(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210627792.X (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 江苏国科质检技 术服务有限公司 地址 201908 上海市宝山区潘泾路2 999号 (72)发明人 王小进　谢正鹏　房兆华　 (51)Int.Cl. C08L 61/14(2006.01) C08L 69/00(2006.01) C08K 7/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 5/13(2006.01) C08K 5/526(2006.01) C08K 3/36(2006.01) F16H 51/00(2006.01) (54)发明名称 一种抗紫外碳纤维农业推杆材料及其制备 方法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种抗紫外碳纤维农业推杆 材料及其制备方法和应用， 属于农业新材料技术 领域。 制备所述推杆材料的原料包括以下组分： PC粒料、 硅硼改性酚醛树脂、 紫外屏蔽剂、 抗 老化 剂、 硅烷偶联剂及碳纤维。 本发明通过对基体材 料的结构进行改良， 提高了抗氧化剂、 紫外屏蔽 剂等助剂在基体材料中的分散性， 进而改善了所 得复合材料的耐候性和稳定性； 另外， 基体材料 在力学性能方面并未退化， 甚至有所优化， 将其 应用于农业推杆中传动部件时可满足300MPa以 上的力学载荷。 权利要求书1页 说明书4页 CN 114957910 A 2022.08.30 CN 114957910 A 1.一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 制备所述推杆材料的原料包括以下 组分： PC粒 料、 硅硼改性 酚醛树脂、 紫外屏蔽剂、 抗老化剂、 硅烷偶联剂及碳纤维。 2.根据权利要求1所述的一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 按重量份计， 制备所述推杆材料的原料包括以下组分： PC粒料20 ‑30份、 硅硼改性酚醛树脂60 ‑70份、 紫外 屏蔽剂5‑15份、 抗老化剂1 ‑3份、 硅烷偶联剂为1 ‑5份及改性 碳纤维10‑20份。 3.根据权利要求1所述的一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 所述硅硼改性 酚醛树脂的制备 过程如下： （1） 将硅烷单体与由乙二醇和去离子水组成的混合溶剂进行混合， 超声分散得硅烷单 体分散液， 备用； （2） 向步骤 （1） 制备的硅烷单体分散液中加入酚醛树脂， 并加入无机碱， 进行回流反应， 反应完毕后， 然后减压蒸馏， 得到 硅烷改性 酚醛树脂； （3） 将步骤 （2） 制被的硅烷改性酚醛树脂溶于乙醇中， 加入硼酸， 升温回流反应， 反应完 毕后冷却至室温， 真空干燥， 即得 所述硅硼改性 酚醛树脂 。 4.根据权利要求1所述的一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 所述紫外屏蔽 剂为选自氧化锌和氧化硅的一种或更多种。 5.根据权利要求1所述的一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 所述抗老化剂 选自抗氧化剂BHT、 抗氧化剂CA、 抗氧化剂TNP、 抗氧化剂TP P中的一种或更多种。 6.根据权利要求1所述的一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 所述硅烷偶联 剂选自硅烷偶联剂KH550、 硅烷偶联剂A151、 3 ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或更多 种。 7.根据权利要求1所述的一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 所述改性碳纤 维的制备方法如下： 将芳纶粒料经过高温熔融喷丝， 制备直径为10 ‑500nm的超细纳米纤维 丝束， 然后将所制备的纳米纤维丝束放置于马弗炉中， 在惰性气体的保护气氛下， 于1200~ 1500℃的条件下进行碳 化， 即得改性 碳纤维。 8.根据权利要求7所述的一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 其特征在于， 所述碳纤维的 直径为10 ‑200nm。 9.权利要求1 ‑8任一项所述抗紫外碳纤维农业推杆材料的制备方法， 其特征在于， 包含 如下步骤： 按照重量比进行共混， 螺杆挤出到模具后， 热压干燥成型， 热压温度为150 ‑250 ℃， 热压压力为1‑10MPa， 热压时间为2 ‑30分钟。 10.权利要求1 ‑8任一项所述 抗紫外碳纤维农业推杆 材料在农业推杆传动部件中应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114957910 A 2一种抗紫外碳 纤维农业推杆材料及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于农业新材料技术领域， 具体涉及一种抗紫外碳纤维的新型推杆材料及 其制备方法和应用。 背景技术 [0002]随着机械、 材料的不断发展， 越来越多的科技产品从科研走向生产第一线。 实现 高 度机械化、 智能化的农业操作不仅能提高单位面积上的产量， 也是对 人力的一种解放， 使之 发挥更大的价值。 特别是随着许多机械化产品的引入， 各种电机取代了传统的家畜劳动力， 大大提升了农业生产的效率。 值得一提的是， 在这些机械化生产的场景中， 电动推杆都是不 可或缺的。 电动机经齿轮或蜗 轮蜗杆减速后， 把电机的旋转运动变成直线运动， 利用电动机 正反转完成推杆动作。 通过各种杠杆、 摇杆或连杆等机构可完成转动、 摇动等复杂动作。 如 在播种机、 收割机、 喷撒机等方面均有重要用途。 [0003]目前市场上的推杆品种复杂， 材质上主要有不锈钢材质和碳纤维高性能塑料两大 类， 其中， 不锈钢材质具有承载力大的特点， 通常用于大型机械 设备， 大型选矿设备等， 价格 适中， 但使用过程中磨损较大， 寿命比较 短。 碳纤维 高性能塑料具有轻便， 牢固的特点， 韧性 强， 通常用于精密类仪器仪表， 可保证其精确度， 然而， 由于农业推杆传动部件需长时间暴 露于紫外辐照下， 容易形成光老化， 导致碳纤维 高性能塑料的性能不稳定， 限制其更广泛的 应用。 因此， 改善碳纤维高性能塑料的耐候 性成为研究热点。 发明内容 [0004]发明目的： 为克服现有技术的不足， 本发明的目的是提供一种具有良好的光学稳 定性和耐久性的抗 紫外碳纤维农业推杆 材料及其制备 方法和应用。 [0005]本发明的技 术方案： 一种抗紫外碳纤维农业推杆材料， 制备所述推杆材料的原料包括以下组分： PC粒 料、 硅硼改性 酚醛树脂、 紫外屏蔽剂、 抗老化剂、 硅烷偶联剂及碳纤维。 [0006]进一步地， 按重量份计， 制备所述推杆材料的原料包括以下组分： PC粒料20 ‑30份、 硅硼改性酚醛树脂60 ‑70份、 紫外屏蔽剂5 ‑15份、 抗老化剂1 ‑3份、 硅烷偶联剂为1 ‑5份及改 性碳纤维10‑20份。 [0007]所述硅硼改性 酚醛树脂的制备 过程如下： （1） 将硅烷单体与由乙二醇和去离子水组成的混合溶剂进行混合， 超声分散得硅 烷单体分散液， 备用； （2） 向步骤 （1） 制备的硅烷单体分散液中加入酚醛树脂， 并加入无机碱， 进行回流 反应， 反应完毕后， 然后减压蒸馏， 得到 硅烷改性 酚醛树脂； （3） 将步骤 （2） 制被的硅烷改性酚醛树脂溶于乙醇中， 加入硼酸， 升 温回流反应， 反 应完毕后冷却至室温， 真空干燥， 即得 所述硅硼改性 酚醛树脂 。 [0008]进一步地， 所述硅烷单体与酚醛树脂中羟基的摩尔比为1： 5 ‑20。说　明　书 1/4 页 3 CN 114957910 A 3