一种石墨烯‑聚丙烯腈复合纤维制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯‑聚丙烯腈复合纤维的制备方法，包括制备聚丙烯腈和氧化石墨烯的纺丝原液，纤维依次通过第一凝固浴、第二凝固浴、热辊拉伸、水洗、干燥的工序时渗入纤维中的还原剂逐步把氧化石墨烯还原成石墨烯；本发明专利技术的有益效果是：所用第一凝固浴溶剂浓度比常规凝固浴浓度高，在高浓度的凝固浴中纤维形成皮芯结构的速度慢，低分子还原剂在纤维形成皮芯结构之前即可进入大分子网格中，在后续的热辊拉伸和高温水洗的过程中还原剂把氧化石墨烯逐步还原成石墨烯，生成的石墨烯由于聚丙烯腈大分子网格的阻挡不会发生团聚，因此制备的石墨烯‑聚丙烯腈复合纤维中石墨烯粒度小且分布均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯-聚丙烯腈复合纤维制备方法
本专利技术涉及复合纤维领域，尤其涉及一种石墨烯-聚丙烯腈复合纤维的制备方法。
技术介绍
随着纺织技术的发展，化学纤维在纤维行业中的比重越来越大，化学纤维不仅具有天然纤维的舒适健康的性能，还具有天然纤维无法相比的力学性能和功能化特性。随着化学纤维的进步，单一化纤制品已无法满足越来越高的应用需求，各种功能化复合纤维大量出现。复合纤维是指在纤维中添加其他成分，使得纤维具有常规纤维所不具备的新特性，比如耐老化、防辐射、抑菌杀菌、防静电、耐火、易着色等等。聚丙烯腈(PAN)纤维是一种通过湿法纺丝制备的化学纤维，有人造羊毛之称，其强度高，弹性好，蓬松柔软，其纺织品被广泛应用于服装、工业等领域，是一种重要的化学纤维。石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体，石墨烯是由sp2杂化的碳原子蜂窝状六角结构紧密排列而成的二维单原子层片状晶体材料，具有大π共轭体系和最薄单层原子厚度的结构，这使得其拥有独特的光、电、磁、机械等物理性能和化学性质，自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，在电子学、光学、磁学、生物医学、催本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯‑聚丙烯腈复合纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将聚丙烯腈粉末和氧化石墨烯粉末按质量比100:1‑100:5混合均匀，按质量百分比浓度15‑17％与溶剂加入锥形玻璃容器中，将锥形玻璃容器置入20‑40℃的恒温水浴200r/min匀速搅拌15‑20h制得纺丝原液，将纺丝原液转移至计量泵中，50‑70℃保温脱泡；2)向第一凝固浴中加入还原剂，所述还原剂为硼氢化钠或柠檬酸钠中的一种；3)将脱泡后的纺丝原液从喷丝板依次经过第一凝固浴、第二凝固浴、热辊拉伸、沸水水洗、干燥、上油制得石墨烯‑聚丙烯腈复合纤维。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-聚丙烯腈复合纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将聚丙烯腈粉末和氧化石墨烯粉末按质量比100:1-100:5混合均匀，按质量百分比浓度15-17％与溶剂加入锥形玻璃容器中，将锥形玻璃容器置入20-40℃的恒温水浴200r/min匀速搅拌15-20h制得纺丝原液，将纺丝原液转移至计量泵中，50-70℃保温脱泡；2)向第一凝固浴中加入还原剂，所述还原剂为硼氢化钠或柠檬酸钠中的一种；3)将脱泡后的纺丝原液从喷丝板依次经过第一凝固浴、第二凝固浴、热辊拉伸、沸水水洗、干燥、上油制得石墨烯-聚丙烯腈复合纤维。2.根据权利要求1所述的石墨烯-聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆玲，
申请(专利权)人：烟台智本知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37