[发明专利]一种高强度高导电性聚乙烯醇/石墨烯复合纤维的制备

权利要求书

1.一种聚乙烯醇/石墨烯复合纤维的制备方法，包括：

(1)将石墨烯分散液、PEDOT:PSS分散液、聚乙烯醇和水混合，脱泡，静置，得到纺丝液，其中纺丝液按照质量百分数包括：聚乙烯醇12-15％，石墨烯1-4％，PEDOT:PSS 1-4％，水77-86％；

(2)将步骤(1)中纺丝液从喷丝板挤出，将得到的初生纤维进入第一道交联凝固浴，交联凝固，再进入第二道凝固浴凝固，然后进入酸解牵伸浴牵伸，再经过浸洗浴、水洗浴、干燥、卷绕，得到聚乙烯醇/石墨烯初生复合纤维，其中第一道交联凝固浴组分按照质量百分浓度为：25-30％Na₂SO₄，0.5-1％NaOH，69-74.5％H₂O；第二道凝固浴组分为：质量百分浓度为25-30％的Na₂SO₄水溶液，酸解牵伸浴组分按照质量百分浓度为：25-27％Na₂SO₄，1-5％HCl，68-74％H₂O；

(3)利用纤维后加工一体机将步骤(2)中聚乙烯醇/石墨烯初生复合纤维在恒温热对辊上进行恒温结晶，然后在热对辊上进行干热牵伸，再经过松弛热定型，卷绕，得到聚乙烯醇/石墨烯复合纤维。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中石墨烯分散液质量百分浓度为0.8-1.5％；PEDOT:PSS分散液质量百分浓度为1-2wt％；聚乙烯醇为PVA-2099。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中喷丝板孔径为0.1-0.2mm；挤出速度为5-10m/min。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中第一道交联凝固浴温度为25-45℃；第二道凝固浴温度为35-45℃；牵伸倍数为1-2倍。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中浸洗浴组分按照质量百分数为：70-80％DMSO，20-30％H₂O；水洗浴为标准工业自来水。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中酸解牵伸浴温度为85-95℃；浸洗浴的温度为45-55℃；水洗浴温度为室温。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中恒温热对辊温度为190-210℃；恒温结晶时间为10-70s，热对辊干热牵伸倍数为1-4倍；松弛热定型的回缩率控制在0.1-1％。

8.一种如权利要求1所述方法制备得到的聚乙烯醇/石墨烯复合纤维。

9.一种如权利要求1所述方法制备得到的聚乙烯醇/石墨烯复合纤维的应用。