[发明专利]一种多孔纤维结构的复合改性方法

摘要

本发明涉及一种多孔纤维结构的复合改性方法，本发明利用抽滤方法进行柔性纤维改性处理，利用石墨烯最稳定的苯六元环状结构高强度在柔性纤维孔隙中起到增强效果，本发明可改善柔性纤维的增强增韧性：通过在柔性纤维中加入氧化物粒子可明显提高基体的强度，承载力，而石墨烯的片层结构可提高柔性纤维的冲击韧性，这对增强柔性纤维的抗冲击使用能力具有重要意义。本发明制备工艺简单，生产成本低，非常便于工业化生产。

主权项

1.一种多孔纤维结构的复合改性方法，其特征在于：包括以下步骤：1)石墨烯的制备：由鳞片石墨、硝酸钾及浓硫酸组成混合溶液，加入高锰酸钾，在40℃的温度下搅拌，再加入去离子水得溶液A，并加热至温度65‑80°，再持续搅拌20‑90分钟；配置过氧化氢溶液，将溶液A缓慢倒入过氧化氢溶液中并搅拌均匀得溶液B；将溶液B用氢氧化钠调整PH值为5‑6，在8000rpm的离心机中离心30分钟，获得液体和固体分离相，将分离后的氧化石墨与水合肼进行还原反应，然后加入去离子水并将该混合溶液加入到反应釜中反应制备出还原氧化石墨烯；2)纳米氧化锆的制备：首先取一定量的ZrOCl2·8H2O粉末与去离子水配制成ZrOCl2水溶液；向配制好的溶液中加入适量乳酸，用磁力搅拌器搅拌均匀，再用NaOH调节此混合溶液pH值为6；将混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬中，将该内衬置于反应釜中反应；反应后将反应液离心沉降，用蒸馏水和无水乙醇洗涤，烘干，得到纳米ZrO2粉末；3)石墨烯‑纳米氧化锆复合材料的制备：将步骤1)制得的还原氧化石墨烯超声分散于无水乙醇中，加入与所述还原氧化石墨烯质量比为1:1的水杨酸分散剂，得到石墨烯的分散溶液，而后与步骤2)中制得的纳米氧化锆按1:1‑1:3质量比超声分散于无水乙醇中，制得石墨烯‑纳米氧化锆复合材料混合溶液；4)抽滤改性：将柔性纤维材料放置于布式漏斗内，首先滴加蒸馏水使柔性纤维润湿，然后打开抽气泵开关，开始抽滤；在抽滤过程中，吸取一定量的石墨烯‑纳米氧化锆复合材料混合溶液，均匀滴在柔性纤维材料表面，抽滤，最后取出改性后的样品置于烘箱中烘干处理。