[发明专利]复合型超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯白油浆料，其特征在于，包括：

改性石墨烯、白油和UHMWPE，其中所述改性石墨烯的含量为0.1wt％-15wt％，优选为1wt％-8wt％；所述UHMWPE的含量为0.01wt％-5wt％，优选为0.05wt％-0.5wt％。

2.根据权利要求1所述的石墨烯白油浆料的制备方法，其特征在于，包括：

制备改性石墨烯：将氧化石墨分散到第一溶剂中，加入改性剂进行改性，得到改性石墨烯；和

制备石墨烯白油浆料：将所述改性石墨烯分散到第二溶剂中得到石墨烯分散液，研磨所述石墨烯分散液后去除第二溶剂得到剩余物，将所述剩余物、第一UHMWPE和第一白油混合，先升温至第一温度，再升温至第二温度，所述第二温度比第一温度高40-80℃，保温得到石墨烯白油浆料。

3.根据权利要求2所述的石墨烯白油浆料的制备方法，其特征在于，在所述制备改性石墨烯的步骤中，

所述第一溶剂为极性溶剂，优选为乙醇溶液；和/或

所述氧化石墨分散在所述第一溶剂的浓度为0.1-20mg/ml,优选为1mg/ml；和/或

所述分散的方式采用超声分散，所述超声功率为100w-2000w，优选200-1000w，超声时间为10min-4h，优选10min-2h；和/或

所述改性剂为十六烷基三甲氧基硅烷、油酸、油胺、硬脂酸中的一种或两种以上，进一步优选地，所述改性剂的加入量为所述改性剂与所述氧化石墨的质量比为0.5-20，更优选为1-8；和/或

所述改性的具体方法为：加入所述改性剂，搅拌混匀后，在80-220℃条件下反应1-60h；优选地，在100-200℃条件下反应8-32h；更优选地在180℃条件下反应12h；和/或

所述加入改性剂进行改性后还包括去除残余改性剂，所述去除残余改性剂的具体方法为：反复用环己烷滤洗；优选地，环己烷滤洗的次数为2-5次。

4.根据权利要求2所述的石墨烯白油浆料的制备方法，其特征在于，所述制备石墨烯白油浆料的步骤中，

所述第二溶剂为极性溶剂，优选为无水乙醇；和/或

所述石墨烯分散液中改性石墨烯的含量为1wt％-10wt％，进一步优选为1wt％-5wt％；和/或

所述研磨采用砂磨机进行研磨，进一步优选地，采用纳米砂磨机进行研磨，研磨转速为1500-3000rpm；和/或

所述研磨过程中采用研磨介质，进一步优选地，所述研磨介质为氧化锆珠，粒径为0.4-0.6mm；和/或

所述研磨至所述石墨烯分散液中改性石墨烯的粒径D99≤7μm；和/或

所述去除第二溶剂的方法为采用抽滤的方法；和/或

所述将所述剩余物、第一UHMWPE和第一白油混合的具体方法为：将所述剩余物加入到第一白油中，在高速搅拌条件下再加入第一UHMWPE；优选地，所述搅拌的转速为500-3000rpm，优选2000rpm；和/或

所述第一温度为70℃-100℃，进一步优选为80℃；和/或

所述第二温度为100℃-180℃，进一步优选为150℃；和/或

所述保温时间为1h-6h，进一步优选为1h-3h。

所述改性石墨烯占所述石墨烯白油浆料含量的0.1wt％-15wt％，优选为1wt％-8wt％。

所述UHMWPE占所述石墨烯白油浆料含量的0.01wt％-5wt％，优选为0.05wt％-0.5wt％。

5.一种复合型超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括：

将硬质纤维与第二白油混合，得到硬质纤维预混液；

制备纺丝液：将权利要求1所述石墨烯白油浆料、所述硬质纤维预混液、第二UHMWPE、抗氧剂及第三白油混合，得到纺丝液；和

制备复合纤维：将所述纺丝液经溶胀、熔融挤出、冷却后形成冻胶丝，由所述冻胶丝制备得到复合纤维。

6.根据权利要求5所述的复合型超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，制备硬质纤维预混液步骤中，所述硬质纤维为玻璃纤维和/或陶瓷纤维，所述硬质纤维预混液中硬质纤维的含量为5wt％-30wt％，优选为10wt％-25wt％。