本發(fā)明屬于纖維領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維及其制備方法。

背景技術(shù)：

滌綸是合成纖維中的一個重要品種，是以聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)為原料，經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。滌綸是世界上產(chǎn)量和用量最大的合成纖維，具有豐富的應(yīng)用方向，被大量用于衣料、床上用品、各種裝飾布料、國防軍工特殊織物等紡織品以及其他工業(yè)用纖維制品。社會的快速發(fā)展對傳統(tǒng)滌綸纖維的性能提出了許多新要求，滌綸的升級換代是目前發(fā)展的重要目標(biāo)。

引入增強材料是一種可快速規(guī)模生產(chǎn)，性價比高的方法，常規(guī)增強材料包括金屬材料(納米線、納米粒子)、無機填料(蒙脫土、二氧化鈦、二氧化硅、氮化硼等)和碳材料(炭黑、石墨等)。常規(guī)增強材料存在兩大缺陷，一方面需要很高添加量才能獲得令人滿意的效果，但高添加量伴隨著其他性能的下降，難以實現(xiàn)性能的全面提升，另一方面增強效果往往是單一的，不能同時對多個性能進(jìn)行提高。這些問題導(dǎo)致常規(guī)增強材料的性價比偏低，不適合大規(guī)模推廣。

石墨烯是新世紀(jì)來最受關(guān)注的新材料之一，因其具有超高的比表面積、優(yōu)異的力學(xué)性能、高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率、阻燃性和高阻隔性而在諸多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。在復(fù)合材料領(lǐng)域，加入少量石墨烯可同時提高材料的多項性能，具有超高的性價比，這使其在復(fù)合材料方面得到廣泛研究。但對于連續(xù)紡絲而言，石墨烯強烈的團(tuán)聚性會在纖維中形成缺陷，使得紡絲過程斷絲、毛絲的現(xiàn)象增多。因而許多研究者努力抑制石墨烯的堆疊，如采用氧化石墨烯聚合，進(jìn)行表面改性或者加入分散劑。專利201510680473.5《一種石墨烯-滌綸納米復(fù)合纖維的制備方法》將石墨烯粉體和pet進(jìn)行熔融共混擠出造粒，再進(jìn)行紡絲。但是常規(guī)石墨烯粉體均是由多層石墨烯堆疊而成，而這種堆疊無法在螺桿擠出的混合作用下分離，進(jìn)而嚴(yán)重影響可紡性和連續(xù)性。專利201510688803.5《一種軍用抗熔滴抗靜電高強阻燃滌綸的制備方法》將氧化石墨烯進(jìn)行改性，干燥后再和pet進(jìn)行共混造粒，并紡絲，雖然對氧化石墨烯改性有效降低了團(tuán)聚，但是干燥后的改性粉體中石墨烯的團(tuán)聚無法在熔融擠出的過程中解離，會導(dǎo)致紡絲板堵塞以及斷絲現(xiàn)象。專利201610757032.5《石墨烯滌綸單絲》用硅烷偶聯(lián)劑對石墨烯進(jìn)行處理，再和pet進(jìn)行共混擠出。偶聯(lián)劑能提高石墨烯和pet的相互作用，但是無法改變石墨烯堆疊的狀態(tài)，紡絲的效果仍不好。綜上，現(xiàn)階段石墨烯基滌綸纖維的制備始終無法從根本上解決石墨烯的堆疊問題，因而極大限制了高速、連續(xù)紡絲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)不足，提供一種石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：將100重量份的石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0～10重量份的助劑混合均勻后，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到。所述石墨烯/pet納米復(fù)合材料由單層石墨烯片和pet組成，石墨烯片表面與pet分子通過共價鍵相連。

進(jìn)一步地，石墨烯/pet納米復(fù)合材料由以下步驟制備進(jìn)行：

(1)通過霧化干燥法將尺寸為1～50微米的單層氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球狀氧化石墨烯，其碳氧比為2.5～5；

(2)將100重量份對苯二甲酸、48～67重量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)；

(3)將步驟(1)得到的0.0117～5.85重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018重量份催化劑加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌1～3h，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)的霧化干燥溫度為130～200℃。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中攪拌速度為140～200轉(zhuǎn)/分。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中催化劑為銻系催化劑，包括銻的氧化物、無機鹽和有機化合物。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中催化劑為鈦系催化劑，包括鈦的氧化物、無機鹽和有機化合物。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中催化劑為鍺系催化劑，包括鍺的氧化物、無機鹽和有機化合物。

所述助劑由抗氧化劑、無機填充劑、增韌劑、光澤改善助劑中的一種或多種按照任意配比組成。

所述紡絲的溫度為270～290℃，卷繞速度為3000～5000m/min。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)酯化完成后加入的褶球狀氧化石墨烯微球可逐步展開、解離為單層片狀氧化石墨烯，在pet聚合過程中氧化石墨烯表面的羥基和羧基與體系中的pet分子發(fā)生反應(yīng)，使得pet分子鏈接枝于石墨烯表面，提高了兩者相容性，在降低堆疊的同時大幅降低了石墨烯的添加量，使得本發(fā)明方法具有高性價比。相比之下，在酯化階段就加入氧化石墨烯會使氧化石墨烯發(fā)生熱還原，隨著反應(yīng)進(jìn)行還原的石墨烯會逐步堆疊為團(tuán)聚體，既不利于性能的提升，又會由于團(tuán)聚體的存在而無法連續(xù)高速紡絲。(2)將氧化石墨烯在酯化后加入，避免了對第一步酯化過程的影響。對聚合過程而言，引入褶球狀氧化石墨烯對聚合工藝沒有產(chǎn)生明顯影響，因此本發(fā)明方法在實際生產(chǎn)過程中更加合理，效率更高，成本更低。(3)加入石墨烯后復(fù)合材料可進(jìn)行高速連續(xù)化紡絲，所得纖維的防紫外性、阻燃性和導(dǎo)電率明顯提升。

附圖說明

圖1是經(jīng)本發(fā)明實施例1制備的石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維的照片。

圖2是經(jīng)本發(fā)明實施例1制備的褶球狀氧化石墨烯的sem圖。

圖3是經(jīng)本發(fā)明實施例1制備的石墨烯/pet復(fù)合材料的照片。

具體實施方式

制備石墨烯/pet復(fù)合板材的方法包括如下步驟：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球狀氧化石墨烯。所述霧化干燥溫度為130～200℃。所述褶球狀氧化石墨烯由單層褶皺氧化石墨烯片組成，氧化石墨烯片的尺寸為1～50微米，碳氧比為2.5～5；(2)將100重量份對苯二甲酸、48～67重量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；(3)將步驟(1)得到的0.0117～5.85重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018重量份催化劑加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌1～3h，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。所述攪拌速度為140～200轉(zhuǎn)/分。所述催化劑為銻系催化劑，包括銻的氧化物、無機鹽和有機化合物。所述催化劑為鈦系催化劑，包括銻的氧化物、無機鹽和有機化合物。所述催化劑為銻系催化劑，包括鍺的氧化物、無機鹽和有機化合物；(4)將100重量份的石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0～10重量份的助劑混合均勻后，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞，即得到本發(fā)明石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。所述助劑由抗氧化劑、無機填充劑、增韌劑、光澤改善助劑中的一種或多種按照任意配比組成。所述紡絲的溫度為270～290℃，卷繞速度為3000～5000m/min。

將所得石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維按國家標(biāo)準(zhǔn)紡織成織物，進(jìn)行相關(guān)性能測試。阻燃性測試通過45°方向燃燒速率試驗進(jìn)行。紫外老化測試通過紫外燈365nm波長下輻照2周后，按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉伸試驗測試。紫外防護(hù)系數(shù)(upf)值采用紫外分光光度計測試并計算得到。

下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，本實施例只用于對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改變和調(diào)整均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實施例1：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為1～3微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維，如圖1所示。所得褶球狀氧化石墨烯的sem圖如圖2所示，所得石墨烯/pet復(fù)合材料的照片如圖3所示。具體性能如表1，2所示。

實施例2：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維，具體性能如表1，2所示。

實施例3：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為40～45微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維，具體性能如表1，2所示。

實施例4：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為160℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.4質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維，具體性能如表1，2所示。

實施例5：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的1.17重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.3質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維，具體性能如表1，2所示。

實施例6：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的5.85質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet復(fù)合板材。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.5質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維，具體性能如表1，2所示。

對比例1：

按照實施例1的方法制備pet，不同的是，制備過程中不添加褶球狀氧化石墨烯。性能如表1，2所示。

對比例2：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為0.3～0.7微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.3質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維，具體性能如表1，2所示。

對比例3：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為70～80微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，發(fā)現(xiàn)紡絲板有堵塞現(xiàn)象，紡出的絲連續(xù)性不好，出現(xiàn)斷絲的頻率高。

對比例4：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為220℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為10；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，發(fā)現(xiàn)紡絲板有堵塞現(xiàn)象，紡出的絲連續(xù)性不好，出現(xiàn)斷絲的頻率高。

對比例5：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的9.36質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌2h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet復(fù)合板材。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3600m/min。

經(jīng)以上步驟，發(fā)現(xiàn)紡絲板有堵塞現(xiàn)象，紡出的絲連續(xù)性不好，出現(xiàn)斷絲的頻率高。

表1實施例具體參數(shù)

表2實施例的具體性能

分析對比例1、對比例2、實施例1、實施例2、實施例3和對比例3可以發(fā)現(xiàn)，在保持氧化石墨烯碳氧比和添加量不變的情況下，選擇合適的氧化石墨烯尺寸范圍可得到性能最優(yōu)的復(fù)合纖維。對比例2的氧化石墨烯的尺寸過小，本身不能作為有效的增強材料，而對比例3的氧化石墨烯尺寸過大，在加入聚合體系中后不能有效展開為片狀氧化石墨烯，只能作為褶球形填充體對復(fù)合材料進(jìn)行增強，導(dǎo)致材料的可紡性和連續(xù)性明顯下降。而在1～50微米的尺寸范圍內(nèi)，隨著尺寸增加，氧化石墨烯能更加有效地起到增強作用。

分析對比例1、實施例2、實施例4、對比例4可以發(fā)現(xiàn)，碳氧比增大，復(fù)合纖維的各項指標(biāo)均上升，這是由于碳氧比上升，石墨烯的缺陷少，本身的性能更優(yōu)，從而使復(fù)合材料的表現(xiàn)更好。但是碳氧比不能過高，否則氧化石墨烯片間的結(jié)合力過強，聚合時仍保持堆疊狀態(tài)，堵塞紡絲孔，難以連續(xù)生產(chǎn)(對比例4)。

分析對比例1、實施例2、實施例5、實施例6、對比例5可以發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯的加入量增大，復(fù)合纖維的力學(xué)性能、防紫外性能和阻燃性能均明顯上升。加入過多氧化石墨烯后，還原過程中石墨烯發(fā)生劇烈堆疊，形成團(tuán)聚體，降低了可紡性(對比例5)。

實施例7：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為200℃，氧化石墨烯片的尺寸為20-30微米，碳氧比為5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.0117重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌1h，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和10質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為280℃，卷繞速度為3000m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維性能良好。

實施例8：

(1)通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為200℃，氧化石墨烯片的尺寸為20-30微米，碳氧比為5；

(2)將100質(zhì)量份對苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.0117重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫攪拌3h，攪拌速度為140轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料，經(jīng)紡絲、冷卻、上油、牽伸、卷繞得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維。擠出溫度為285℃，卷繞速度為4800m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯改性的阻燃防紫外滌綸纖維性能良好。