[发明专利]一种碳纳米管接枝聚丙烯腈纤维的复合纤维膜的制法和应用

权利要求书

1.一种碳纳米管接枝聚丙烯腈纤维的复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管接枝聚丙烯腈纤维的复合纤维膜的制备方法如下所示：

步骤(1)：向反应瓶中加入1,4-二氧六环溶剂、丙烯腈和RAFT链转移剂和引发剂，在氮气氛围中，置于水浴锅中，进行可逆加成-断裂链转移聚合反应，冷却、减压蒸馏除去溶剂，乙醇和去离子水洗涤并干燥，制得端羧基聚丙烯腈；

步骤(2)：向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂、端羧基聚丙烯腈和氨基化碳纳米管，超声分散均匀后，加入脱水剂和催化剂，置于水浴锅中，进行反应，加入甲醇进行沉淀，过滤溶剂，甲醇和蒸馏水洗涤并干燥，得到纳米管接枝聚丙烯腈；

步骤(3)：向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂和纳米管接枝聚丙烯腈，搅拌6-12h，形成静电纺丝液，将静电纺丝液通过静电纺丝机进行纺丝过程，得到碳纳米管接枝聚丙烯腈纤维的复合纤维膜；所述步骤(1)中的RAFT链转移剂为三硫代碳酸酯，引发剂为偶氮二异丁腈；其中丙烯腈、RAFT链转移剂三硫代碳酸酯和引发剂偶氮二异丁腈的质量比为100:0.7-0.9:0.03-0.04；所述步骤(1)中的可逆加成-断裂链转移聚合反应的温度为60-90℃，反应时间为12-36h；所述步骤(2)中的脱水剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐，催化剂为4-二甲氨基吡啶；端羧基聚丙烯腈、氨基化碳纳米管和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐脱水剂和4-二甲氨基吡啶的质量比为100:1.5-3.5:5-12:2-6；所述步骤(3)中纺丝过程中的纺丝流速为0.6-1.2mL/h，纺丝电压为20-25kV，纺丝针头与接收板的接收距离为12-20cm；所述碳纳米管接枝聚丙烯腈纤维的复合纤维膜应用于Nafion全氟磺酸质子交换膜领域中。