[发明专利]石墨烯发热面料以及生产方法

权利要求书

1.石墨烯发热面料，其特征在于，由织物浸泡于石墨烯和二氧化锰的水分散液制备而成。

2.根据权利要求1所述的面料，其特征在于，所述织物为纯棉织物；

所述石墨烯为氧化石墨烯。

3.根据权利要求1或2所述的面料，其特征在于，所述二氧化锰为δ-二氧化锰或胺基化处理的δ-二氧化锰，优选所述二氧化锰的粒径为20-300nm，进一步优选为50-200nm。

4.如权利要求1-3任一所述的石墨烯发热面料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，高锰酸钾和去离子水混合，分批加入双氧水，调节pH至中性，反应一段时间后，分离，干燥，研磨；优选所述分批加入双氧水为滴加；

S2，在N₂气氛下，S1步骤得到的二氧化锰和无水甲醇混合，滴加入胺化剂，反应后，分离，干燥，研磨；

S3，取氧化石墨烯和S2步骤得到的胺基化的二氧化锰在去离子水中分散；

S4，用S3步骤得到的分散液浸泡织物，漂洗，干燥，得到所述石墨烯发热面料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述高锰酸钾与双氧水的摩尔比为(2.5-3.5)：(1.5-2.5)；

和/或，所述S1步骤中，在20-30℃下反应0.5-5h。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述二氧化锰与胺化剂的比例为1g：(0.3-0.8)ml；

和/或，所述S2步骤中，在100-110℃下反应2-4h。

7.根据权利要求4-6任一所述的方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述胺化剂选自3-氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一种，优选为3-氨丙基三甲氧基硅烷。

8.根据权利要求4-7任一所述的方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述氧化石墨烯和胺基化的二氧化锰的重量比为：1：(0.01-0.5)，优选为1：(0.05-0.2)。

9.根据权利要求4-7任一所述的方法，其特征在于，S3步骤中，对氧化石墨烯和胺基化的二氧化锰进行超声分散，包括以下步骤：

S11，室温下进行第一阶段低强度的超声，超声强度W1，超声时间T1；

S12，冰浴下进行第二阶段高强度的超声，超声强度W2，超声时间T2；

S12，室温下进行第三阶段低强度的超声，超声强度W3，超声时间T3；

其中，a和b为矫正系数，a为1.5-1.8，b为0.7-0.9。

10.根据权利要求4-7任一所述的方法，其特征在于，S4步骤中，漂洗后的干燥为升温干燥，初始温度为室温，最终温度不超过80℃，升温速率小于等于5℃/min，升温通过以下公式的PID控制：

其中，Δu(c)对应两次采样时间间隔内温度的变化量；Kc为常数，15-25；f(C)为第C次采样时偏差，f(C-1)为第C-1次采样时偏差，f(C-2)为第-2次采样时偏差；T_I为积分时间，取值1-2min；T_D为微分时间，取值0.5-2min；T_S为采样周期，取值1-1.5s。