[发明专利]一种自洁型石墨烯碳纤维无纺布及其制备方法

权利要求书

1.一种自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，所述自洁型石墨烯碳纤维无纺布包括自清洁涂层和石墨烯碳纤维基布；所述自清洁涂层由以下重量份的原料制备而成：纳米氧化硅0.5份～1.5份、石墨烯粉1.2份～1.6份、甲基三甲氧基硅烷4.0份～8.0份，甲醇30份～35份、水60份～70份；所述石墨烯碳纤维基布由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯200份～300份、碳纤维65份～105份、纳米银纤维0.5份～1.0份；所述自洁型石墨烯碳纤维无纺布的制备方法，包括以下步骤：

步骤I、自清洁悬浮液制备：所述重量份的甲基三甲氧基硅烷在所述重量份的甲醇和水的混合液中水解，然后加入所述重量份的纳米氧化硅第一次超声分散40分钟～60分钟，再加入所述重量份的石墨粉，第二次超声分散45分钟～50分钟，得到自清洁悬浮液；

步骤II、氧化石墨烯纤维制备：所述重量份的氧化石墨烯在水中分散，制成15mg/mL～20mg/mL的纺丝液，然后利用湿法纺丝，得到氧化石墨烯纤维；

步骤Ⅲ、石墨烯碳纤维基布制备：步骤II中得到的氧化石墨烯纤维在水中第一次剪切分散30分钟～35分钟，然后加入所述重量份的碳纤维和纳米银纤维，第二次剪切分散20分钟～30分钟，得到的悬浮液经滤网过滤沉积、干燥得到石墨烯碳纤维基布；

步骤Ⅳ、自洁型石墨烯碳纤维无纺布制备：将步骤I中得到的自清洁悬浮液喷涂于步骤Ⅲ中得到的石墨烯碳纤维基布表面，形成自清洁涂层，然后常温干燥3小时～4小时，得到所述自洁型石墨烯碳纤维无纺布。

2.根据权利要求1所述的自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，所述自清洁涂层由以下重量份的原料制备而成：纳米氧化硅0.8份～1.2份、石墨烯粉1.3份～1.5份、甲基三甲氧基硅烷5.0份～7.0份，甲醇31份～34份、水62份～68份；所述石墨烯碳纤维基布由以下重量份的原料制备而成：氧化石墨烯220份～280份、碳纤维75份～95份、纳米银纤维0.6份～0.9份。

3.根据权利要求1所述的自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，所述石墨烯粉的粒径为10nm～20nm。

4.根据权利要求1所述的自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，步骤I中，所述水解温度为38℃～42℃。

5.根据权利要求1所述的自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，步骤I中，所述甲醇和水的混合液的pH值为3.00～3.05。

6.根据权利要求1所述的自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，步骤Ⅲ中，所述悬浮液中纤维长度为0.5mm～1.5mm。

7.根据权利要求1所述的自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，步骤Ⅲ中，所述石墨烯碳纤维基布还包括在温度为300℃～600℃条件下热还原。

8.根据权利要求1所述的自洁型石墨烯碳纤维无纺布，其特征在于，步骤Ⅳ中，所述自清洁涂层厚度为15μm～25μm。