本發(fā)明涉及纖維材料領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法。

背景技術(shù)：

石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料，是目前已知的最薄和最堅(jiān)硬的單原子層厚度材料，自身具有許多極為優(yōu)異的性能，其楊氏模量達(dá)到1100gpa，斷裂強(qiáng)度為130gpa，在復(fù)合纖維領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，由于石墨烯自身結(jié)構(gòu)的影響，其表面能很高，導(dǎo)致其容易發(fā)生形變：石墨烯片的卷曲、層疊以及團(tuán)聚等等一系列問(wèn)題。如果石墨烯與納米復(fù)合纖維基體材料相容性差，將使得石墨烯在納米復(fù)合纖維基體材料中分散不均勻，使得石墨烯片層卷曲或形成團(tuán)聚，從而使得復(fù)合材料在應(yīng)用中形成應(yīng)力集中點(diǎn)，極大的削弱以石墨烯為增強(qiáng)相的納米復(fù)合纖維材料的性能。此外，如果石墨烯與納米復(fù)合纖維基體材料相容性差，石墨烯與基體材料結(jié)合欠緊密，將不能起到良好的傳遞和分散載荷的作用，表現(xiàn)在復(fù)合材料中石墨烯與納米復(fù)合纖維基體材料在受力的過(guò)程中產(chǎn)生滑動(dòng)而使得復(fù)合材料的力學(xué)性能降低和失效。

氨綸彈性纖維具有的軟硬段鑲嵌的鏈段結(jié)構(gòu)使得纖維的初始模量很低，回復(fù)性能很好。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有專利文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?01510377756.2的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種高性能聚氨酯彈性纖維的制備方法，該方法包括以下步驟：將聚四亞甲基醚二醇與二異氰酸酯類物質(zhì)反應(yīng)生成異氰酸酯封端的預(yù)聚物，把至少部分表面含有氨基基團(tuán)的納米石墨烯、擴(kuò)鏈胺溶液、預(yù)聚物在擴(kuò)鏈器內(nèi)混合進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，反應(yīng)后的聚合物加入添加劑混合，經(jīng)儲(chǔ)藏熟化后成聚氨酯紡絲原液，最后通過(guò)干紡紡絲得到聚氨酯彈性纖維。該方法把表面含有部分氨基基團(tuán)的納米石墨烯通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)介入氨綸分子鏈中，同時(shí)形成了多維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，能大幅度提高斷裂強(qiáng)力(較未添加石墨烯提高了55％以上)、斷裂強(qiáng)力保持率(較未添加石墨烯提高了55％以上)。然而，其方法步驟復(fù)雜，干法紡絲的制備過(guò)程含有對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑，故其在部分方面的應(yīng)用受到限制，且其紡絲速度相較與熔融紡絲較低，而熔紡氨綸無(wú)污染，為綠色紡絲，紡速高，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。

申請(qǐng)?zhí)枮?01610405168.x中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種石墨烯-錦綸納米復(fù)合纖維的制備方法。其通過(guò)對(duì)氧化石墨烯或石墨烯進(jìn)行改性，使得其與錦綸基體具有良好的相容性，進(jìn)而得以在錦綸基體中良好分散，獲得性能優(yōu)異的石墨烯-錦綸復(fù)合纖維材料。其中，改性劑選自偶聯(lián)劑、陽(yáng)離子表面活性劑、溴代烷烴改性劑、氨基化合物改性劑、聚乙烯吡咯烷酮改性劑以及聚乙烯醇改性劑。雖然錦綸和氨綸都可以通過(guò)熔融紡絲法制備得到，但是不同種類的纖維制備工藝流程和工藝條件存在很大的差別。對(duì)于熔紡氨綸而言，存在直接紡絲法和切片紡絲法，直接紡絲法是先將異氰酸酯與聚乙二醇反應(yīng)形成預(yù)聚體，再與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)造粒干燥熔融擠出等，切片紡絲就是先對(duì)切片進(jìn)行干燥，再通過(guò)熔融擠出，對(duì)于錦綸而言，只有切片紡絲法。且氨綸在熔紡過(guò)程中為避免分子降解，其紡絲箱體設(shè)計(jì)比較緊湊均一，熔體在紡絲箱中的停留時(shí)間比較一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法。所述石墨烯為液相膨脹剝離石墨烯、高溫膨脹石墨烯、電化學(xué)剝離石墨烯、氧化石墨烯、氧化還原法制備的石墨烯、超臨界剝離石墨烯、氧化石墨烯及表面進(jìn)行功能化修飾改性的石墨烯。所述方法為先將石墨烯與氨綸切片進(jìn)行高速預(yù)混，在預(yù)混階段加入偶聯(lián)劑，以增強(qiáng)石墨烯與氨綸切片之間的相互作用力，偶聯(lián)劑在復(fù)合的過(guò)程中，能夠與石墨烯表面的基團(tuán)反應(yīng)，又能與基體反應(yīng)，在石墨烯增強(qiáng)材料與基體之間形成一個(gè)界面層，界面層能傳遞應(yīng)力，利用相互之間的協(xié)同作用，增強(qiáng)復(fù)合強(qiáng)度，提高了復(fù)合材料的性能，同時(shí)還可以改善界面狀態(tài)。再利用雙螺桿擠出機(jī)、混煉機(jī)或密煉機(jī)在機(jī)械化學(xué)作用下制備石墨烯-氨綸(graphene-tpu)復(fù)合材料母粒，然后利用復(fù)合母粒切片進(jìn)行熔融紡絲制備石墨烯-氨綸功能纖維。石墨烯與熱塑性聚氨酯彈性體之間在機(jī)械化學(xué)作用下，首先利用石墨烯表面的各種官能團(tuán)與聚氨酯分子有效結(jié)合。然后，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的復(fù)合手段并通過(guò)熔融紡絲機(jī)紡出復(fù)合纖維的初生纖維。最后，經(jīng)過(guò)一定的拉伸牽引過(guò)程，上輥后即可得到所需的功能復(fù)合纖維。整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單易行，不需要后期特殊的處理和復(fù)雜的紡絲工藝改進(jìn)。熔融紡絲法制備石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備工藝與傳統(tǒng)的氨綸熔融紡絲工藝完全相同，紡絲設(shè)備無(wú)需改造，利用現(xiàn)有的熔融紡絲設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)高性能石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的生產(chǎn)，整個(gè)生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有設(shè)備無(wú)縫連接，可操作性強(qiáng)，對(duì)工業(yè)上現(xiàn)有設(shè)備的適應(yīng)性好，成本低，便于推廣，容易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此外，石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)性能和功能特性，其作為納米填料與熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合，對(duì)復(fù)合纖維的綜合性能提升十分明顯，相比與普通氨綸纖維，石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的強(qiáng)度提高了49％，斷裂伸長(zhǎng)率提高了35％，并且具有抗靜電、抗菌、防螨、抗紫外線輻射、防臭和手感柔軟等特點(diǎn)。

具體而言，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，所述方法包括如下步驟：

s1、干燥后的氨綸切片與石墨烯進(jìn)行高速預(yù)混，在預(yù)混階段加入偶聯(lián)劑；

s2、預(yù)混料經(jīng)過(guò)混煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混合、雙螺桿擠出機(jī)造粒，制得石墨烯-氨綸母粒；

s3、所述石墨烯-氨綸母粒經(jīng)熔融紡絲，制得所述石墨烯-氨綸復(fù)合纖維。

優(yōu)選的，所述石墨烯包括單層或少層石墨烯、氧化石墨烯、功能化修飾改性的石墨烯和功能化修飾改性的氧化石墨烯中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述石墨烯的類型選自液相剝離制備的石墨烯、固相剝離制備的石墨烯、化學(xué)法剝離石墨烯、利用插層劑對(duì)石墨進(jìn)行插層膨脹得到的石墨烯、cvd法制備的石墨烯、高溫膨脹制備的石墨烯、低溫膨脹制備的石墨烯、電化學(xué)法剝離制備的石墨烯、機(jī)械球磨剝離石墨烯、三輥研磨機(jī)械剝離石墨烯、超臨界剝離石墨烯中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述功能化修飾改性的石墨烯包括共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯或非共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯；所述功能化修飾改性的氧化石墨烯包括共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯或非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯。

優(yōu)選的，所述共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯包括石墨烯與改性劑之間進(jìn)行異氰酸酯化反應(yīng)、羧基酰化反應(yīng)、環(huán)氧基開(kāi)環(huán)反應(yīng)、重氮化反應(yīng)或環(huán)加成反應(yīng)形成的共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯；所述共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯包括氧化石墨烯與改性劑之間進(jìn)行異氰酸酯化反應(yīng)、羧基?；磻?yīng)、環(huán)氧基開(kāi)環(huán)反應(yīng)、重氮化反應(yīng)或環(huán)加成反應(yīng)形成的共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯。

優(yōu)選的，所述非共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯包括石墨烯與改性劑間通過(guò)π-π鍵相互作用、氫鍵作用、離子鍵作用或靜電作用形成的非共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯；所述非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯包括氧化石墨烯與改性劑間通過(guò)π-π鍵相互作用、氫鍵作用、離子鍵作用或靜電作用形成的非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯。

優(yōu)選的，步驟s1中，所述偶聯(lián)劑包括有機(jī)絡(luò)合物、硅烷類、鈦酸酯類、鋁酸化合物中的一種或幾種。

優(yōu)選的，步驟s1中，干燥后的氨綸切片含水量為100ppm以下。

優(yōu)選的，步驟s1中，所述預(yù)混是在高速混合機(jī)中進(jìn)行混合，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為5000-15000r/min，混合時(shí)間為0.5-10min。

優(yōu)選的，步驟s1中，氨綸切片、偶聯(lián)劑和石墨烯的重量用量比為99.74～93∶0.25～2∶0.01～5。

優(yōu)選的，步驟s3中，石墨烯-氨綸母粒需干燥后進(jìn)行熔融紡絲，干燥溫度為50℃～200℃，干燥時(shí)間為2.5-24小時(shí)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的斷裂強(qiáng)度有了很大的提高。普通氨綸纖維的強(qiáng)度是1.3cn/dtex，石墨烯-氨綸納米復(fù)合纖維的斷裂強(qiáng)度相較于普通氨綸纖維提高了49％，達(dá)到了1.94cn/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率提高了35％。

2、石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法為熔融紡絲法，熔融紡絲作為“綠色紡絲”，相較于氨綸的溶液干法紡絲而言，熔融紡絲不含對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑，紡絲過(guò)程沒(méi)有污染，是未來(lái)的主流紡絲手段，經(jīng)熔融紡絲制備得到的高性能石墨烯-氨綸復(fù)合纖維不存在對(duì)人體有害的溶劑殘留，所需設(shè)備為普通工業(yè)用熔紡機(jī)器，生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有設(shè)備無(wú)縫銜接，生產(chǎn)過(guò)程比較簡(jiǎn)便，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面提高明顯。

3、本發(fā)明描述的方法中，提到的采用表面協(xié)同作用且在機(jī)械化學(xué)作用下的復(fù)合方式簡(jiǎn)單易行，不需要復(fù)雜的步驟和長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)過(guò)程，只是簡(jiǎn)單的與石墨烯進(jìn)行協(xié)同復(fù)合就可達(dá)到非常好的結(jié)果。

4、采用本發(fā)明制備的納米復(fù)合纖維具有抗靜電、抗菌、防臭、阻燃、抗輻射、彈性好和耐熱性高等特點(diǎn)，斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率提升明顯，產(chǎn)品環(huán)保綠色，手感柔軟。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為石墨烯-tpu母粒的制備工藝流程示意圖；

圖2為石墨烯-氨綸納米復(fù)合纖維制備工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干調(diào)整和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

石墨烯具有非常優(yōu)異的物理性能，本發(fā)明選用石墨烯與氨綸復(fù)合，利用聚氨酯基體分子與石墨烯片層結(jié)構(gòu)和功能特性的協(xié)同作用，使得氨綸的強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率均得到增強(qiáng)，制備得到高性能的氨綸復(fù)合纖維。氨綸的聚氨酯基體具有大量極性基團(tuán)，制備石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的最佳選擇是對(duì)(氧化)石墨烯進(jìn)行功能化修飾和改性，使其表面帶有豐富的極性基團(tuán)，功能化的(氧化)石墨烯在機(jī)械化學(xué)作用下能夠均勻分散到聚氨酯基體中，與石墨烯達(dá)到最佳的相容與復(fù)合，石墨烯片層與聚氨酯基體分子實(shí)現(xiàn)界面均勻結(jié)合而避免相分離發(fā)生，達(dá)到極大地提高復(fù)合纖維強(qiáng)度的目的。

本發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有的工業(yè)化生產(chǎn)氨綸纖維進(jìn)行改進(jìn)的一種方法，與現(xiàn)有工藝相比，發(fā)明中提到的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，增強(qiáng)相性能優(yōu)異，氨綸基體與石墨烯片層界面互相之間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，制備的復(fù)合纖維增強(qiáng)效果和功能特性明顯。具體制備步驟如下：

1，在雙螺桿擠出機(jī)中利用熔融共混制備石墨烯-tpu紡絲用復(fù)合材料母粒。石墨烯的種類可選用液相剝離制備的石墨烯，固相剝離制備的石墨烯，化學(xué)法剝離石墨烯，利用插層劑對(duì)石墨進(jìn)行插層膨脹得到的石墨烯，cvd生長(zhǎng)法制備的石墨烯，高溫膨脹制備的石墨烯，低溫膨脹制備的石墨烯，電化學(xué)法剝離制備的石墨烯，機(jī)械球磨剝離石墨烯，三輥研磨機(jī)械剝離石墨烯、超臨界剝離石墨烯，氧化石墨烯以及經(jīng)功能化修飾改性后的(氧化)石墨烯，功能化修飾改性的石墨烯包括共價(jià)鍵功能化修飾改性的(氧化)石墨烯和非共價(jià)鍵功能化修飾改性的(氧化)石墨烯，共價(jià)鍵功能化修飾改性的(氧化)石墨烯包括但不限于(氧化)石墨烯與改性劑之間進(jìn)行異氰酸酯化反應(yīng)、羧基酰化反應(yīng)、環(huán)氧基開(kāi)環(huán)反應(yīng)、重氮化反應(yīng)以及環(huán)加成反應(yīng)等形成的共價(jià)鍵功能化修飾改性的(氧化)石墨烯，非共價(jià)鍵功能化修飾改性的(氧化)石墨烯包括但不限于(氧化)石墨烯與改性劑間通過(guò)π-π鍵相互作用、氫鍵作用、離子鍵作用以及靜電作用等形成的非共價(jià)鍵功能化修飾改性的(氧化)石墨烯。首先對(duì)熱塑性聚氨酯(tpu)切片和石墨烯進(jìn)行干燥，干燥冷卻至室溫后，先把tpu切片加入到雙螺桿擠出機(jī)、混煉機(jī)或密煉機(jī)的主喂料，打開(kāi)主喂料進(jìn)行喂料，待擠出的tpu帶條呈純色、均勻、無(wú)氣泡且形態(tài)穩(wěn)定后，再將不同種類的石墨烯放入側(cè)喂料機(jī)中，在機(jī)械化學(xué)作用下，利用石墨烯表面的官能團(tuán)與聚氨酯分子有效復(fù)合而制備得到不同類型的石墨烯-tpu納米復(fù)合材料母粒，經(jīng)過(guò)凝固浴凝固后，送入切粒機(jī)切粒，在切粒機(jī)出口得到的母粒即為制備好的石墨烯-氨綸復(fù)合材料母粒。具體流程如圖1所示。

2，tpu切片含有大量極性基團(tuán)，具有較強(qiáng)的親水性，如果切片中含有一定的水分，會(huì)引起切片在螺桿加熱過(guò)程中的水解，對(duì)紡絲影響極大，故需在復(fù)合前對(duì)切片進(jìn)行充分干燥。對(duì)切片進(jìn)行干燥的過(guò)程中，干燥好的切片含水量需降低在100ppm以下，最優(yōu)降低至40ppm以下，且干燥溫度不能太高，否則會(huì)造成tpu切片互相之間粘連。將制備好的復(fù)合聚氨酯切片經(jīng)過(guò)干燥處理后，加入螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)螺桿擠出機(jī)進(jìn)入紡絲箱進(jìn)行紡絲，經(jīng)過(guò)紡絲組件后擠出，經(jīng)過(guò)側(cè)吹風(fēng)成型、上油、拉伸、卷繞和熟化制成石墨烯-氨綸納米復(fù)合纖維。具體制備工藝流程如圖2所示。

具體制備實(shí)施例如下：

實(shí)施例1

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、氧化石墨烯與改性劑：2-氯乙基異氰酸酯的羧基及羥基進(jìn)行酯化反應(yīng)制備得到共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯；

2、氨綸切片干燥至含水量為80ppm，與上述共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000r/min，混合時(shí)間為5min；預(yù)混時(shí)加入了硅烷類偶聯(lián)劑：氨基丙基三乙氧基硅烷；且，氨綸切片、硅烷類偶聯(lián)劑與共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯的重量比為97.25∶0.25∶2.5；

3、預(yù)混料經(jīng)過(guò)混煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混合、雙螺桿擠出機(jī)造粒，制得石墨烯-氨綸母粒；

4、所述石墨烯-氨綸母粒經(jīng)干燥后進(jìn)行熔融紡絲，制得所述石墨烯-氨綸復(fù)合纖維；所述干燥溫度為120℃，干燥時(shí)間為13小時(shí)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、氧化石墨烯與改性劑：六亞甲基二異氰酸酯之間進(jìn)行酰化反應(yīng)形成酰胺鍵及氨基甲酸酯鍵活化的氧化石墨烯，制備得到共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯；

2、氨綸切片干燥至含水量為100ppm，與上述共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為15000r/min，混合時(shí)間為0.5min；預(yù)混時(shí)加入了有機(jī)絡(luò)合物偶聯(lián)劑：volan(美國(guó)杜邦公司)；且，氨綸切片、有機(jī)絡(luò)合物偶聯(lián)劑與共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯的重量比為94.5∶0.5∶5；

3、預(yù)混料經(jīng)過(guò)混煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混合、雙螺桿擠出機(jī)造粒，制得石墨烯-氨綸母粒；

4、所述石墨烯-氨綸母粒經(jīng)干燥后進(jìn)行熔融紡絲，制得所述石墨烯-氨綸復(fù)合纖維；所述干燥溫度為200℃，干燥時(shí)間為2.5小時(shí)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、氧化石墨烯與改性劑：巰基乙胺發(fā)生環(huán)氧基開(kāi)環(huán)反應(yīng)，氧化石墨烯表面大量的環(huán)氧基團(tuán)與巰基乙胺的氨基及巰基發(fā)生親核開(kāi)環(huán)反應(yīng)，制備得到共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯；

2、氨綸切片干燥至含水量為30ppm，與上述共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為5000r/min，混合時(shí)間為10min；預(yù)混時(shí)加入了鈦酸酯類偶聯(lián)劑：tmc-tts；且，氨綸切片、鈦酸酯類偶聯(lián)劑與共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯的重量比為98.49∶1.5∶0.01；

3、預(yù)混料經(jīng)過(guò)混煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混合、雙螺桿擠出機(jī)造粒，制得石墨烯-氨綸母粒；

4、所述石墨烯-氨綸母粒經(jīng)干燥后進(jìn)行熔融紡絲，制得所述石墨烯-氨綸復(fù)合纖維；所述干燥溫度為50℃，干燥時(shí)間為24小時(shí)。

實(shí)施例4

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、石墨烯與改性劑：4-炔丙氧基重氮苯四氟硼酸鹽之間進(jìn)行重氮化反應(yīng)，制備得到共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯；

2、氨綸切片干燥至含水量為10ppm，與上述共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000r/min，混合時(shí)間為6min；預(yù)混時(shí)加入了鋁酸化合物偶聯(lián)劑：二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯；且，氨綸切片、鋁酸化合物偶聯(lián)劑與共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯的重量比為96∶1.5∶2.5；

3、預(yù)混料經(jīng)過(guò)混煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混合、雙螺桿擠出機(jī)造粒，制得石墨烯-氨綸母粒；

4、所述石墨烯-氨綸母粒經(jīng)干燥后進(jìn)行熔融紡絲，制得所述石墨烯-氨綸復(fù)合纖維；所述干燥溫度為100℃，干燥時(shí)間為18小時(shí)。

實(shí)施例5

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、石墨烯與改性劑：疊氮三甲基硅烷之間進(jìn)行1，3-環(huán)加成反應(yīng)，制備得到共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯；

2、2、氨綸切片干燥至含水量為90ppm，與上述共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為8000r/min，混合時(shí)間為8min；預(yù)混時(shí)加入了硅烷類偶聯(lián)劑：氨基丙基三乙氧基硅烷；且，氨綸切片、硅烷類偶聯(lián)劑與共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯的重量比為98∶0.5∶1.5；

3、預(yù)混料經(jīng)過(guò)混煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混合、雙螺桿擠出機(jī)造粒，制得石墨烯-氨綸母粒；

4、所述石墨烯-氨綸母粒經(jīng)干燥后進(jìn)行熔融紡絲，制得所述石墨烯-氨綸復(fù)合纖維；所述干燥溫度為160℃，干燥時(shí)間為5小時(shí)。

實(shí)施例6

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、石墨烯與改性劑：磺酸化聚苯胺通過(guò)π-π鍵相互作用得到非共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯，因?yàn)槭┚哂懈叨鹊墓曹椊Y(jié)構(gòu)，利用同樣具有π-π鍵共軛結(jié)構(gòu)或者含有芳香結(jié)構(gòu)的小分子、聚合物可發(fā)生較強(qiáng)的π-π鍵相互作用；即制備的石墨烯-氨綸復(fù)合纖維中加入的石墨烯是該步驟制得的非共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯；

余下步驟同實(shí)施例1。

實(shí)施例7

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、氧化石墨烯與改性劑：鹽酸阿霉素通過(guò)超聲輔助手段，通過(guò)氫鍵作用得到非共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯，氫鍵是一種極性較強(qiáng)的非共價(jià)鍵，因?yàn)檠趸┍砻鎺в恤然?、羥基等含氧基團(tuán)，這些基團(tuán)易于與鹽酸阿霉素中的羥基、氨基之間產(chǎn)生氫鍵作用；即制備的石墨烯-氨綸復(fù)合纖維中加入的石墨烯是該步驟制得的非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯；

余下步驟同實(shí)施例2。

實(shí)施例8

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、氧化石墨烯與陰離子型表面活性劑：十二烷基苯磺酸鈉在超聲作用下混合，通過(guò)離子鍵作用，制備得到非共價(jià)鍵功能化修飾改性的石墨烯，利用石墨烯與改性分子之間正負(fù)電荷的靜電吸引產(chǎn)生的離子鍵；即制備的石墨烯-氨綸復(fù)合纖維中加入的石墨烯是該步驟制得的非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯；

余下步驟同實(shí)施例3。

實(shí)施例9

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

1、單層的氧化石墨烯懸浮液與聚苯胺在超聲輔助作用下，通過(guò)靜電作用，制備得到非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯，利用同種電荷間的靜電排斥作用在靜電作用下組裝得到穩(wěn)定的分散懸浮液，再經(jīng)過(guò)冷凍干燥得到非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯；即制備的石墨烯-氨綸復(fù)合纖維中加入的石墨烯是該步驟制得的非共價(jià)鍵功能化修飾改性的氧化石墨烯；

余下步驟同實(shí)施例4。

實(shí)施例10

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

氨綸切片干燥至含水量為80ppm，與石墨烯在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000r/min，混合時(shí)間為5min；預(yù)混時(shí)加入了硅烷類偶聯(lián)劑：氨基丙基三乙氧基硅烷；且，氨綸切片、硅烷類偶聯(lián)劑與石墨烯的重量比為97.25∶0.25∶2.5；余下步驟同實(shí)施例1。

實(shí)施例11

本實(shí)施例涉及石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，具體包括如下步驟：

氨綸切片干燥至含水量為80ppm，與氧化石墨烯在高速混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000r/min，混合時(shí)間為5min；預(yù)混時(shí)加入了硅烷類偶聯(lián)劑：氨基丙基三乙氧基硅烷；且，氨綸切片、硅烷類偶聯(lián)劑與氧化石墨烯的重量比為97.25∶0.25∶2.5；余下步驟同實(shí)施例1。

對(duì)比例1

本對(duì)比例涉及一種石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，其制備方法同實(shí)施例1，所不同之處在于：

未加入偶聯(lián)劑。

對(duì)比例2

本對(duì)比例涉及一種石墨烯-氨綸復(fù)合纖維的制備方法，其制備方法同實(shí)施例9，所不同之處在于：

未加入偶聯(lián)劑。

將以上實(shí)施例和對(duì)比例制得的石墨烯-氨綸復(fù)合纖維進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下表1：

表1

電導(dǎo)率測(cè)試采用gb/t14342-2015的方法，抗菌性能測(cè)試采用fz/t73023-2006的方法，阻燃性能測(cè)試采用gb/t5454-1997的方法，斷裂強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試采用gb/t14344-2008的方法。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。