将45％的甲醛溶液投入到反应釜中，搅拌均匀，滴加饱和碳酸钠溶液至pH至6.8～7.8，加入甲醛溶液质量1/3的苯代三聚氰胺，升温至75℃，保温搅拌至完全澄清，加入改性剂通过碳纤维表面改性法完成改性，降温至50℃，滴加浓硫酸溶液，调节pH至4.5，保温搅拌反应至体系透明；滴加氢氧化钠溶液将混合溶液调节至碱性，减压蒸馏，得到苯代三聚氰胺甲醛树脂溶液；

S2：纺丝原液制备：将苯代三聚氰胺甲醛树脂溶液、固化改性剂、尿素按照质量比82～92:0.01～0.02:8～18混合均匀，得到纺丝原液；

S3：纺丝原液经过凝固成型、二浴、纤维后处理得到该树脂基复合纤维。

其中，一种树脂基复合纤维制作的高强度叶子板的加工流程包括：模具制作、裁剪预浸料、预浸料铺层、高温固化成型以及打磨处理。

其中，模具制作的过程通过钢制浇筑，得到树脂基复合纤维叶子板模具，通过设置钢制浇筑模具，提高树脂基复合纤维叶子板生产的精度。

其中，裁剪预浸料：根据图纸所需，将树脂基复合纤维预浸料裁切成合适的长、宽，通常预浸料的厚度为0.2mm，再根据树脂基复合纤维板的厚度，来裁切出对应数量的树脂基复合纤维预浸料。

其中，预浸料铺层：树脂基复合纤维预浸料铺层过程中选择不同的方向进行铺叠，使得不同方向的正压力保持相同，通常采用混合铺叠的方式进行铺层，单个方向上厚度不超过1mm或层数不超过3层。

其中，高温固化成型：碳纤维预浸料铺层完毕，还需要将其放入热压罐高温固化成型，选择对应的固化温度、压力和时间，固化前需要在模具和预浸料表面涂抹脱模剂，利于后续的脱模。

其中，打磨处理：将碳纤维板从热压罐中拿出，完成脱模，然后裁切边缘多余的部分，打磨表面，去除杂质和污垢，保持表面平整光洁，最后进行打孔以及喷漆操作。

其中，加入的改性剂为氧化石墨烯，碳纤维表面改性法主要在碳纤维表面引入化学活性基团和纳米增强颗粒，通过提高碳纤维的表面化学活性、表面可浸润性、表面粗糙度，改善树脂基体与碳纤维的结合力，最终提高复合材料的界面性能。

对比例一：

与实施例一不同之处在于，将25％的甲醛溶液投入到反应釜中。

对比例二：

与实施例一不同之处在于，加入甲醛溶液质量1/4的苯代三聚氰胺，升温至65℃，保温搅拌至完全澄清。

对比例三：

与实施例一不同之处在于，滴加浓硫酸溶液，调节pH至5.5，保温搅拌反应至体系透明。

对比例四：

与实施例一不同之处在于，将苯代三聚氰胺甲醛树脂溶液、固化改性剂、尿素按照质量比72～82:0.01～0.02:18～28混合均匀，得到纺丝原液。

表1控制变量实验中树脂基复合纤维配比

从上表1中所示结果可以看出，根据本发明的实施例一与对比例一至对比例四相对比，实施例一得到的树脂基复合纤维，其弯曲的裁切模量以及裁切强度均最轻，且根据表一中看出，通过实施例一得到的树脂基复合纤维，并制成的叶子板的密度远远低于塑钢制成的叶子板的密度，且强度高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。