[發明專利]石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201810036884.4
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108315833B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 沙嫣;沙曉林;蘭會林
• 申請（專利權）人: 南通強生安全防護科技股份有限公司
• 主分類號: D01F6/46
• 分類號: D01F6/46;D01F1/10
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：將超高分子量聚乙烯樹脂和填料采用共混的方法分散在溶劑中，形成均勻的樹脂分散液；

S2：將石墨烯分散液加入到所述樹脂分散液中，攪拌加熱得到紡絲液；所述石墨烯分散液是由石墨烯粉末加入分散劑中，加熱后，加入乳化劑，進行乳化處理后得到的；所述石墨烯的厚度為0.4～5nm，片徑為0.01～6μm，比表面積為500～1000m²/g；所述石墨烯的用量為超高分子量聚乙烯樹脂重量的0.5～10％；所述填料的用量為超高分子量聚乙烯樹脂重量的5～20％；所述石墨烯選自陽離子表面活性劑改性氧化石墨烯、鹵代烴改性氧化石墨烯、球磨法制備的少層石墨烯、電化學剝離法制備的少層石墨烯中的一種或幾種；所述填料選自碳化硅、金剛石、玻璃微珠、陶瓷纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維和金屬纖維中的至少一種；

S3：將所述紡絲液進行紡絲、原絲靜置和熱牽伸，得到石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維，最終強度達到30～45cN/dtex。

2.如權利要求1所述的石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量為4.0×10⁶～6.0×10⁶。

3.如權利要求1所述的石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述碳化硅、金剛石和玻璃微珠的粒徑為100～400nm。

4.如權利要求1所述的石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法，所述陶瓷纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維和金屬纖維的直徑為1～100um，長徑比為8～20。

5.如權利要求1所述的石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯樹脂與溶劑的重量比為(1～8)：(10～15)。

6.如權利要求1或5所述的石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述溶劑選自四氫萘、十氫萘、正庚烷、正己烷、環己烷、石蠟油、白油、煤油、植物油、動物油中的一種或多種。

7.如權利要求1所述的石墨烯超高分子量聚乙烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述共混方式是高速剪切，共混速度是1500～2800r/min，攪拌時間為4～6h；所述紡絲的溫度為110～180℃，紡絲方法為干法紡絲法或濕法紡絲法；所述分散劑選自SDS，SDBS，PSS，PVP，Span-60和Span-80的一種或多種。