[發(fā)明專利]一種基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611044726.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN106702721B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱美芳;胡澤旭;相恒學(xué);周家良;陳姿曄;楊凌濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M11/74
• 分類號(hào): D06M11/74;D06M101/30;D06M101/36;D06M101/32
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 黃志達(dá);魏峯

本發(fā)明涉及一種基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物及其制備方法，所述織物中各組分及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：高分子織物99?99.99％，氧化石墨烯0.01?1％。制備方法包括：將氧化石墨烯溶于溶劑中，得到氧化石墨烯懸浮液；通過(guò)軋染?烘干循環(huán)工藝，將氧化石墨烯懸浮液均勻涂覆于高分子織物表面；將得到的織物在氮?dú)夥諊拢?00～300℃加熱反應(yīng)2～3h，得到基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，方便環(huán)保，可操作性強(qiáng)；得到的織物導(dǎo)電性高，具有良好的耐用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子織物表面修飾領(lǐng)域，特別涉及一種基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物及其制備方法。

背景技術(shù)

絕大多數(shù)高分子材料是絕緣材料，由高分子材料制成的化學(xué)纖維同樣具有絕緣性。這些纖維在使用過(guò)程中靜電不斷積累，而電荷無(wú)法釋放，最終帶有很高的電勢(shì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，對(duì)石化行業(yè)、化工行業(yè)等特殊場(chǎng)合帶來(lái)嚴(yán)重后果。

導(dǎo)電纖維及織物的制備通常是用化學(xué)方法在纖維表面形成半導(dǎo)體薄層或把導(dǎo)電微粒混入紡絲熔體中，通過(guò)復(fù)合紡絲制成皮芯結(jié)構(gòu)或海島結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電纖維。而這些方法制備的導(dǎo)電纖維會(huì)影響纖維或織物的強(qiáng)度以及導(dǎo)電性。專利CN 102978742 A通過(guò)將導(dǎo)電納米粒子加入到聚酯中制備導(dǎo)電聚酯纖維；但是該方法制備導(dǎo)電纖維需要較多的導(dǎo)電納米材料，并且對(duì)紡絲過(guò)程需要良好的控制，產(chǎn)品成型率和合格率均有所降低。專利CN 103334294A通過(guò)后處理的方法制備一種阻燃導(dǎo)電纖維，但該方法過(guò)程非常復(fù)雜，流程較多，且對(duì)環(huán)境有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物及其制備方法，該方法簡(jiǎn)單，方便環(huán)保，可操作性強(qiáng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。

本發(fā)明的一種基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物，所述織物中各組分及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：高分子織物99-99.99％，氧化石墨烯0.01-1％。

所述高分子織物的耐高溫性能為：>200℃。

所述高分子織物為聚苯硫醚織物、聚酰亞胺織物、芳砜綸織物、芳綸1313織物、芳綸 1414織物、聚醚醚酮織物、聚萘二甲酸乙二醇酯纖維織物和以上織物混紡的復(fù)合織物的其中一種。

本發(fā)明的一種基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物的制備方法，包括：

(1)將氧化石墨烯溶于溶劑中，得到氧化石墨烯懸浮液；

(2)通過(guò)軋染-烘干循環(huán)工藝，將步驟(1)中的氧化石墨烯懸浮液均勻涂覆于高分子織物表面；

(3)將步驟(2)中得到的織物在氮?dú)夥諊拢?00～300℃加熱反應(yīng)2～3h，得到基于熱還原法石墨烯修飾的高分子導(dǎo)電織物。

所述步驟(1)中溶劑為甲醇水溶液、乙醇水溶液、醋酸水溶液和丙酮水溶液中的至少一種，或者是甲醇、乙醇、醋酸和丙酮中的至少一種；其中，上述水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50～99％。

所述步驟(1)中氧化石墨烯懸浮液的濃度為0.1-3.0wt％。

所述步驟(2)中軋染-烘干循環(huán)工藝過(guò)程中浸漬的時(shí)間為5～15min，烘干的溫度為80～100℃，烘干時(shí)間為5～15min；循環(huán)次數(shù)為5～20次。

所述步驟(3)中加熱反應(yīng)的優(yōu)選條件為：200～280℃加熱2～3h。

本發(fā)明的高分子導(dǎo)電織物的電導(dǎo)率達(dá)到0.0213S/cm，石墨烯片層均勻分布于織物纖維表面，且不易脫落，具有良好的耐用性。

本發(fā)明是通過(guò)軋染-烘干循環(huán)工藝，將氧化石墨烯懸浮液均勻涂覆于高分子織物表面，然后在氮?dú)鈿夥障峦ㄟ^(guò)熱還原法原位還原制備高分子導(dǎo)電織物。

有益效果