[发明专利]一种石墨烯变色纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：

步骤1，按比例称取各原料：各原料包含低分子量聚烯烃、石墨烯光致变色染料、助剂、成纤聚合物、添加剂；

步骤2，制备变色粉体：向低分子量聚烯烃中加入石墨烯光致变色染料和助剂，混合均匀后熔融造粒，得到聚烯烃光致变色母粒，再将母粒低温粉碎、筛分，获得变色粉体；

步骤3，制备变色纤维：先获得变色纤维芯层材料，然后将加入了添加剂的成纤聚合物作为皮层，通过熔融纺丝，制备变色纤维。

2.如权利要求1所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的原料中，低分子量聚烯烃、石墨烯光致变色染料、助剂和一部分成纤聚合物组成芯层材料，剩余的成纤聚合物与添加剂组成皮层材料；低分子量聚烯烃为分子量在500～5000范围内的聚烯烃；成纤聚合物为PET、PA6、PA66、PP、PE中的任意一种或多种；石墨烯光致变色染料是以石墨烯为模板载体，以螺噁嗪类、螺吡喃类、二芳基乙烯类、螺晤嗓类、俘精酸醉类、偶氮苯类、磷钼酸异烟酸类中的任意一种或两种的组合物为板载物，通过模板分子聚合法，在60℃真空镜像聚合管中聚合制备的。

3.如权利要求2所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的芯层材料与皮层材料的质量比为10∶90～90∶10。

4.如权利要求2所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的皮层材料中，添加剂包含阻燃剂、助纺剂、柔顺剂和气密性增进剂；阻燃剂为钛酸酯类、硅烷类、硬脂酸酯类、异丙基异硬脂酰基-甲基丙烯基钛酸酯类阻燃剂中的任意一种或多种；助纺剂为1-羟基-2萘甲酸苯酯、乙二酸二苄酯、对苄基联苯中的任意一种或多种；柔顺剂为单烷基季铵盐、二烷基季铵盐、烷基酰基季铵盐、吡啶季铵盐型和咪唑型柔软剂中的任意一种或多种；气密性增进剂为聚萘二甲酸乙二醇酯、双异丙基化合物、三元乙丙橡胶中的任意一种或多种的有机酯溶液。

5.如权利要求4所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的皮层材料中，按质量百分比计各组分的比例为：气密性增进剂0.1～3％、助纺剂0.1～0.8％、阻燃剂0～0.5％，柔顺剂0.01～0.5％，余量为成纤聚合物。

6.如权利要求2所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的芯层材料中，助剂包含紫外线吸收剂、抗氧化剂、增感剂；紫外线吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的任意一种或多种；抗氧化剂为叔丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、没食子酸丙酯、抗坏血酸棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酸酯、4-己基间苯二酚中的任意一种或多种；增感剂为1-羟基-2萘甲酸苯酯、乙二酸二苄酯、对苄基联苯中的任意一种或多种。

7.如权利要求6所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的芯层材料中，按质量百分比计各组分的比例为：石墨烯光致变色染料0.5～15％、紫外线吸收剂0～5％、抗氧化剂0.01～0.1％、增感剂0.1～5％；余量为成纤聚合物。

8.如权利要求1所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，向低分子量聚烯烃中加入石墨烯光致变色染料和助剂，混合均匀后在150～250℃的温度条件下熔融造粒。

9.如权利要求1所述的石墨烯变色纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，变色纤维芯层材料是按重量份数计向100份的成纤聚合物中加入步骤2所得的变色粉体1～50份，共混并通过双螺杆剪切，使变色粉体充分剪切分散，以固体乳滴的形式均匀分布在成纤聚合物中，获得的变色纤维芯层材料。

10.一种通过如权利要求1～9中任意一项所述的方法制备的石墨烯变色纤维。