[发明专利]一种石墨烯-锦纶复合材料纤维及其制备方法

摘要

本发明提供一种石墨烯‑锦纶复合材料纤维，所述纤维的吸湿率为20‑25%；所述纤维的极限氧指数为34.6‑35。本发明还提供一种石墨烯‑锦纶复合材料纤维的制备方法，本发明的特殊工艺，使得制备的石墨烯‑锦纶复合材料纤维呈现原纤化特征，从而使石墨烯的功能性得到很大的体现；本发明中制备的石墨烯添加剂可以与锦纶基料复配良好，不仅使得制备的纤维物料指标良好，更获得了良好的吸湿性等意想不到的特殊功能性。利用本发明制备的石墨烯‑锦纶复合材料纤维在纤度为50dtex的情况下，制备的纤维的吸湿率为20‑25%，断裂强度为7.2‑7.8 g/d，断裂伸长率为26‑32%，干热收缩率为0.2‑0.7%。

主权项

1.一种石墨烯‑锦纶复合材料纤维的制备方法，其特征在于：所述纤维的吸湿率为20‑25%；所述制备方法，还包括石墨烯添加剂制备步骤；所述石墨烯添加剂制备：将液氨处理后的石墨烯颗粒，加入己内酰胺单体进行混合；所述石墨烯颗粒与己内酰胺单体的质量比为1:6‑8；将混合物料升温到80℃，加入丙氨酸和纳米海泡石粉，在1.2‑1.5MPa下搅拌反应30‑35min；然后升温至在200‑220℃，超声反应40‑45min；所述丙氨酸的加入量为石墨烯颗粒的1/3‑1/5；所述超声反应为微波超声；所述微波超声频率为12‑18kHz；所述方法还包括纺丝步骤；所述纺丝步骤：将锦纶颗粒或切片与制备的石墨烯添加剂混合，进行纺丝，然后先经过一次骤冷、缓冷、二次骤冷，然后经侧吹风装置侧吹风冷却成型、集束上油，经对拉伸、卷绕络筒后处理步骤制成石墨烯‑锦纶复合纤维；石墨烯添加剂的添加量为锦纶颗粒净重的30‑40%；所述一次骤冷温度为50‑65℃；所述缓冷温度为120‑140℃；所述二次骤冷为10‑12℃；所述一次骤冷时间10‑15min；所述缓冷时间为40‑50min；所述二次骤冷时间为20‑30min。