【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合纤维材料，具体是石墨烯改性复合纤维材料及其制备工艺。
技术介绍
1、随着纺织工业的快速发展和消费者需求的不断提高，新型纤维材料的研发成为推动行业进步的重要力量。尼龙材料以其良好的耐磨性、抗皱性和吸湿性而广受青睐；但是，单一的尼龙材料在阻燃性方面表现欠佳，限制了其在阻燃性功能材料中的应用。
2、现有技术中，通常使用石墨烯等无机填料用于提高尼龙材料的耐热性、阻燃性；但是，石墨烯等填料与尼龙材料之间的特性差异，导致两者之间存在相容性和分散性问题；故而，常见工艺中，石墨烯类材料含量引入有限，阻燃性提升有限；另一方面，过高含量的石墨烯材料会导致复合材料的力学性能下降。
3、综上所述，制备一种石墨烯改性复合纤维材料具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本申请的目的在于提供一种石墨烯改性复合纤维材料。本申请的另一目的在于提供该石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺。
2、为了解决上述问题，本申请所采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供了一种石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，包括以下步骤：
4、步骤s1：将石墨烯、盐酸多巴胺加入到磷酸盐缓冲液中，在室温下搅拌混合，洗涤、干燥后，得到改性石墨烯；
5、步骤s2：将改性石墨烯、3-丙烯酰多巴胺、乙二胺、芳纶纤维加入至磷酸盐缓冲液中，室温下搅拌混合，洗涤、干燥后得到石墨烯改性芳纶纤维；
6、步骤s3：将石墨烯改性芳纶纤维、尼龙、阻燃
7、在本申请第一方面中，步骤s3中，各组分的用量为：按质量份数计，25~30份石墨烯改性芳纶纤维、55~60份尼龙、4~5份阻燃协效剂、8~12份相容交联剂、0.05~0.1份偶氮二异丁腈、0.05~0.1份过氧化异丙酰、0.5~1份添加剂；
8、所述添加剂包括抗氧化剂、稳定剂、增塑剂中一种或两种以上。
9、在本申请第一方面中，步骤s2中，各组分的用量为：按质量份数计，3~5份改性石墨烯、1~2份3-丙烯酰多巴胺、0.5~1份乙二胺、2~3份芳纶纤维。
10、在本申请第一方面中，步骤s1中，各组分的用量为：按质量份数计，0.4~0.6份石墨烯、0.1~0.2份盐酸多巴胺。
11、在本申请第一方面中，所述阻燃协效剂的制备方法为：
12、（1）将钛酸四丁酯、3-烯漆酚依次加入二甲苯中，在75~85℃下反应1~2小时，随后升高温度至115~130℃下加热2~3小时，然后蒸发溶剂，得到乙烯基漆酚钛；
13、（2）将乙烯基漆酚钛、巯基硼酸、偶氮二异丁腈加入至dmf中，在紫外光光照下，60~70℃下反应2~4小时，得到所述阻燃协效剂。
14、在本申请第一方面中，制备乙烯基漆酚钛时，各原料的用量为：按质量份数计，2~3份钛酸四丁酯、6~7份3-烯漆酚、40~50份二甲苯；
15、在本申请第一方面中，制备阻燃协效剂时，各原料的用量为：按质量份数计，9~11份乙烯基漆酚钛、4~5份巯基硼酸、0.5~1份偶氮二异丁腈、40~50份dmf。
16、在本申请第一方面中，所述相容交联剂的制备方法为：
17、（1）将80~85wt%的磷酸水溶液和35~40wt%的甲醛水溶液按照质量比为(1.5~3)：(95~100)混合，得到磷酸-甲醛混合溶液；将尼龙加入至磷酸-甲醛混合溶液中，两者固液比为1：(15~18)，在40~60℃下预处理8~12小时；洗涤、干燥，得到预处理尼龙；
18、（2）氮气气氛下，将预处理尼龙、巯基硅烷偶联剂依次加入至异丙醇中，尼龙与巯基硅烷偶联剂的质量比为1：(2~4)，随后在60~80℃下反应12~14小时，洗涤、干燥，得到相容交联剂。
19、在本申请第一方面中，所述相容交联剂中的原料包括以下组份，按质量份数计，5~6份预处理尼龙、1~2份巯基硅烷偶联剂、50~60份异丙醇。
20、第二方面，本申请提供了上述工艺制备得到的石墨烯改性复合纤维材料。
21、与现有技术相比，本申请的有益效果是：
22、1、在本申请中，石墨烯与芳纶纤维结合后形成改性芳纶纤维，能显著提升复合材料的力学性能（如拉伸强度、模量和韧性），同时增强热稳定性和阻燃性能。此外，改性处理还优化了复合材料的加工性能，提高了生产效率和质量。
23、2、在本申请中，通过引入钛、硼等元素的协效剂，协同石墨烯改性芳纶纤维有效提高石墨烯改性复合纤维材料的阻燃性能。
24、3、在本申请中，通过引入相容交联剂，利用反应相容性，有效提高石墨烯改性复合纤维材料的力学性能；从而增强复合纤维耐久性和应用性。
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1.石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，步骤S3中，各组分的用量为：按质量份数计，25~30份石墨烯改性芳纶纤维、55~60份尼龙、4~5份阻燃协效剂、8~12份相容交联剂、0.05~0.1份偶氮二异丁腈、0.05~0.1份过氧化异丙酰、0.5~1份添加剂；
3.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，步骤S2中，各组分的用量为：按质量份数计，3~5份改性石墨烯、1~2份3-丙烯酰多巴胺、0.5~1份乙二胺、2~3份芳纶纤维。
4.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，步骤S1中，各组分的用量为：按质量份数计，0.4~0.6份石墨烯、0.1~0.2份盐酸多巴胺。
5.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，所述阻燃协效剂的制备方法为：
6.根据权利要求5所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，制备乙烯基漆酚钛时，各原料的用量为：按质量份
7.根据权利要求5所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，制备阻燃协效剂时，各原料的用量为：按质量份数计，9~11份乙烯基漆酚钛、4~5份巯基硼酸、0.5~1份偶氮二异丁腈、40~50份DMF。
8.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，所述相容交联剂的制备方法为：
9.根据权利要求8所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，所述相容交联剂中的原料包括以下组份，按质量份数计，5~6份预处理尼龙、1~2份巯基硅烷偶联剂、50~60份异丙醇。
10.权利要求1~9中任一项所述的工艺制备得到的石墨烯改性复合纤维材料。
...【技术特征摘要】
1.石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，步骤s3中，各组分的用量为：按质量份数计，25~30份石墨烯改性芳纶纤维、55~60份尼龙、4~5份阻燃协效剂、8~12份相容交联剂、0.05~0.1份偶氮二异丁腈、0.05~0.1份过氧化异丙酰、0.5~1份添加剂；
3.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，步骤s2中，各组分的用量为：按质量份数计，3~5份改性石墨烯、1~2份3-丙烯酰多巴胺、0.5~1份乙二胺、2~3份芳纶纤维。
4.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，步骤s1中，各组分的用量为：按质量份数计，0.4~0.6份石墨烯、0.1~0.2份盐酸多巴胺。
5.根据权利要求1所述的石墨烯改性复合纤维材料的制备工艺，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：马宏明，曹建鹏，黄荣庆，倪张根，
申请(专利权)人：江苏江山红化纤有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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