The invention discloses a polyimide / graphene oxide composite fiber material and its preparation method, which comprises the following steps: (1) the polyimide fibers immersed in ethylenediamine, preprocessing of polyimide fiber; (2) preparation of graphene oxide by Hummers method; (3) take steps (2) graphene oxide system the deionized water; (4) the step (1) immersion, prepared polyimide fibers in graphene oxide solution drying, fiber polyimide / graphene oxide; (5) from sodium borohydride in deionized water by sodium borohydride solution; (6) the sodium borohydride solution and step (4) polyimide / prepared graphene oxide hybrid fiber after reduction reaction, after adding a lot of deionized water, remove the surface of the unbound graphene obtained polyimide / graphene oxide composite fiber material. In this method, the polyimide / graphene fiber composite material can be easily and rapidly prepared without the other polymerization conditions by pretreating ethylenediamine with ethylenediamine.
【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺/氧化石墨烯复合纤维材料的制备方法
本专利技术涉及一种复合材料的制备方法,具体涉及一种聚酰亚胺/氧化石墨烯复合纤维材料的制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺自20世纪60年代问世以来,以其优良的热稳定性及电学性能备受瞩目,其低密度、抗辐射性、耐溶剂性、易成形性、在高温高压和高速等极限环境下优异的减磨抗磨性及低成本等优点,使其广泛应用在许多领域,尤其是飞机制造、航空、电气、机械工业等一些极端或特殊工况领域。然而,聚酰亚胺类高聚物中的芳香族杂环主链呈极性伸直结构,对称性较高,往往表现出难熔接、难熔融等特点,给加工造成困难。其力学性能(如较低的抗拉、抗压强度)、固有绝缘性不能满足一些极端或特殊工况领域的应用需求。已有研究表明,石墨烯在导电、机械等性能上与聚酰亚胺恰好互补,石墨烯材料的刚性、热导性与聚酰亚胺材料的韧性、易加工性可完美结合,同时也能显著提高聚酰亚胺的力学性能、电学性能和热学性能,使其应用于更广泛的新型领域。由于石墨烯极易团聚、难以分散于溶剂及聚合物中、与聚合物相容性差,因此,目前常用氧化石墨烯与聚酰亚胺进行复合。氧化石墨烯是表面含有大量含氧官能团(如羟基、羧基、羰基和环氧基等)的石墨烯衍生物,因此具有良好的分散性、亲水性和复合性,更易与聚合物复合。例如,中国专利105440678A公开了一种石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备方法。中国专利104194335A公开了一种直接利用石墨烯制备聚酰亚胺/石墨烯复合纤维材料的方法。通过将聚酰亚胺与石墨烯混合,高速搅拌得到两者的复合粒子。通过热压成型制得最终聚酰亚胺/石墨烯复合纤维材料。该方法无需加入任何试剂即 ...
【技术保护点】
一种聚酰亚胺/氧化石墨烯复合纤维材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1) 将10~50 mg的聚酰亚胺纤维浸没于10ml的乙二胺溶液中进行预处理,时间为20min~1h,预处理后取出后,用去离子水清洗,去除聚酰亚胺纤维上残留的乙二胺,得到预处理后的聚酰亚胺纤维;(2) 采用改进的hummers法制备氧化石墨烯,(3) 取1~5g上述步骤(2)制得的氧化石墨烯加入4~20ml的去离子水,超声分散20~30min,得到氧化石墨烯溶液;(4) 将上述步骤(1)制得的预处理后的聚酰亚胺纤维置于上述步骤(3) 制得的氧化石墨烯溶液中浸泡,浸泡1~2h后,再在40~50℃以下烘箱中干燥,得到聚酰亚胺/氧化石墨烯的纤维;(5) 取1.8~3.6 g硼氢化钠置于烧杯中加入45 ~90ml的去离子水混合,得到硼氢化钠溶液;(6) 将上述步骤(5)制得的硼氢化钠溶液与上述步骤(4)制得的聚酰亚胺/氧化石墨烯的的纤维按照质量比为1:(0.56~1.40)的比例混合后进行还原反应,还原1~2 h后加入大量去离子水,超声分散5~10min,除去表面残留的多余的石墨烯,超声分散后得到聚酰亚胺/氧化石墨 ...
【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺/氧化石墨烯复合纤维材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1)将10~50mg的聚酰亚胺纤维浸没于10ml的乙二胺溶液中进行预处理,时间为20min~1h,预处理后取出后,用去离子水清洗,去除聚酰亚胺纤维上残留的乙二胺,得到预处理后的聚酰亚胺纤维;(2)采用改进的hummers法制备氧化石墨烯,(3)取1~5g上述步骤(2)制得的氧化石墨烯加入4~20ml的去离子水,超声分散20~30min,得到氧化石墨烯溶液;(4)将上述步骤(1)制得的预处理后的聚酰亚胺纤维置于上...
【专利技术属性】
技术研发人员:周忠福,武晓婉,薄文,张昊,王清露,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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