[發(fā)明專利]一種石墨烯玻璃復(fù)合纖維的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810946914.5
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN109111121A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王飛;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C03C13/00
• 分類號(hào): C03C13/00;C03C14/00;C03B37/022
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種石墨烯玻璃復(fù)合纖維的制備方法，將氧化石墨烯粉末、苯酚溶液加入有機(jī)溶劑中，經(jīng)過超聲分散、恒溫?cái)嚢韬颓蚰ズ蟮玫绞┎ＡХ刍旌弦海瑢⒒旌弦哼^濾后得到的粉體放入真空烘箱中加熱，再用去離子水清洗過濾、真空加熱后得到石墨烯復(fù)合玻璃粉體，最后放入電加熱窯爐中，在惰性氣體保護(hù)下拉絲成型，得到石墨烯玻璃復(fù)合纖維。本專利利用苯酚作為還原劑可以得到分散均勻、性質(zhì)穩(wěn)定的石墨烯分散液，改善了玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等諸多性能，拓展了玻璃纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合纖維的制備方法，尤其涉及一種石墨烯玻璃復(fù)合纖維的制備方法。

背景技術(shù)

玻璃纖維屬于無機(jī)纖維材料，相比于塊狀玻璃，首先克服了脆性，更重要的是力學(xué)性能得到明顯改善。另外還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。玻璃纖維在國內(nèi)己發(fā)展了60余年，形成了比較成熟的工藝體系，在化工，能源，航空，電子等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用。目前，玻璃纖維復(fù)合材料的制備方法主要是將玻璃纖維浸漬于被復(fù)合材料中，這種方法的缺點(diǎn)是浸潰只能使表面得到改性，內(nèi)層依然為純玻璃纖維，綜合性能受到限制。

玻璃纖維與石墨婦復(fù)合是一個(gè)比較新穎的研究方向，將兩者復(fù)合，可得到石墨烯增強(qiáng)玻璃纖維材料，該復(fù)合材料綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，拓展了玻璃纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)文獻(xiàn)考證，將玻璃纖維作為増強(qiáng)體，增強(qiáng)聚合物的研究報(bào)道較多，在關(guān)于石墨烯與玻璃纖維復(fù)合的研究方面較少，最多在電學(xué)性能方面有部分報(bào)道。

申請?zhí)枮?01610612845.5的中國發(fā)明專利公開了一種石墨烯改性復(fù)合玻璃纖維及其制備方法，所述制備方法包括以下步驟：（1）制備玻璃纖維；（2）玻璃纖維預(yù)處理；（3）稱取石墨烯量子點(diǎn)配制成濃度為0.1~1mg/ml的分散溶液，溶劑為水、丙酮或二甲基亞砜；超聲攪拌80~100ml石墨烯量子點(diǎn)分散溶液，將預(yù)處理后的玻璃纖維加入其中，超聲攪拌速度減半，浸漬30~60min；取出玻璃纖維清洗，烘干，待用；（4）制備石墨烯改性復(fù)合玻璃纖維。

申請?zhí)枮?01711150786.5的中國發(fā)明專利公開了一種石墨烯玻璃纖維復(fù)合材料及其制備方法，利用玻璃纖維表面的氧化石墨烯涂層的溶脹和融合作用可實(shí)現(xiàn)對玻璃纖維的交聯(lián)。氧化石墨烯作為上漿劑和交聯(lián)劑，可對玻璃纖維均勻涂覆，交聯(lián)過程快速簡單，交聯(lián)強(qiáng)度高。經(jīng)過進(jìn)一步的還原后，氧化石墨烯交聯(lián)層轉(zhuǎn)變?yōu)槭┙宦?lián)層，增強(qiáng)了玻璃纖維間的相互作用，降低了纖維間的接觸電阻，使得玻璃纖維展現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性。

以上兩篇專利通過浸漬或涂覆法在玻璃纖維表面制得石墨烯層，由于石墨烯易團(tuán)聚、分散不均勻，因此難以得到均勻涂覆的石墨烯涂層，對玻璃纖維性能的改善比較有限。

申請?zhí)枮?01610056914.9的中國發(fā)明專利公開了一種制備石墨烯/玻璃復(fù)合纖維的方法，包括玻璃粉改性，石墨烯/玻璃復(fù)合材料的制備，制備玻璃纖維的改進(jìn)技術(shù)三方面。本發(fā)明通過對不同基質(zhì)的選擇完成玻璃粉改性，然后通過添加氧化石墨烯，使二者混合均勻，得到石墨烯/玻璃復(fù)合材料，將復(fù)合材料進(jìn)行拉絲，得到玻璃復(fù)合纖維。該專利中玻璃粉的改性過于繁瑣，增加了該技術(shù)的難度，而且石墨烯在玻璃中的分散性得不到保障。

雖然目前存在很多制備石墨烯改性玻璃纖維的方法，但是都存在一些缺點(diǎn)，因此有必要發(fā)明一種提高石墨烯分散性、操作簡單、切實(shí)可行的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用石墨烯改進(jìn)玻璃纖維性能的方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：提供了一種石墨烯玻璃復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于包括以下制備步驟：

（1）將適量的氧化石墨烯粉末加入有機(jī)溶劑中，超聲分散后，再加入適量苯酚溶液，繼續(xù)超聲分散；

（2）取適量玻璃粉加入上述制備的溶液中，在恒溫磁力攪拌器中充分?jǐn)嚢瑁?/p>

（3）將上述制備的溶液放入行星球磨機(jī)中，在真空或惰性氣體保護(hù)下充分球磨，得到石墨烯玻璃粉混合液；