一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法

技术领域

本发明涉及多孔纤维复合材料制备技术领域，具体涉及一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法。

背景技术

生物基可降解材料是指一类使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害物质的材料。生物基材料可分为三类:(1）生物纤维，如木纤维、麻纤维、椰壳纤维、竹纤维等；(2）生物提取物，如聚乳酸、生物基PA、蓖麻油基环氧树脂、生物基橡胶、大豆基聚氨酯、纤维素纳米纤维、生物基化学纤维等；(3）农产废弃物，如壳聚糖、果皮等。使用生物基可降解材料制品，取代传统塑料、橡胶、皮革和化学纤维纺织物等制品，可以有效降低环境污染。在碳达峰、碳中和的时代背景下，生物基材料的广泛应用是大势所趋，符合世界各国国家环保绿色可持续发展的大趋势。提前布局环保可降解生物基发泡复合材料的研发，是我国汽车产业绿色发展、健康发展的重要举措。

发泡塑料是一类内部具有泡孔结构的特殊塑料，具有轻质、隔音、隔热等特性。汽车轻量化的发展趋势和消费者对驾驶体验越来越高的要求，必定使得越来越多的发泡制品应用在汽车上。然而，由于较低的熔体强度，环保可降解生物基树脂材料往往难以发泡，或发泡后性能明显下降，而且在制备高韧自修复多孔纤维复合材料时需要将各种原料和添加剂进行混合搅拌，且注入原料和添加剂时在罐体内会出现堆积的情况，不仅导致后续搅拌时间的延长，而且搅拌的混合的效果也不理想，导致原料和添加剂的混合程度差，从一定程度上不利于高韧自修复多孔纤维复合材料的发泡制备。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法，其所要解决的问题是注入原料和添加剂时在罐体内会出现堆积的情况，不仅导致后续搅拌时间的延长，而且搅拌的混合的效果也不理想，导致原料和添加剂的混合程度差，从一定程度上不利于高韧自修复多孔纤维复合材料的发泡制备。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机，其包括混料罐，所述混料罐的顶部固定有两个加料桶，且加料桶和混料罐相连通，所述混料罐顶端的中部固定有空心板，且电机的顶部固定安装有电机，所述电机的输出端固定有转轴，且转轴贯穿空心板、混料罐并和空心板、混料罐转动连接，所述转轴延伸至混料罐内部的外侧固定有多个搅拌棒，所述加料桶内固定有挡板，且挡板上开设有出料槽，所述出料槽内插设有用于堵塞出料槽的密封塞，所述挡板上设置有用于控制密封塞的控制组件，且密封塞上移不再堵塞出料槽，加料桶内的原料经出料槽向混料罐内流动，所述空心板内设置有用于驱动控制组件工作的驱动机构。

需要说明的是，出料槽和密封塞的竖向截面直径自上而下逐渐减小，且密封塞的外侧和出料槽的内壁向贴合，使得密封塞能够将出料槽紧密的进行堵塞。

作为本发明所述一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机的一种优选方案，所述密封塞的顶部固定有导向板，所述挡板的顶部固定有矩形框，且导向板的顶部贯穿矩形框并和矩形框滑动连接，所述导向板的一侧固定有圆柱凸块。

作为本发明所述一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机的一种优选方案，所述控制组件包括位于矩形框内横向滑动的移动板，所述移动板内开设有倾斜槽，所述圆柱凸块滑动配合于倾斜槽内。

作为本发明所述一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机的一种优选方案，所述空心板的内部滑动连接有两个弧形受压板，且两个弧形受压板相互远离的一侧均固定有第一连接板，所述第一连接板内滑动连接有第二连接板，所述第二连接板远离第一连接板的一端固定有圆柱杆，且圆柱杆贯穿加料桶并和加料桶密封滑动，所述圆柱杆贯穿加料桶延伸至加料桶内部的一端和移动板的一侧相固定。

作为本发明所述一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机的一种优选方案，所述驱动机构包括固定于转轴外侧的转动盘，且转动盘位于空心板内，所述转动盘的外侧对称固定有两个用于挤压弧形受压板的弧形挤压板。

作为本发明所述一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机的一种优选方案，两个所述弧形受压板相互远离的一侧均固定有两个弹性件，且第一连接板位于两个弹性件之间，所述弹性件远离弧形受压板的一端和空心板的内壁相固定。

需要说明的是，弹性件可使用弹簧等装置，且弹性件在正常形态下，两个弧形受压板之间最近的距离小于两个弧形挤压板之间最远的距离，使得弧形挤压板在转动时会挤压到弧形受压板并带动弧形受压板移动。

作为本发明所述一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机的一种优选方案，所述第一连接板内开设有滑动槽，所述第二连接板滑动配合于滑动槽内，所述第二连接板内开设有两个圆孔，所述第一连接板内开设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺纹连接有螺杆，所述混料罐的顶部开设有两个和圆孔对应设置的第二螺纹孔，所述螺杆贯穿圆孔并位于圆孔内滑动，所述螺杆贯穿圆孔后能够和第二螺纹孔螺纹连接。

本发明还提供了一种高韧自修复多孔纤维复合材料制作方法，如上任一所述的高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机，具体步骤如下：

步骤一：先将两种稳泡剂倒置加料桶内，然后启动电机，控制两种稳泡剂间断的流向混料罐内，并在搅拌棒的作用进行搅拌混合；

步骤二：待两个稳泡剂全部输送到混料罐内后，再将天然植物纤维和聚合物树脂倒入两个加料桶内，使得天然植物纤维和聚合物树脂间断的向混料罐内输送；

步骤三：待天然植物纤维和聚合物树脂全部输送至混料罐内后，再向混料罐内倒入阴离子型表面活性剂，然后转动螺杆，将螺杆从第一连接板上取下，然后移动第一连接板并使其带动弧形受压板移动，使得弧形受压板不再和弧形挤压板相抵触，将第一连接板上的第一螺纹孔移动至和第二连接板上的另一个圆孔相连通，然后再将螺杆和第一螺纹孔螺纹连接，并使得螺杆贯穿另一个圆孔且贯穿第一螺纹孔、圆孔后和第二螺纹孔螺纹连接，即第一连接板被固定，之后电机带动转轴高速转动，使得搅拌棒高速搅拌，形成发泡体；

步骤四：将发泡体倒入模具并在80°下干燥成型，得到高韧自修复多孔纤维复合材料。

作为本发明所述一种高韧自修复多孔纤维复合材料制作方法的一种优选方案，步骤一中的稳泡剂剂为水溶性的聚乙烯醇、羧甲基纤维素、可溶性淀粉和果胶中的任两种，步骤二中的天然植物纤维为木纤维、竹纤维、韧皮纤维、棉纤维、秸秆纤维、果壳纤维中的任意一种或几种，聚合物树脂为具有水溶性或水分散性的环氧树脂或含环氧基团的化合物、低聚物及聚合物，步骤三中的阴离子型表面活性剂为琥珀酸二异辛酯磺酸钠、甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠、氨基酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种或几种。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：

1：启动电机使其带动转轴、转动盘、弧形挤压板转动，使得弧形挤压板挤压弧形受压板并带动弧形受压板移动，弧形受压板移动时带动第一连接板、第二连接板、圆柱杆、移动板移动，移动板移动使得圆柱凸块受到倾斜槽的挤压并会在倾斜槽内移动，圆柱凸块移动时带动导向板、密封塞上移，使得密封塞不再堵塞出料槽，此时加料桶内的添加剂或原料会流向混料罐内，而之后移动板反向移动时会带动导向板向下移动，使得密封塞将出料槽进行堵塞，使得两个加料桶内的添加剂或原料同步间断的向混料罐内输送，通过多次、间断的向混料罐内输送原料或添加剂，避免其在混料罐内出现堆积的情况，同时便于原料或添加剂之间混合。

2：当原料和添加剂添加完毕后，需要高速搅拌时，转动螺杆，将螺杆从第一连接板上取下，再移动第一连接板并使其带动弧形受压板移动，使得弧形受压板不再和弧形挤压板相抵触，然后将第一连接板上的第一螺纹孔移动至和第二连接板上的另一个圆孔相连通，再将螺杆和第一螺纹孔螺纹连接，并使得螺杆贯穿另一个圆孔且和第二螺纹孔螺纹连接，即第一连接板被固定，之后高速转动过程中，弧形挤压板在转动时不会碰触到弧形受压板，避免了弧形挤压板和弧形受压板之间不必要的磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法的结构示意图；

图2为本发明提供的图1中A处结构放大示意图；

图3为本发明提供的一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法的正视剖面结构示意图；

图4为本发明提供的图3中B处结构放大示意图；

图5为本发明提供的空心板的俯视剖面结构示意图；

图6为本发明提供的图3中C处结构放大示意图。

附图说明：1、混料罐；2、加料桶；3、空心板；4、挡板；5、出料槽；6、密封塞；7、导向板；8、电机；9、转轴；10、搅拌棒；11、转动盘；12、弧形挤压板；13、弧形受压板；14、第一连接板；15、弹性件；16、第二连接板；17、圆柱杆；18、矩形框；19、移动板；20、倾斜槽；21、圆柱凸块；22、第一螺纹孔；23、滑动槽；24、螺杆；25、圆孔；26、第二螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法。

本发明提供了如图1-6所示的一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机及其制作方法。

实施例一

一种高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机，包括混料罐1，混料罐1的顶部固定有两个加料桶2，且加料桶2和混料罐1相连通，混料罐1顶端的中部固定有空心板3，且电机8的顶部固定安装有电机8，电机8的输出端固定有转轴9，且转轴9贯穿空心板3、混料罐1并和空心板3、混料罐1转动连接，转轴9延伸至混料罐1内部的外侧固定有多个搅拌棒10，加料桶2内固定有挡板4，且挡板4上开设有出料槽5，出料槽5内插设有用于堵塞出料槽5的密封塞6，挡板4上设置有用于控制密封塞6的控制组件，且密封塞6上移不再堵塞出料槽5，加料桶2内的原料经出料槽5向混料罐1内流动，空心板3内设置有用于驱动控制组件工作的驱动机构。

为了使多种添加剂和原料之间均匀的混合，如图3和图4所示，密封塞6的顶部固定有导向板7，挡板4的顶部固定有矩形框18，且导向板7的顶部贯穿矩形框18并和矩形框18滑动连接，导向板7的一侧固定有圆柱凸块21，控制组件包括位于矩形框18内横向滑动的移动板19，移动板19内开设有倾斜槽20，圆柱凸块21滑动配合于倾斜槽20内，空心板3的内部滑动连接有两个弧形受压板13，且两个弧形受压板13相互远离的一侧均固定有第一连接板14，第一连接板14内滑动连接有第二连接板16，第二连接板16远离第一连接板14的一端固定有圆柱杆17，且圆柱杆17贯穿加料桶2并和加料桶2密封滑动，圆柱杆17贯穿加料桶2延伸至加料桶2内部的一端和移动板19的一侧相固定。

移动板19移动在矩形框18的内部横向移动时，圆柱凸块21受到倾斜槽20的挤压并会在倾斜槽20内移动，圆柱凸块21移动时带动导向板7移动，当导向板7上移时带动密封塞6上移，使得密封塞6不再堵塞出料槽5，此时加料桶2内的添加剂或原料会流向混料罐1内，而之后移动板19反向移动时会带动导向板7向下移动，使得密封塞6将出料槽5进行堵塞，即能够保障两个加料桶2内的添加剂或原料同步间断的向混料罐1内输送，避免出现堆积的情况。

为了使同步控制移动板19的移动，确保移动板19能够同步带动密封塞6的移动，如图2和图5所示，驱动机构包括固定于转轴9外侧的转动盘11，且转动盘11位于空心板3内，转动盘11的外侧对称固定有两个用于挤压弧形受压板13的弧形挤压板12，两个弧形受压板13相互远离的一侧均固定有两个弹性件15，且第一连接板14位于两个弹性件15之间，弹性件15远离弧形受压板13的一端和空心板3的内壁相固定。

启动电机8时，电机8会带动转轴9转动，转轴9转动时带动转动盘11转动，转动盘11转动时带动弧形挤压板12转动并使得弧形挤压板12挤压弧形受压板13，当弧形受压板13受到弧形挤压板12的挤压后会移动，弧形受压板13移动时带动第一连接板14移动，第一连接板14移动时带动第二连接板16移动，第二连接板16移动时带动圆柱杆17移动，圆柱杆17移动时即可带动移动板19移动，使得移动板19带动密封塞6上移，当弧形挤压板12转动至不再挤压弧形受压板13时在弹性件15回弹力作用下会带动弧形受压板13反向移动，继而带动移动板19反向移动，即移动板19会带动密封塞6下移。

另外第一连接板14内开设有滑动槽23，第二连接板16滑动配合于滑动槽23内，第二连接板16内开设有两个圆孔25，第一连接板14内开设有第一螺纹孔22，第一螺纹孔22内螺纹连接有螺杆24，混料罐1的顶部开设有两个和圆孔25对应设置的第二螺纹孔26，螺杆24贯穿圆孔25并位于圆孔25内滑动，螺杆24贯穿圆孔25后能够和第二螺纹孔26螺纹连接。

当所有的添加剂和原料均加入混料罐1内后，需要高速搅拌时，先将电机8停止，然后转动螺杆24，将螺杆24从第一连接板14上取下，再移动第一连接板14并使其带动弧形受压板13移动，使得弧形受压板13不再和弧形挤压板12相抵触，将第一连接板14上的第一螺纹孔22移动至和第二连接板16上的另一个圆孔25相连通，然后再将螺杆24和第一螺纹孔22螺纹连接，并使得螺杆24贯穿另一个圆孔25且贯穿第一螺纹孔22、圆孔25后和第二螺纹孔26螺纹连接，即第一连接板14被固定，此时再启动电机8并增加电机8的转速，使得电机8带动转轴9、搅拌棒10高速转动并搅拌，而此时弧形挤压板12在转动时不会碰触到弧形受压板13，避免了弧形挤压板12和弧形受压板13之间不必要的磨损。

实施例二

一种高韧自修复多孔纤维复合材料制作方法，应用于上述实施例一中的高韧自修复多孔纤维复合材料用制备机，包括以下步骤：

步骤一：先将两种稳泡剂倒置加料桶2内，然后启动电机8，控制两种稳泡剂间断的流向混料罐1内，并在搅拌棒10的作用进行搅拌混合；

步骤二：待两个稳泡剂全部输送到混料罐1内后，再将天然植物纤维和聚合物树脂倒入两个加料桶2内，使得天然植物纤维和聚合物树脂间断的向混料罐1内输送；

步骤三：待天然植物纤维和聚合物树脂全部输送至混料罐1内后，再向混料罐1内倒入阴离子型表面活性剂，然后转动螺杆24，将螺杆24从第一连接板14上取下，然后移动第一连接板14并使其带动弧形受压板13移动，使得弧形受压板13不再和弧形挤压板12相抵触，将第一连接板14上的第一螺纹孔22移动至和第二连接板16上的另一个圆孔25相连通，然后再将螺杆24和第一螺纹孔22螺纹连接，并使得螺杆24贯穿另一个圆孔25且贯穿第一螺纹孔22、圆孔25后和第二螺纹孔26螺纹连接，即第一连接板14被固定，之后电机8带动转轴9高速转动，使得搅拌棒10高速搅拌，形成发泡体；

步骤四：将发泡体倒入模具并在80°下干燥成型，得到高韧自修复多孔纤维复合材料。

具体的，步骤一中的稳泡剂剂为水溶性的聚乙烯醇、羧甲基纤维素、可溶性淀粉和果胶中的任两种，步骤二中的天然植物纤维为木纤维、竹纤维、韧皮纤维、棉纤维、秸秆纤维、果壳纤维中的任意一种或几种，聚合物树脂为具有水溶性或水分散性的环氧树脂或含环氧基团的化合物、低聚物及聚合物，步骤三中的阴离子型表面活性剂为琥珀酸二异辛酯磺酸钠、甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠、氨基酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种或几种。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。