[发明专利]一种石墨烯基吸湿排汗快速散热的功能母粒及制备方法

说明书

本发明的一种石墨烯基吸湿排汗快速散热的功能母粒及制备方法，属于石墨烯功能性母粒的范围。母粒包括以下组分：塑料基料40‑65份；改性氧化石墨烯30‑40份；聚乙烯蜡+石蜡2‑5份；增韧剂0.1‑0.8份；抗氧化剂1.0‑2.0份。制备时，首先将石墨烯混酸插层保护后用氧化法剥离，深度氧化获得高O/C比的氧化石墨烯，仍能保有完整单晶结构。深度氧化后的石墨烯具备有大量亲水基团而吸湿排汗，又由于石墨烯本身是优良的散热材料，可将热量快速移除。将该吸汗散热双重功能的高O/C比的氧化石墨烯经表面改性后，与其它成分在制粒机中混炼，制成母粒，应用于各式纤维，可制成吸湿排汗快速散热的功能面料。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯基吸湿排汗快速散热的功能母粒及制备方法，属于功能纤维领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高和纺织业的发展，消费者对服装的舒适性、外观和功能性追求越来越高。因此，生产出即舒适又具有一定功能性的纺织材料是今后的发展趋势。对于户外运动，休闲活动，竞技等会产生大量汗水。尤其是特种职业如军警，特种环境工作的人员，负荷更大。在上述活动中，人体的大量汗水及热量，如果穿着传统面料的服装，例如纤维织物，吸湿性差，吸湿后就会贴身，使消费者感到不舒适。开发快速吸水、排汗迅速、快干等功能的纤维材料以及产品势在必行，以满足穿着舒适、干爽、保持健康和体能等需求。

目前纤维材料改性存在以下问题：一、以化学填加剂达成亲水目的，能够改善织物材料的亲水性，但不耐洗，亦不环保；二、纤维本身的散热性较差，改性纤维产品可吸湿排汗，但散热性差。

发明内容

针对现有技术改善纤维存在散热功能差、不耐洗、不环保等技术问题，本发明提供一种石墨烯基吸湿排汗、快速散热的功能母粒及制备方法，以高O/C比的改性石墨烯为主要原料，与塑料和助剂等混炼得到功能母粒，不仅能够大幅改善纤维的吸湿和排汗性能，而且散热效果也非常好。

本发明的技术方案：

一种石墨烯基吸湿排汗快速散热的功能母粒，包括以下组分：

塑料基料40-65份；

改性氧化石墨烯30-40份；

聚乙烯蜡+石蜡2-5份；

增韧剂 0.1-0.8份；

抗氧化剂1.0-2.0份；

所述改性氧化石墨烯的O/C为30-40/60-70。

所述改性氧化石墨烯的表面由表面改性剂改性。

所述塑料基料为PE、POE、PET中的任一种或几种的混合基料。

所述聚乙烯蜡和石蜡的质量比为1～2:1～3。

所述增韧剂为羧甲基纤维素钠、聚氧乙烯砒硌烷酮、聚氧乙烯和酪蛋白中的任一种或几种的混合物。

所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。

制备所述一种石墨烯基吸湿排汗快速散热的功能母粒的方法，包括以下步骤：将石墨采用氧化法剥离，获得O/C比为30-40/60-70的高O/C比的氧化石墨烯；再将高O/C比的氧化石墨烯采用表明改性剂予以表面改性，得到改性氧化石墨烯；最后将所述改性氧化石墨烯与塑料基料、聚乙烯蜡+石蜡、增韧剂和抗氧化剂混合制成母粒。

首先将天然鳞片石墨混酸插层保护，所述混酸为浓H₂SO₄与浓H₃PO₃的混合物，二者体积比为1～10，然后采用氧化法剥离。

氧化剂为高铁酸盐类氧化剂。

将所述高O/C比的氧化石墨烯制备母粒包括以下步骤：