[發(fā)明專利]石墨烯-絳綸導(dǎo)電聚酯絲及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710749936.8
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107523896B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶響娥;許貴軍;唐雅蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;D01F1/09;C08G63/183;C08G63/86;D01D1/02;D01D5/04
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 林青中

本發(fā)明公開一種石墨烯?絳綸導(dǎo)電聚酯絲的制備方法，步聚如下：按重量份計，將0.8～8份的納米石墨烯粉末、20～60份的乙二醇和120～250份的有機溶劑混合，加入催化劑和穩(wěn)定劑，經(jīng)加熱、攪拌得到石墨烯均勻分散的石墨烯?乙二醇分散液；將石墨烯?乙二醇分散液加熱至150℃～200℃，加入30～150份對苯二甲酸，混合均勻后，逐漸加熱至250℃～260℃，攪拌、聚合反應(yīng)3h～5h，得紡絲液；采用干法紡絲工藝將紡絲液進行紡絲，得石墨烯?絳綸導(dǎo)電聚酯絲。通過該方法制備的石墨烯?絳綸聚酯絲具有優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，且單根聚酯絲的直徑可以達到微米級，可實現(xiàn)高精度的網(wǎng)點印刷和降低絲網(wǎng)印刷的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及石墨烯-絳綸導(dǎo)電聚酯絲及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

石墨烯是由碳原子以sp²雜化連接的單原子層構(gòu)成的，其基本結(jié)構(gòu)單元為有機材料中最穩(wěn)定的苯六元環(huán)，是目前所發(fā)現(xiàn)的最薄的二維材料，且具有多項優(yōu)良的性能，如：輕薄(厚0.335nm，比表面積為2630m²/g)、高載流子遷移率(室溫下為20萬cm²/vs，是硅的100倍)、電阻率(約為10^-6Ω·cm)、機械性能強(破壞強度達42N/m，是結(jié)構(gòu)鋼的200倍)、導(dǎo)熱率高(3000～5000W/Mk，是硅的50倍)。

絲網(wǎng)印刷是將絲織物、合成纖維織物或金屬絲網(wǎng)繃在網(wǎng)框上，采用手工刻漆膜或光化學(xué)制版的方法制作絲網(wǎng)印版。絲網(wǎng)印刷應(yīng)用越來越廣泛，但目前絲網(wǎng)印刷的圖像分辨率較低，絲網(wǎng)印刷廠還很難印出高精度的網(wǎng)點，提高網(wǎng)點精細度(提高絲網(wǎng)目數(shù))，從而提高絲網(wǎng)印刷品的清晰度是業(yè)內(nèi)人士都很期待的事情。另外，在印刷一些特殊油墨(如熱塑性油墨)時，需要在絲網(wǎng)印刷過程中對油墨進行加熱，要求用于制備絲網(wǎng)的絲有一定的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，而目前使用的導(dǎo)電導(dǎo)熱的金屬絲的成本相對較高。因此，如何降低絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)版成本，提高絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)點精細度是廣大工作者的研究目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷圖像分辨率低和導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬絲成本高的問題，提供一種石墨烯-絳綸高強度導(dǎo)電聚酯絲的制備方法。

根據(jù)發(fā)明人的實驗檢測得知，與石墨烯基本結(jié)構(gòu)苯六元環(huán)相連的官能團大多數(shù)都有羧基、羥基等，它們可以在絳綸絲制備過程中與對苯二甲酸的羧基和乙二醇的羥基發(fā)生酯化聚合，成為滌綸絲碳鏈的一部分，顯著提高滌綸絲的多項性能，從而生成多項性能優(yōu)良的改性絳綸絲。

一種石墨烯-絳綸導(dǎo)電聚酯絲的制備方法，包括如下步驟：

按重量份計，將0.8～8份的納米石墨烯粉末、20～60份的乙二醇和120～250份的有機溶劑混合，加入催化劑和穩(wěn)定劑，經(jīng)加熱、攪拌得到石墨烯均勻分散的石墨烯-乙二醇分散液；所述有機溶劑選自極性值大于4的有機溶劑，如丙酮、乙二醇、二甲基甲酰胺；

將所述石墨烯-乙二醇分散液加熱至150℃～200℃，加入30～150份對苯二甲酸，混合均勻后，逐漸加熱至250℃～260℃，攪拌、聚合反應(yīng)3h～5h，得紡絲液；

采用干法紡絲工藝將所述紡絲液進行紡絲處理，即得所述石墨烯-絳綸導(dǎo)電聚酯絲。