[發明專利]原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811574900.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109735096A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 沙嫣;沙曉林
• 申請（專利權）人: 南通強生石墨烯科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L39/06;C08K3/04;C08K5/41;C08K5/19;C08G69/16;D01F1/10;D01F6/90
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片及其制備方法和應用，所述復合切片包括以下質量百分含量的各組分：己內酰胺80％～90％，石墨烯0.1％～10％，改性劑0.1％～1％，催化劑0.1％～1％，去離子水5％～10％。本發明的原位聚合石墨烯尼龍切片具有抗菌、防螨、遠紅外、抗紫外等性能優良，其中大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌抑菌率達到99.9％，抑螨率高達96.5％，遠紅外溫升達到0.88，UPF大于100，功能性良好。且本方法制備的原位聚合石墨烯尼龍復合切片更加均勻，工藝簡單易操作，成本低廉，經濟效益高，適合大規模工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片及其制備方法和應用，屬于化學切片技術領域。

背景技術

尼龍切片是一種成本低，性能好，用途極為廣泛的化學切片，但傳統尼龍切片并不具備功能性，隨著社會發展，傳統尼龍已不能滿足人們對功能性紡織品的需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片及其制備方法和應用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片，包括以下質量百分含量的各組分：

優選地，所述改性劑為聚乙烯吡絡烷酮、十二烷基硫酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨，三者重量比例為1:(2～4):(3～6)。采用本發明的復合改性劑，可使石墨烯分散性更好，功能性更均勻。

優選地，所述石墨烯質量百分含量為5-10％。

優選地，所述石墨烯采用機械剝離法、化學氣相沉積法或氧化還原法制備。

優選地，所述催化劑為鈉代己內酰胺鹽、己內酰胺溴化鎂，二者重量比例為 1:(2～5)。加入催化劑旨在加快聚合反應速率，減少聚合時間和能耗。

本發明還提供了一種原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片的制備方法，包括以下步驟：

A、將石墨烯與改性劑加入去離子水中，攪拌然后超聲分散，制得改性石墨烯漿料；

B、在改性石墨烯漿料中加入己內酰胺混合，然后加入催化劑攪拌，再升溫后進行兩步聚合反應，出料，切粒烘干即得所述原位聚合石墨烯尼龍切片。

根據權利要求5所述的原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片的制備方法，其特征在于，步驟A中，所述攪拌時間為0.5-1h；所述超聲分散的溫度為50-80℃，分散時間為10-20min。

優選地，步驟B中，所述攪拌的條件具體包括：在氮氣氣氛下，加熱至溫度為 70-90℃，攪拌10-20min。

優選地，步驟B中，所述兩步聚合反應的具體步驟為：在溫度為200-220℃、壓力為0.3-0.5MPa下聚合反應0.5-1.5h；然后升溫至265-285℃、壓力為 0.3-0.5MPa下聚合反應1-3h。

優選地，步驟B中，所述兩步聚合反應在氮氣氣氛下進行。

由于不同種類改性劑處理的改性石墨烯對紡絲體系影響較大，直接影響其紡絲溫度、成絲連續性以及絲的功能性，本發明針對采用的復合改性劑，對紡絲溫度、時間都進行優化，使其能夠連續紡絲，產量高、長絲色差小、并使改性石墨烯分散均勻，功能性更好。

本發明還提供了一種原位聚合改性石墨烯尼龍復合切片在紡織品中的應用。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：