本发明专利技术公开了一种高透气性复合碳纤维布及其制备方法，具体涉及碳纤维布技术领域，包括碳纤维布和浸渍胶料，浸渍胶料包括三维多孔石墨烯、氟化石墨烯、纳米纤维素气凝胶、环氧树脂和有机溶剂。本发明专利技术中可有效提高复合碳纤维布中的透气性和防渗漏性能，同时可在提高透气性的同时保证防渗漏性能；配方中以碳纤维布为主要支撑部件，将纳米级的三维多孔石墨烯、氟化石墨烯和纳米纤维素气凝胶复合到碳纤维布上，可有效加强复合碳纤维布的透气性和防渗漏性能，同样原料制备多种浸渍胶料，可有效提高浸渍胶料与碳纤维布的结合效果，从而提高碳纤维布的透气性和防渗漏性能。维布的透气性和防渗漏性能。
【技术实现步骤摘要】
一种高透气性复合碳纤维布及其制备方法
[0001]本专利技术涉及碳纤维布
，更具体地说，本专利技术涉及一种高透气性复合碳纤维布及其制备方法。
技术介绍
[0002]碳纤维布又称碳素纤维布、碳纤布、碳纤维编织布、碳纤维预浸布、碳纤维加固布、碳布、碳纤维织物、碳纤维带、碳纤维片材(预浸布)等。碳纤维加固布是一种单向碳纤维加固产品，通常采用12K碳纤维丝织造。碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固，该材料与配套浸渍胶共同使用成为碳纤维复合材料，可构成完整的碳纤维布片材增强体系，适用于处理建筑物使用荷载增加、工程使用功能改变、材料老化、混凝土强度等级低于设计值、结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护的加固工程。
[0003]现有的碳纤维布，透气性不佳，另外以编织方式提高碳纤维布透气性时，会降低碳纤维布的紧密程度，进而降低碳纤维布的防渗漏性能。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种高透气性复合碳纤维布及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高透气性复合碳纤维布，包括碳纤维布和浸渍胶料，所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.20～2.80％的三维多孔石墨烯、2.36～2.84％的氟化石墨烯、2.24～2.76％的纳米纤维素气凝胶、41.20～43.40％的环氧树脂，其余为有机溶剂。
[0006]进一步的，所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.20％的三维多孔石墨烯、2.36％的氟化石墨烯、2.24％的纳米纤维素气凝胶、41.20％的环氧树脂、52.00％的有机溶剂。
[0007]进一步的，所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.80％的三维多孔石墨烯、2.84％的氟化石墨烯、2.76％的纳米纤维素气凝胶、43.40％的环氧树脂、48.20％的有机溶剂。
[0008]进一步的，所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.50％的三维多孔石墨烯、2.60％的氟化石墨烯、2.50％的纳米纤维素气凝胶、42.30％的环氧树脂、50.10％的有机溶剂。
[0009]进一步的，所述有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯和乙烯乙二醇醚中的一种或几种复配制成。
[0010]本专利技术还提供了一种高透气性复合碳纤维布的制备方法，具体制备步骤如下：
[0011]步骤一：按照上述重量百分比，称取三维多孔石墨烯、氟化石墨烯、纳米纤维素气凝胶、环氧树脂和有机溶剂；
[0012]步骤二：将步骤一中二分之一重量份的三维多孔石墨烯与六分之一重量份的环氧
树脂和有机溶剂进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到浸渍胶料A；
[0013]步骤三：将步骤一中二分之一重量份的氟化石墨烯与六分之一重量份的环氧树脂和有机溶剂进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到浸渍胶料B；
[0014]步骤四：将步骤一中二分之一重量份的纳米纤维素气凝胶与六分之一重量份的环氧树脂和有机溶剂进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到浸渍胶料C；
[0015]步骤五：将步骤一中剩余的三维多孔石墨烯、氟化石墨烯、纳米纤维素气凝胶、环氧树脂和有机溶剂进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理40～50min，得到浸渍胶料D；
[0016]步骤六：将步骤二中制得的二分之一重量份的浸渍胶料A、步骤三中制得的二分之一重量份的浸渍胶料B、步骤四中制得的二分之一重量份的浸渍胶料C和步骤五中制得的二分之一重量份的浸渍胶料D进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理70～80min，得到浸渍胶料E；
[0017]步骤七：将碳纤维布浸没到浸渍胶料A中，进行加热超声波振荡处理20～30min，然后再冷却处理之后，得到复合碳纤维布a；将复合纤维布a浸没到浸渍胶料B中，进行加热超声波振荡处理20～30min，然后再冷却处理之后，得到复合碳纤维布b；将复合碳纤维b浸没到浸渍胶料C中，进行加热超声波振荡处理20～30min，然后再冷却处理之后，得到复合碳纤维布c；将复合碳纤维布c浸没到浸渍胶料D中，进行加热超声波振荡处理40～50min，然后再冷却处理之后，得到复合碳纤维布d；将复合碳纤维布d浸没到浸渍胶料E中，进行加热超声波振荡处理40～50min，然后再冷却处理之后，得到高透气性复合碳纤维布。
[0018]进一步的，在步骤二、步骤三和步骤四中的加热温度为40～50℃，在步骤五和步骤六中的加热温度为60～70℃，在步骤七中的加热温度为110～130℃。
[0019]进一步的，在步骤二、步骤三和步骤四中的加热温度为45℃，在步骤五和步骤六中的加热温度为65℃，在步骤七中的加热温度为120℃。
[0020]进一步的，在步骤二、步骤三和步骤四中的加热温度为50℃，在步骤五和步骤六中的加热温度为70℃，在步骤七中的加热温度为130℃。
[0021]进一步的，在步骤二、步骤三和步骤四中的加热温度为40℃，在步骤五和步骤六中的加热温度为60℃，在步骤七中的加热温度为110℃。
[0022]本专利技术的技术效果和优点：
[0023]1、采用本专利技术的原料配方所制备出的高透气性复合碳纤维布，可有效提高复合碳纤维布中的透气性和防渗漏性能，同时可在提高透气性的同时保证防渗漏性能；配方中以碳纤维布为主要支撑部件，将纳米级的三维多孔石墨烯、氟化石墨烯和纳米纤维素气凝胶复合到碳纤维布上；三维多孔石墨烯内部是一种三维连续网络结构，每个泡孔都与周围几个泡孔相邻，整体趋向于紧密有序排列，可在碳纤维布上形成三维石墨烯多孔薄膜，可有效加强复合碳纤维布的透气性和防渗漏性能；氟化石墨烯既保持了石墨烯高强度的性能，又因氟原子的引入带来了表面能降低、疏水性增强及带隙展宽等新颖的界面和物理化学性能，可进一步提高复合碳纤维布的防渗漏性能；纳米纤维素气凝胶不仅超轻，其压缩回弹性能也十分优异，此外，纳米纤维素气凝胶还是一种高性能的吸附材料，可将液体和水分吸附锁住，可有效加强复合碳纤维布的透气性能和防渗漏性能；
[0024]2、本专利技术在制备高透气性复合碳纤维布的过程中，在步骤二、步骤三和步骤四中分别将取部分纳米材料与部分环氧树脂和有机溶剂进行处理，分别制得浸渍胶料A、浸渍胶料B和浸渍胶料C，可有效加强碳纤维布与三维多孔石墨烯、氟化石墨烯、纳米纤维素气凝胶的结合效果，安全性能更佳；在步骤五中将纳米材料与环氧树脂和有机溶剂进行全部混合处理，可保证三种纳米材料同时与碳纤维布结合，进一步保证碳纤维布的透气性和防渗漏性能；在步骤六中，将部分浸渍胶料A、浸渍胶料B、浸渍胶料C和浸渍胶料D进行混合，制成浸渍胶料E，可有效提高浸渍胶料的种类和功能，进一步提高碳纤维布的透气性和防渗漏性能；在步骤七中，将碳纤维布依次在浸渍胶料A、浸渍胶料B、浸渍胶料C、浸渍胶料D和浸渍胶料E中进行浸渍处理，可依次由内向外依次包裹上述胶料，可进一步提高浸渍胶料与碳纤维布的结合效果，从而提高碳纤维布的透气性和防渗漏性能。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高透气性复合碳纤维布，包括碳纤维布和浸渍胶料，其特征在于：所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.20～2.80％的三维多孔石墨烯、2.36～2.84％的氟化石墨烯、2.24～2.76％的纳米纤维素气凝胶、41.20～43.40％的环氧树脂，其余为有机溶剂。2.根据权利要求1所述的一种高透气性复合碳纤维布，其特征在于：所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.20％的三维多孔石墨烯、2.36％的氟化石墨烯、2.24％的纳米纤维素气凝胶、41.20％的环氧树脂、52.00％的有机溶剂。3.根据权利要求1所述的一种高透气性复合碳纤维布，其特征在于：所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.80％的三维多孔石墨烯、2.84％的氟化石墨烯、2.76％的纳米纤维素气凝胶、43.40％的环氧树脂、48.20％的有机溶剂。4.根据权利要求1所述的一种高透气性复合碳纤维布，其特征在于：所述浸渍胶料按照重量百分比计算包括：2.50％的三维多孔石墨烯、2.60％的氟化石墨烯、2.50％的纳米纤维素气凝胶、42.30％的环氧树脂、50.10％的有机溶剂。5.根据权利要求1所述的一种高透气性复合碳纤维布，其特征在于：所述有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯和乙烯乙二醇醚中的一种或几种复配制成。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的一种高透气性复合碳纤维布的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：步骤一：按照上述重量百分比，称取三维多孔石墨烯、氟化石墨烯、纳米纤维素气凝胶、环氧树脂和有机溶剂；步骤二：将步骤一中二分之一重量份的三维多孔石墨烯与六分之一重量份的环氧树脂和有机溶剂进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到浸渍胶料A；步骤三：将步骤一中二分之一重量份的氟化石墨烯与六分之一重量份的环氧树脂和有机溶剂进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到浸渍胶料B；步骤四：将步骤一中二分之一重量份的纳米纤维素气凝胶与六分之一重量份的环氧树脂和有机溶剂进行加热混合处理，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到浸渍胶料C；步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新，黄广晋，周楚凡，
申请(专利权)人：江苏威久科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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