一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM‑PF)静电纺丝纤维，其原料成分是由1%~4%的氧化石墨烯、82%~90%的改性酚醛树脂(UM‑PF)、5%~10%的PH调节剂和0.5%~1%的分散剂组成，将配比好的原料充分混合搅拌均匀获得氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM‑PF)混合溶剂体系，然后将混合溶剂体系放在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。本发明专利技术中可以生产出纳米级直径的氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM‑PF)细丝纤维，具有制备工艺简单，生产效率高，纤维具有良好的强度和韧性，通过氧化石墨烯的引入，使纤维具有优异的导电性能，扩大了纤维的应用范围。

A Graphite Oxide/Modified Phenolic Resin (UM-PF) Electrospinning Fiber

The invention discloses an electrospinning fiber of graphene oxide/modified phenolic resin (UM -PF), whose raw material composition is composed of 1%~4% graphene oxide, 82%~90% modified phenolic resin (UM -PF), 5%~10% PH regulator and 0.5%~1% dispersant. The raw material with good ratio is fully mixed and stirred to obtain a mixed solvent system of graphene oxide/modified phenolic resin (UM PF), and then the mixed solvent system of graphene oxide/modified phenolic resin (UM PF) is obtained. Under the action of electric field, the droplets at the needle will change from spherical to conical shape, and the fiber filaments will be extended from the tip of cone. In the invention, nano-sized graphene oxide/modified phenolic resin (UM -PF) filament fibers with simple preparation process, high production efficiency and good strength and toughness can be produced. By introducing graphene oxide, the fibers have excellent electrical conductivity, and the application scope of the fibers is expanded.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维
本专利技术专利涉及静电纺丝纤维领域，具体涉及一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维。
技术介绍
静电纺丝技术已经有一些专利报道和实验室的研究。在静电纺丝工艺过程中，首先使液体表面形成一个电场，电场力作用于液体表面时，将在液体表面产生带电荷的液体射流。液体射流会被带有相反电荷且具有合适电势的物质所吸引而被拉伸。在液体射流被拉伸的过程中，将被干燥和固化，生成纤维。通过液体的冷却、溶剂的蒸发等物理固化或者通过化学固化都可以使被拉伸的液体射流固化和干燥。生成的纤维被一个合适安放的且具有反向电荷的接收装置收集，并可以在需要时从收集装置中将纤维移除，或者可以直接应用于具有反向电荷的目标生成区域。氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料，具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域，因此氧化石墨烯的表面改性成为另一个研究重点。目前的纤维产品已有很多，如无机纤维和有机纤维，并且其应用范围叶很广泛，但在导电性方面的纤维研究还比较少，因此就如何生产出具有导电性能的纤维及纤维产品是当前的一个急需解决和研究的话题。专利号为CN101805940A的中国专利申请了公开了一种聚合物静电纺丝纤维，包括如下质量百分比的组分：聚合物80%~100%，pH调节剂0~20%；所述的聚合物为亲水性聚合物和/或轻微疏水性聚合物。该纤维较现有纤维坚固并具有良好的液体吸收性，应用范围广泛，其制备方法操作简单，可根据实际需要进行调整，适于工业化生产。本专利技术还公开了利用聚合物静电纺丝纤维制备的医用复合物或纤维敷料，可以直接用于治疗伤口和/或保护伤者不受污染。与传统的敷料相比，具有去除方便，可以减轻伤者痛苦的优点。专利号为CN105820514A的中国专利申请了一种高导电型石墨烯-树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)将天然鳞片石墨和无水氯化铁放入真空管内封闭，加热至320~360℃，保持12~48小时，获得氯化铁插层石墨；2)将步骤1)制备得到的氯化铁插层石墨与适量的双氧水共同放入烧杯中在室温下反应2~6小时，获得少层石墨烯；3)将双酚A型E51环氧树脂与聚醚胺D230树脂固化剂以3:1的重量比进行混合，得到混合物；4)在12~18℃的温度下，往步骤3)的混合物中添加步骤2)的少层石墨烯，搅拌混合2~10小时，所述的少层石墨烯在总混合物中的质量百分数为1~5%；5)将步骤4)的混合物在80~120℃条件下固化2~6小时，最后自然冷却到室温。专利号为CN106751635A的中国专利申请了一种次石墨烯树脂复合材料，其特征在于：按重量份包括不饱和聚脂树脂100份，次石墨烯含量80％以上的天然片状次石墨烯20～40份；分散剂0.5～2份；偶联剂1.5～5份；短切玻璃纤维3～10；固化剂0.5～1份；工程塑料5～20份；脱模剂1～8份；抗氧化剂0.1～0.5份。其制备方法，包括如下步骤：1)、不饱和聚脂树脂进行打浆；2)、在步骤1中的浆液中添加固化剂、分散剂、脱模剂、偶联剂、工程塑料以及抗氧化剂；在添加过程逐一进行添加，并且匀速搅拌；3)、搅拌均匀后，添加短切玻璃纤维，并且匀速搅拌；4)、添加天然片状次石墨；并且匀速搅拌；5)、在自然条件下密封存放。专利号为CN105821524A的中国专利申请了一种改性碳纳米管/石墨烯-树脂导电纤维的制备方法，包括：将碳纳米管/石墨烯复合纺丝液进行湿法纺丝，干燥，得到碳纳米管/石墨烯-树脂导电纤维；其中湿法纺丝所用凝固浴为树脂凝固浴；然后碳纳米管/石墨烯-树脂导电纤维在拉伸条件下，进行深冷处理，然后回温至室温，保温一段时间，即得。本专利技术所得材料在电子纺织品，电磁屏蔽，智能可穿戴领域具有广泛的应用前景；如上述几个专利，均公开了本领域相关的技术产品，但如何更加高标准高效率高质量得到一种具有高导电性能的静电纺丝纤维是本领域急需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维。为了解决上述技术问题，所采用的技术方案是：氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维的原料成分是由1%~4%的氧化石墨烯、82%~90%的改性酚醛树脂(UM-PF)、5%~10%的PH调节剂和0.5%~1%的分散剂组成；将配比好的原料充分混合搅拌一定时间，获得均匀度高分散性良好的的氧化石墨烯/改性酚醛树脂混合溶剂体系，然后将混合溶剂体系放在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴由球形变为圆锥形，并拉伸液体，从圆锥尖端延展得到拉伸的液体射流，经固化炉固化处理和经干燥器干燥处理得到纤维细丝，将生成的纤维细丝用一个合适安放的且具有反向电荷接收装置进行收集，得到纳米纤维产品；进一步的，所述的改性酚醛树脂(UM-PF)为尿素和三聚氰胺改性的酚醛树脂；进一步的，所述的氧化石墨烯为氧化石墨烯薄片，由石墨粉末经化学氧化及剥离后得到，为单一的原子层；进一步的，所述的PH调节剂为海藻酸或聚丙烯酸，分散剂为有机分散剂，是甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种；进一步的，所述的静电纺丝的电压为标准电压，干燥器的温度和时间满足静电纺丝纤维达到规定的标准湿含量，固化处理工艺是满足保证材料达到良好的结合应力的恒温处理的固化处理工艺。本专利技术所具有的优点：（1）添加氧化石墨烯得到的最终的纤维具有优异的导电性能，解决了一般纤维无法用在导电设备上的难题。（2）添加氧化石墨烯增强了纤维的强度和韧性。（3）采用静电纺丝方法制备氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)纤维，工艺操作简单，生产效率高。（4）得到的纤维具有良好的隔热保温效果（5）生产得到的氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维，可用于制作棉毡等复合材料，提高了酚醛树脂纤维的应用范围。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。实施例1一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维，其中氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维的原料成分是由2.5%的氧化石墨烯、89%的改性酚醛树脂(UM-PF)、8%的PH调节剂和0.5%的分散剂组成；将配比好的原料充分混合搅拌一定时间，获得均匀度高分散性良好的的氧化石墨烯/改性酚醛树脂混合溶剂体系，然后将混合溶剂体系放在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴由球形变为圆锥形，并拉伸液体，从圆锥尖端延展得到拉伸的液体射流，经固化炉固化处理和经干燥器干燥处理得到纤维细丝，将生成的纤维细丝用一个合适安放的且具有反向电荷接收装置进行收集，得到纳米纤维产品；进一步的，所述的改性酚醛树脂(UM-PF)为尿素和三聚氰胺改性的酚醛树脂；进一步的，所述的氧化石墨烯为氧化石墨烯薄片，由石墨粉末经化学氧化及剥离后得到，为单一的原子层；进一步的，所述的PH调节剂为海藻酸或聚丙烯酸，分散剂为有机分散剂，是甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM‑PF)静电纺丝纤维，其特征在于所述的氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM‑PF)静电纺丝纤维的原料成分是由1%~4%的氧化石墨烯、82%~90%的改性酚醛树脂(UM‑PF)、5%~10%的PH调节剂和0.5%~1%的分散剂组成；将配比好的原料充分混合搅拌一定时间，获得均匀度高分散性良好的的氧化石墨烯/改性酚醛树脂混合溶剂体系，然后将混合溶剂体系放在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴由球形变为圆锥形，并拉伸液体，从圆锥尖端延展得到拉伸的液体射流，经固化炉固化处理和经干燥器干燥处理得到纤维细丝，将生成的纤维细丝用一个合适安放的且具有反向电荷接收装置进行收集，得到纳米纤维产品。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维，其特征在于所述的氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维的原料成分是由1%~4%的氧化石墨烯、82%~90%的改性酚醛树脂(UM-PF)、5%~10%的PH调节剂和0.5%~1%的分散剂组成；将配比好的原料充分混合搅拌一定时间，获得均匀度高分散性良好的的氧化石墨烯/改性酚醛树脂混合溶剂体系，然后将混合溶剂体系放在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴由球形变为圆锥形，并拉伸液体，从圆锥尖端延展得到拉伸的液体射流，经固化炉固化处理和经干燥器干燥处理得到纤维细丝，将生成的纤维细丝用一个合适安放的且具有反向电荷接收装置进行收集，得到纳米纤维产品。2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯/改性酚醛树脂(UM-PF)静电纺丝纤维，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小波，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：苏州宏久航空防热材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32