【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织化学，具体涉及一种石墨烯改性聚酯纤维及其制备方法。
技术介绍
1、聚酯纤维，简称pet纤维，俗称涤纶，是一种合成纤维，由大分子链中的各链节通过酯基连接而成。聚酯纤维耐热、耐光，断裂强度和弹性模量高、回弹性适中、热定型效果优异。其织物耐洗耐穿。除此之外，聚酯纤维还具有优异的抗有机溶剂、抗肥皂、抗洗涤剂、抗漂白液、抗氧化剂等性能，同时还具备较好的耐腐蚀性，对弱酸和弱碱稳定。在家居纺织品制造和制造工业用防护服等方面广泛应用。
2、高分子材料通常缺少亲水基团，吸湿性差，比阻高，受到摩擦、牵伸、压缩、热风干燥等因素的影响易产生静电并积累静电，从而会造成静电吸尘、静电放电等不良现象，甚至会产生火花，引起火灾或爆炸等危险事故，威胁人们的健康和财产安全。
3、聚酯纤维也属于高分子材料，同样存在回潮率低、吸湿性差，生产和使用过程中易产生静电的问题。
技术实现思路
1、现有技术中存在的问题是：聚酯纤维存在回潮率低、吸湿性差，生产和使用过程中易产生静电。针对上述问题，本专利技术提供一种石墨烯改性聚酯纤维，其包括以下制备步骤：
2、(1)将聚醚改性氧化石墨烯均匀分散在去离子水中，得到改性液；
3、(2)将聚酯纤维浸渍于步骤(1)所获改性液中，于50-60℃下保温至少30min，经水洗、烘干后，完成一次浸渍，重复上述浸渍过程至少5次，得到氧化石墨烯改性聚酯纤维；
4、(3)将步骤(2)所获氧化石墨烯改性聚酯纤维浸渍在还原液中，将氧
5、具体地，所述聚醚改性氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：
6、(1)氧化石墨烯与3,5-双(3-氨丙基)苯甲酸乙酯发生酰胺化反应得到改性氧化石墨烯；
7、(2)改性氧化石墨烯与四臂-聚乙二醇-氨基发生酰胺化反应，得到聚醚改性氧化石墨烯。
8、具体地，步骤(1)包括以下步骤：
9、将20g氧化石墨烯分散于20ml无水二氯甲烷中，超声分散均匀，加入15-20g hatu(2-(7-氮杂苯并三氮唑)-四甲基脲六氟磷酸盐)和15-20ml dipea(n,n-二异丙基乙胺)，超声分散均匀，再加入5-10g 3,5-双(3-氨丙基)苯甲酸乙酯，超声分散均匀，边搅拌边采用ftir监测反应的进行，室温下搅拌反应至反应体系中的氨基吸收峰在红外光谱中消失，反应结束，反应产物经离心、用乙醇洗涤、干燥，得到改性氧化石墨烯；
10、具体地，步骤(2)包括以下步骤：
11、将40mg改性氧化石墨烯均匀分散在去离子水中，得到浓度为1-3mg/ml的改性氧化石墨烯分散液，加入羧基活化剂n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)(edc)，所述改性氧化石墨烯与nhs、edc之间的质量比为1:1-1.2:1-1.2，常温下搅拌反应0.5-2h，加入0.15-0.2mol四臂-聚乙二醇-氨基，后调节ph＝4.5-6，常温反应12-48h，过滤、洗涤、干燥，得到聚醚改性氧化石墨烯。
12、具体地，改性液的浓度为1-10mg/l。
13、具体地，所述聚酯纤维经过水解预处理，所述水解预处理是将聚酯纤维浸渍在热碱溶液中，使得聚酯纤维表面发生轻度水解反应。
14、具体地，水解预处理的浸渍温度不高于80℃。
15、具体地，水解预处理的浸渍时间不超过30min。
16、具体地，水解预处理中的碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
17、具体地，水解预处理中的碱液浓度为0.5-1moi/l。
18、具体地，还原液中的还原剂包括但不限于硼氢化钠、l-抗坏血酸、连二亚硫酸钠中的至少一种。
19、具体地，还原液的浓度为10-100mg/l。
20、具体地，室温还原时间不少于48h。
21、本专利技术具有如下的有益效果：
22、(1)本专利技术所获石墨烯改性聚酯纤维表面负载有改性石墨烯材料，所述改性石墨烯材料(具体是指本专利技术还原后的聚醚改性氧化石墨烯)中的石墨烯片层结构之间通过3,5-双(3-氨丙基)苯甲酸乙酯、四臂-聚乙二醇-氨基引入的下述结构片段：
23、
24、作为桥梁连接在一起，改善了石墨烯材料之间的团聚现象，显著提高了改性石墨烯材料在聚酯纤维表面的均匀分散性；
25、(2)四臂-聚乙二醇-氨基为改性石墨烯材料引入了丰富的聚醚结构，亲水性聚醚结构可以吸收或缔合空气中的水分子，在聚酯纤维表面形成导电水膜以消除静电荷，聚醚结构中的氧原子还携带孤对电子，具有接收质子的能力，可以通过内部质子的传递达到静电耗散效果；
26、(3)四臂-聚乙二醇-氨基引入的聚醚结构为亲水性基团，可以提高聚醚改性氧化石墨烯在水溶液中的分散性，可有效防止石墨烯之间发生团聚，有利于聚醚改性氧化石墨烯更均匀的附着在聚酯纤维表面，可显著改善石墨烯改性聚酯纤维的抗静电性能；
27、(4)3,5-双(3-氨丙基)苯甲酸乙酯为改性石墨烯材料引入了苯甲酸乙酯结构，显著增加了改性石墨烯材料与聚酯纤维之间的相容性，可进一步提高改性石墨烯材料在聚酯纤维表面的均匀分散性和附着力，有利于改性石墨烯材料在聚酯纤维表面更好的发挥其抗静电效果，所获石墨烯改性聚酯纤维具有更好的抗静电持久性。
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1.一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所述聚醚改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所述催化剂包括但不限于HATU、DIPEA中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所述羧基活化剂包括但不限于NHS、EDC中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，改性液的浓度为1-10mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维经过水解预处理，所述水解预处理是将聚酯纤维浸渍在热碱溶液中，使得聚酯纤维表面发生轻度水解反应。
7.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，水解预处理的浸渍温度不高于80℃。
8.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，水解预处理的浸渍时间不超过30min。
9.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性聚酯
10.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，还原液中的还原剂包括但不限于硼氢化钠、L-抗坏血酸、连二亚硫酸钠中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所述聚醚改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所述催化剂包括但不限于hatu、dipea中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所述羧基活化剂包括但不限于nhs、edc中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，改性液的浓度为1-10mg/l。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚酯纤维，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔智，
申请(专利权)人：江苏垶恒复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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