[發(fā)明專利]一種導熱尼龍6/石墨烯復合纖維及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011208073.1
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112301731B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卓其奇;徐雨程;張守群;戴子健
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M11/49;D06M11/13;D06M101/34
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種導熱尼龍6/石墨烯復合纖維，其特征在于，按質(zhì)量百分比由尼龍6纖維為98.5-99.5％，石墨烯為0.5-1.5％組成，其中所述尼龍6纖維直徑為20-50μm，所述石墨烯是由氧化石墨烯還原得到；所述氧化石墨烯按質(zhì)量百分比由平均粒徑為0.05-0.2μm的氧化石墨烯為5-15％，平均粒徑為2-5μm的氧化石墨烯為85-95％組成；且通過以下步驟制得：

步驟一、將質(zhì)量比5-15％平均粒徑為0.05-0.2μm和質(zhì)量比85-95％平均粒徑為2-5μm的氧化石墨烯加入到去離子水中，超聲分散15分鐘，得到0.1-0.5mg/mL氧化石墨烯水溶液；

步驟二、將質(zhì)量比98.5-99.5％尼龍6纖維依次放入濃度為0.1-0.5mol/L陽離子表面活性劑、粒徑為5-50nm金屬氧化物溶液和質(zhì)量比0.5-1.5％預制的0.1-0.5mg/mL氧化石墨烯水溶液中，浸泡時間分別為5-30分鐘，得到尼龍6/金屬氧化物/氧化石墨烯復合纖維；

步驟三、將步驟二制得的尼龍6/金屬氧化物/氧化石墨烯復合纖維放入濃度為0.1-0.5摩爾每升的硼氫化鈉水溶液中發(fā)泡5-20分鐘，同時利用金屬氧化物催化硼氫化鈉水解所釋放出的質(zhì)子氫還原氧化石墨烯，得到具有多孔結(jié)構(gòu)的尼龍6/金屬氧化物/石墨烯復合纖維；

步驟四、將步驟三制得的尼龍6/金屬氧化物/石墨烯復合纖維放入0.5-2％稀鹽酸溶液中去除金屬氧化物，去離子水沖洗3次，最終得到具有多孔結(jié)構(gòu)的尼龍6/石墨烯復合纖維。

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱尼龍6/石墨烯復合纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將質(zhì)量比5-15％平均粒徑為0.05-0.2μm和質(zhì)量比85-95％平均粒徑為2-5μm的氧化石墨烯加入到去離子水中，超聲分散15分鐘，得到0.1-0.5mg/mL氧化石墨烯水溶液；

步驟二、將質(zhì)量比98.5-99.5％尼龍6纖維依次放入濃度為0.1-0.5mol/L陽離子表面活性劑、粒徑為5-50nm金屬氧化物溶液和質(zhì)量比0.5-1.5％預制的0.1-0.5mg/mL氧化石墨烯水溶液中，浸泡時間分別為5-30分鐘，得到尼龍6/金屬氧化物/氧化石墨烯復合纖維；

步驟三、將步驟二制得的尼龍6/金屬氧化物/氧化石墨烯復合纖維放入濃度為0.1-0.5摩爾每升的硼氫化鈉水溶液中發(fā)泡5-20分鐘，同時利用金屬氧化物催化硼氫化鈉水解所釋放出的質(zhì)子氫還原氧化石墨烯，得到具有多孔結(jié)構(gòu)的尼龍6/金屬氧化物/石墨烯復合纖維；

步驟四、將步驟三制得的尼龍6/金屬氧化物/石墨烯復合纖維放入0.5-2％稀鹽酸溶液中去除金屬氧化物，去離子水沖洗3次，最終得到具有多孔結(jié)構(gòu)的尼龍6/石墨烯復合纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種導熱尼龍6/石墨烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨或雙癸基二甲基甲酸銨。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種導熱尼龍6/石墨烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述的金屬氧化物為氧化鎳、四氧化三鈷或四氧化三鐵。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種導熱尼龍6/石墨烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述的氧化鎳、四氧化三鈷和四氧化三鐵的形狀為納米顆粒、納米棒或納米片。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種導熱尼龍6/石墨烯復合纖維的制備方法，其特征在于，所述硼氫化鈉水解的發(fā)泡時間為15-60分鐘。