一种石墨烯/聚丙烯腈复合纤维及其纺丝原液和制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种石墨烯/聚丙烯腈复合纤维及其纺丝原液和制备方法，该复合纤维为聚丙烯腈、纳米石墨烯与亚微米石墨烯的共聚物。制备该复合纤维的纺丝原液为均匀溶解有聚丙烯腈且均匀分散有纳米石墨烯与亚微米石墨烯的溶液。纺丝原液制备包括先取部分均匀溶解有聚丙烯腈的溶液同均匀分散有纳米石墨烯与亚微米石墨烯的溶液混合均匀，制得纺丝前体液；再取部分或全部纺丝前体液同剩余的均匀溶解有聚丙烯腈的溶液混合均匀，制得纺丝原液。利用本发明专利技术制备石墨烯/聚丙烯腈复合纤维的原液纺丝能得到具有抗静电、高强度及抗菌等功能的石墨烯/聚丙烯腈复合纤维。维。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/聚丙烯腈复合纤维及其纺丝原液和制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种石墨烯/聚丙烯腈复合纤维及其纺丝原液和制备方法。

技术介绍

[0002]石墨烯是近年来发现的一种高导电率的纳米材料，作为填料能显著提高聚合物的导电性及强度等。然而，我们研究发现通过原液共混湿法纺丝生产石墨烯/聚丙烯腈纤维时，石墨烯的尺寸直接影响到原液的纺丝性能，石墨烯尺寸大于1微米，原液很难挤出，供纺压力大，纺丝时堵孔、断丝、绕棍等现象严重，必须严格控制石墨烯的尺寸，但是石墨烯的尺寸太小，得到的石墨烯/聚丙烯腈纤维的功能性差，故需要详细研究石墨烯的尺寸。
[0003]本专利技术经研究发现将纳米石墨烯(尺寸在50-300nm之间，厚度在1-1.5nm之间)和亚微米石墨烯(尺寸在400-800nm，厚度在1-1.5nm之间)按照一定比例复配，再添加到聚丙烯腈原液中，得到的原液具有较好的可纺性，纺出的纤维具有较好的抗静电性及较高的力学强度。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种石墨烯/聚丙烯腈复合纤维，该复合纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/聚丙烯腈复合纤维，其特征在于，为聚丙烯腈、纳米石墨烯与亚微米石墨烯的共聚物。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/聚丙烯腈复合纤维，其特征在于，纳米石墨烯与亚微米石墨烯的总量同聚丙烯腈的质量比为0.008～0.035：1，纳米石墨烯与亚微米石墨烯的质量比为1：1～9；纳米石墨烯的尺寸为50～300nm，厚度为1～1.5nm；亚微米石墨烯的尺寸为400～800nm，厚度为1～1.5nm。3.用于制备权利要求1或2所述石墨烯/聚丙烯腈复合纤维的纺丝原液，其特征在于，为均匀溶解有聚丙烯腈且均匀分散有纳米石墨烯与亚微米石墨烯的溶液。4.根据权利要求3所述的纺丝原液，其特征在于，纺丝原液体系中，聚丙烯腈的质量百分比浓度为10％～13％，纳米石墨烯与亚微米石墨烯的总量同聚丙烯腈的质量比为0.008～0.035：1，纳米石墨烯与亚微米石墨烯的质量比为1：1～9；纳米石墨烯的尺寸为50～300nm，厚度为1～1.5nm；亚微米石墨烯的尺寸为400～800nm，厚度为1～1.5nm。5.权利要求3或4所述制备石墨烯/聚丙烯腈复合纤维的纺丝原液的制备方法，其特征在于，步骤包括：先取部分均匀溶解有聚丙烯腈的溶液同均匀分散有纳米石墨烯与亚微米石墨烯的溶液混合均匀，制得纺丝前体液；再取部分或全部纺丝前体液同剩余的均匀溶解有聚丙烯腈的溶液混合均匀，制得纺丝原液。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤包括：先向均匀分散有纳米石墨烯与亚微米石墨烯的溶液中加入部分均匀溶解有聚丙烯腈的溶液，边加边施加超声和高剪切作用，至混合均匀，制得纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍三华，韩风，辛美音，李静，顾丹凤，宋铮，姚坚，薛丽，毕建东，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：