[发明专利]一种耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维及制备方法和应用，包括以下按重量份的原料：纤维丝束118份、石墨烯95份、绢云母78份、钛铁矿77份、凝固添加剂98份；对进行纤维丝束处理；对钛铁矿进行处理；将处理后的钛铁矿加入到凝固添加剂中，匀速搅拌，搅拌过程中再加入石墨烯和绢云母，再进行超声分散50min，得到混合物；将处理后的纤维丝束加入到的混合物中，捞出，在60℃下固化风干；上述耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维应用在电缆领域中。本发明耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维及制备方法，凝固添加剂提高了石墨烯、绢云母和钛铁矿与对位芳纶纤维附着力，绢云母和钛铁矿提高了紫外线的吸收，起到了高耐紫外线性；制作工艺简单、成本低。

技术领域

本发明涉及一种对位芳纶纤维及制备方法和应用，具体是一种耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维及制备方法和应用。

背景技术

对位芳纶纤维，又称芳纶1414，聚对苯二甲酰对苯二胺(poly-p-phenyleneterephthamide)，对苯二胺与对苯二甲酰氯缩合聚合而成的全对位聚芳酰胺。由于分子链的刚性，有溶致液晶性，在溶液中在剪切力作用下极易形成各向异性态织构。具有高耐热性，玻璃化温度在300℃以上，热分解温度高达560℃，180℃空气中放置48小时后强度保持率为84％。高抗拉强度和起始弹性模量，纤维强度0.215牛顿/旦，模量4.9～9.8牛顿/旦，比强度是钢的5倍，用于复合材料时压缩和抗弯强度仅低于无机纤维。热收缩和蠕变性能稳定，此外还有高绝缘性和耐化学腐蚀性。通常用低温溶液缩聚方法聚合，溶剂为六甲基磷酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和四甲基脲等，聚合物生成后即发生相分离，分子量与聚合条件、杂质及溶剂有关。

芳纶纤维不含有耐紫外的物质，极易老化，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维及制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维，包括以下按重量份的原料：纤维丝束100-150份、石墨烯80-120份、绢云母60-90份、钛铁矿65-85份、凝固添加剂90-110份。

作为本发明进一步的方案：所述耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维，包括以下按重量份的原料：纤维丝束110-130份、石墨烯90-100份、绢云母70-85份、钛铁矿75-80份、凝固添加剂95-105份。

作为本发明再进一步的方案：所述耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维，包括以下按重量份的原料：纤维丝束118份、石墨烯95份、绢云母78份、钛铁矿77份、凝固添加剂98份。

作为本发明再进一步的方案：所述凝固添加剂由氯化镁和环氧树脂组成。

作为本发明再进一步的方案：所述氯化镁和环氧树脂加入的重量比为2-7:1-5。

作为本发明再进一步的方案：所述氯化镁和环氧树脂加入的重量比为5:2。

作为本发明的另一个目的是提供一种耐紫外石墨烯复合对位芳纶纤维的制备方法，包括以下步骤：

1)对进行纤维丝束处理

第一步，分别使用去离子水、氢氧化钠溶液对纤维丝束依次反复清洗两次；

第二步，在用乙醇对纤维丝束清洗，再风干；

第三步，放入100℃的环境下，进行热卷制得对位芳纶纤维；

2)对钛铁矿进行处理

第一步，钛铁矿进行硫酸处理，再进行水解，过滤得到沉淀；

第二步，对沉淀进行细化处理；