[发明专利]一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法

权利要求书

1.一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，其特征在于：所述方法采用以下步骤： 

A 功能纳米粒子表面的蛋白化改性       

采用超声波将功能纳米粒子分散在质量分数为0.5-2%的水溶性蛋白质水溶液中，功能纳米粒子与水溶性蛋白质水溶液的质量比为1:10-1:20，分散温度为50-60°C，分散1-3h后将分散溶液的温度降低至1-5°C，静止放置24-72h后经过离心机离心和干燥得到表面蛋白化的功能纳米粒子，离心机的离心速率为5000转/分钟，干燥温度为80°C；

B 共混溶液的制备

按如下质量百分比：

表面蛋白化的功能纳米粒子      1-16%

热塑性聚氨酯                            1-12%

二甲基甲酰胺                            72-98%

先将经步骤A制备的表面蛋白化的功能纳米粒子放入二甲基甲酰胺中，超声波分散1-3h后，再加入热塑性聚氨酯，在温度为25-35°C的条件下，采用机械搅拌使热塑性聚氨酯溶解，溶解3-5h后经过静止抽真空脱泡得到共混溶液，共混溶液的粘度为500-2000mPa·s，静止抽真空脱泡温度为25-35°C；

C 聚合物长丝表面复合共混溶液的形成与厚度的控制

将经步骤B制备的共混溶液在超声波震荡状态下升温至35-45°C，将聚合物长丝以50-400m/min的速率经过共混溶液和厚度控制模具上的导丝孔，得到表面复合共混溶液厚度为10-200μm的聚合物长丝，聚合物长丝经过共混溶液的距离为2-15cm；

D 聚合物长丝表面复合共混溶液的相转化初步成型

将经步骤C制备的表面复合共混溶液的聚合物长丝以50-400m/min的速率经过温度为60-85°C的去离子水后，得到表面复合共混溶液初步成型的聚合物长丝，表面复合共混溶液的聚合物长丝经过去离子水的距离为1-5cm；

E 聚合物长丝表面复合共混溶液的热固化成型

将经步骤D制备的表面复合共混溶液初步成型的聚合物长丝以50-400m/min的速率经过热干燥箱中进行热处理，热处理温度为90-150°C，热处理10-40s后聚合物长丝表面形成厚度为0.2-56μm的功能纳米粒子/热塑性聚氨酯共混层，得到表面复合功能纳米粒子的聚合物长丝。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，其特征在于：所述的功能纳米粒子为碳纳米管或石墨烯或炭黑或二氧化钛或二氧化锌或铁粒子或四氧化三铁或三氧化二铝或银粒子中的一种，功能纳米粒子的平均粒径≤300nm。

3.根据权利要求1所述的一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，其特征在于：所述的水溶性蛋白质为角蛋白或丝素或明胶中的一种，数均分子量为1000-10000。

4.根据权利要求1所述的一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，其特征在于：所述的热塑性聚氨酯的数均分子量为20000-180000，熔点为160-190°C。

5.根据权利要求1所述的一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，其特征在于：所述的聚合物长丝为涤纶或锦纶或维纶或腈纶或黏胶或丙纶或乙纶中的一种，聚合物长丝的旦数为1-200旦，根数为1-160根。

6.根据权利要求1所述的一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，其特征在于：所述的厚度控制模具上的导丝孔的孔径为25-380μm，导丝孔的长度为5-20mm。