一种基于碳纤维的防静电复合面料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于碳纤维的防静电复合面料及其制备方法，具体涉及防静电面料技术领域，包括防静电剂、纳米氧化硅、纳米石墨烯片、纳米氮化硼、碳纤维、环氧树脂和有机溶剂。本发明专利技术中可有效提高防静电复合面料中的防静电性能，提高防静电复合面料的安全性和稳定性，使得防静电复合面料在干燥大风环境下使用而保持正常的防静电性能；可形成良好的复合界面，可有效纳米材料在复合面料中弥散，可有效加强复合面料的表面吸水性能，在复合面料表面形成微型水膜，可进一步加强复合面料的防静电性能；纳米氧化硅、纳米石墨烯片、纳米氮化硼与碳纤维配合使用，可在保证基料防静电性能的基础上提高防静电性能，安全性能更高。安全性能更高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳纤维的防静电复合面料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防静电面料
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于碳纤维的防静电复合面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]防静电面料是经过防静电加工处理的面料，广泛用于石油工业；矿冶工业；化学工业；电子工业；特种工业。静电的产生在工业(相关产品)生产中是不可避免的，其造成的危害主要可归结为：(1)引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰；(2)击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率；(3)高压静电放电造成电击，危及人身安全；(4)在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。面料的防静电加工方法通常有：
①
织物用抗静电整理剂作后整理；
②
以提高织物吸湿性为目的的纤维接枝改性、亲水性纤维的混纺和交织；
③
混纺或嵌织导电纤维；前二类方法的作用机理均属提高织物回潮率、降低绝缘性，加速静电泄漏。因此如果在干燥环境中或经过多次洗涤后，加工效果或不耐久、或不显著，通常在普通服装用织物上应用。唯有第三种方法可持久、高效地解决纺织品的静电问题，故被广泛应用于生产防静电工作服。织物用抗静电整理剂作后整理。复合面料是将一层或多层纺织材料、无纺材料及其他功能材料经粘结贴合而成的一种新型材料。碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。
[0003]现有的防静电复合面料，在干燥大风环境中的防静电性能不佳，安全性能不佳。

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基于碳纤维的防静电复合面料及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于碳纤维的防静电复合面料，包括基层面料和复合基料，所述基层面料包括纯棉纤维和粘胶纤维；所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.10～2.60％的防静电剂、0.56～0.84％的纳米氧化硅、0.42～0.64％的纳米石墨烯片、0.63～0.77％的纳米氮化硼、19.20～21.10％的碳纤维、34.20～35.30％的环氧树脂，其余为有机溶剂。
[0006]进一步的，所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.10％的防静电剂、0.56％的纳米氧化硅、0.42％的纳米石墨烯片、0.63％的纳米氮化硼、19.20％的碳纤维、34.20％的环氧树脂、42.89％的有机溶剂。
[0007]进一步的，所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.60％的防静电剂、0.84％的纳米氧化硅、0.64％的纳米石墨烯片、0.77％的纳米氮化硼、21.10％的碳纤维、35.30％的环氧树脂、38.75％的有机溶剂。
[0008]进一步的，所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.35％的防静电剂、0.70％的
纳米氧化硅、0.53％的纳米石墨烯片、0.70％的纳米氮化硼、20.15％的碳纤维、34.75％的环氧树脂、40.82％的有机溶剂。
[0009]进一步的，所述基层面料中纯棉纤维和粘胶纤维按照重量份比为：1∶1复配织成。
[0010]本专利技术还提供了一种基于碳纤维的防静电复合面料的制备方法，具体制备步骤如下：
[0011]步骤一：按照上述重量百分比，称取防静电剂、纳米氧化硅、纳米石墨烯片、纳米氮化硼、碳纤维、环氧树脂和有机溶剂；
[0012]步骤二：将步骤一中的防静电剂与三分之一重量份的碳纤维、环氧树脂和有机溶剂进行加热搅拌混合，同时进行超声波振荡处理50～60min，得到混合基料；
[0013]步骤三：将步骤一中二分之一重量份的纳米氧化硅、纳米石墨烯片和纳米氮化硼与三分之一重量份的碳纤维、环氧树脂和有机溶剂进行加热搅拌混合，同时进行超声波振荡处理50～60min，得到复合改性基料；
[0014]步骤四：将步骤一中剩余的纳米氧化硅与九分之一重量份的碳纤维、环氧树脂和有机溶剂进行加热搅拌混合，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到改性基料A；
[0015]步骤五：将步骤一中剩余的纳米石墨烯片与九分之一重量份的碳纤维、环氧树脂和有机溶剂进行加热搅拌混合，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到改性基料B；
[0016]步骤六：将步骤一中剩余的纳米氮化硼与剩余的碳纤维、环氧树脂和有机溶剂进行加热搅拌混合，同时进行超声波振荡处理20～30min，得到改性基料C；
[0017]步骤七：将步骤二中制得的混合基料、步骤三中制得的复合改性基料、步骤四中制得的改性基料A、步骤五中制得的改性基料B和步骤六中制得的改性基料C进行加热高速搅拌混合处理，同时进行超声波振荡处理70～80min，得到复合基料；
[0018]步骤八：将步骤七中制得的复合基料喷涂复合在基层面料上，干燥冷却处理后，得到防静电复合面料。
[0019]进一步的，在步骤二中加热温度为60～70℃，在步骤三中加热温度为70～80℃，在步骤四、步骤五和步骤六中的加热温度为50～60℃，在步骤七中加热温度为90～100℃。
[0020]进一步的，在步骤二中加热温度为65℃，在步骤三中加热温度为75℃，在步骤四、步骤五和步骤六中的加热温度为55℃，在步骤七中加热温度为95℃。
[0021]进一步的，在步骤二中加热温度为60℃，在步骤三中加热温度为70℃，在步骤四、步骤五和步骤六中的加热温度为50℃，在步骤七中加热温度为90℃。
[0022]进一步的，在步骤二中加热温度为70℃，在步骤三中加热温度为80℃，在步骤四、步骤五和步骤六中的加热温度为60℃，在步骤七中加热温度为100℃。
[0023]本专利技术的技术效果和优点：
[0024]1、采用本专利技术的原料配方所制备出的基于碳纤维的防静电复合面料，可有效提高防静电复合面料中的防静电性能，提高防静电复合面料的安全性和稳定性，使得防静电复合面料在干燥大风环境下使用而保持正常的防静电性能；配方中的基层面料采用粘胶纤维可加强复合面料的防静电性能；纳米二氧化硅对纯棉纱浆纱表面性能和力学性能的改善效果好，进而有效提高复合面料的防静电性能；纳米石墨烯片具有优良的导电，润滑，耐腐，耐高温等特性，具有纳米厚度，容易与其它材料如聚合物材料均匀复合，并形成良好的复合界面，可有效纳米材料在复合面料中弥散，可提高复合面料的防静电性能；纳米氮化硼易吸
潮、质量轻，可有效加强复合面料的表面吸水性能，在复合面料表面形成微型水膜，可进一步加强复合面料的防静电性能；碳纤维可有效加强复合面料的导电性能，进而加强提高复合面料的防静电性能；纳米氧化硅、纳米石墨烯片、纳米氮化硼与碳纤维配合使用，可进一步提高复合面料的导电性能；
[0025]2、本专利技术在制备基于碳纤维的防静电复合面料的过程中，在步骤二中将防静电剂与部分碳纤维、环氧树脂和有机溶剂进行混合处理，制成混合基料，混合基料可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳纤维的防静电复合面料，包括基层面料和复合基料，其特征在于：所述基层面料包括纯棉纤维和粘胶纤维；所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.10～2.60％的防静电剂、0.56～0.84％的纳米氧化硅、0.42～0.64％的纳米石墨烯片、0.63～0.77％的纳米氮化硼、19.20～21.10％的碳纤维、34.20～35.30％的环氧树脂，其余为有机溶剂。2.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维的防静电复合面料，其特征在于：所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.10％的防静电剂、0.56％的纳米氧化硅、0.42％的纳米石墨烯片、0.63％的纳米氮化硼、19.20％的碳纤维、34.20％的环氧树脂、42.89％的有机溶剂。3.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维的防静电复合面料，其特征在于：所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.60％的防静电剂、0.84％的纳米氧化硅、0.64％的纳米石墨烯片、0.77％的纳米氮化硼、21.10％的碳纤维、35.30％的环氧树脂、38.75％的有机溶剂。4.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维的防静电复合面料，其特征在于：所述复合基料按照重量百分比计算包括：2.35％的防静电剂、0.70％的纳米氧化硅、0.53％的纳米石墨烯片、0.70％的纳米氮化硼、20.15％的碳纤维、34.75％的环氧树脂、40.82％的有机溶剂。5.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维的防静电复合面料，其特征在于：所述基层面料中纯棉纤维和粘胶纤维按照重量份比为：1∶1复配织成。6.根据权利要求1
‑
5任意一项所述的一种基于碳纤维的防静电复合面料的制备方法，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，称取防静电剂、纳米氧化硅、纳米石墨烯片、纳米氮化硼、碳纤维、环氧树脂和有机溶剂；步骤二：将步骤一中的防静电剂与三分之一重量份的碳纤维、环氧树脂和有机溶剂进行加热搅拌混合，同时进行超声波振荡处理50～60min，得到混合基料；步骤三：将步骤一中二分之一重量份的纳米氧化硅、纳米石墨烯片和纳米氮化硼...

【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：