[发明专利]一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维及制备方法

摘要

本发明属于聚乙烯纤维制备的技术领域，具体涉及一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维及制备方法。制备氧化石墨烯溶液，加金红石型二氧化钛，调节pH值，加还原剂，水热反应后冷却过滤，洗涤，冷冻干燥得到三维多孔石墨烯/二氧化钛，加入到聚乙烯树脂中，加入白油，适量功能性助剂，在双螺杆挤出机中溶胀，形成纺丝液，挤出、水浴凝固后，形成冻胶丝条，经过导辊，干燥，多级热牵伸，卷绕等工序后得到多孔石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维。采用在超高分子量聚乙烯配置纺丝液时加入三维多孔石墨烯/二氧化钛粉末来提高该纤维的耐高温和透气性。通过该方法制备的石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维具有优异的耐高温，耐腐蚀和透气性。

主权项

1.一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将氧化石墨烯加入到去离子水中，分散，得到氧化石墨烯溶液；S2、将金红石型二氧化钛加入到无水乙醇中超声分散30～60min，加入步骤S1得到的氧化石墨烯溶液，用氨水调节pH值，加入还原剂，超声1h形成均匀混合液，将该混合液移入聚四氟乙烯内胆水热反应釜中，水热反应，反应完成后，冷却过滤，洗涤，冷冻干燥得到三维多孔石墨烯/二氧化钛；其中金红石型二氧化钛与氧化石墨烯的质量比为1:1;S3、将步骤S2得到的三维多孔石墨烯/二氧化钛破碎成粉末，加入到分子量为200万的超高分子量聚乙烯树脂中充分混合，加入白油和功能性助剂，在双螺杆挤出机中混合均匀，升温，在高温剪切作用下超高分子量聚乙烯树脂充分溶解形成具有成丝性能的纺丝液，挤出、水浴凝固，形成冻胶丝条；S4、将S3步骤得到的冻胶丝条经过导辊、干燥、多级热牵伸、卷绕后得到多孔石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维。