[发明专利]一种高强度高模量聚乙烯醇‑石墨烯量子点复合纤维的制备方法及产物

权利要求书

1.一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点(PVA-GQD)复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

1)聚乙烯醇-石墨烯量子点(PVA-GQD)纺丝溶液的制备

取聚乙烯醇10～15重量份、石墨烯量子点0.01～1重量份和分散剂0.01～1重量份，溶于83～89.98重量份的水中，搅拌、分散，配制成PVA-GQD溶液；

2)湿法纺丝

以上述纺丝原液为原料，采用普通湿法纺丝机进行湿法纺丝，制备PVA-GQD初生纤维；

3)初生纤维的后处理

将PVA-GQD初生纤维进行多级热拉伸，热定型即获得高强度高模量PVA-GQD复合纤维；

所述多级热拉伸温度为160～230℃，热拉伸总倍数为7～12倍，热定型温度为210～230℃，时间为1～3min。

2.根据权利要求1所述的一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点复合纤维的制备方法，其特征在于：所述搅拌操作为机械搅拌；所述分散操作为超声波分散。

3.根据权利要求1所述的一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤1)制得PVA-GQD溶液后，过滤该溶液，脱泡以制备均匀稳定的纺丝原液。

4.根据权利要求1所述的一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点复合纤维的制备方法，其特征在于：

步骤3)结束后，根据用途不同，对PVA-GQD复合纤维纤进行缩醛化、上油、卷曲和/或切断。

5.根据权利要求1所述的一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤1)中：

所采用聚乙烯醇的聚合度为1700～2800，分子量分布为1.5～2.0，醇解度为88％～99％；

所采用石墨烯量子点的石墨片层为1～3层、尺寸为10～100nm；

所采用分散剂为a～c中表述的任意一种情况：a)聚氧乙烯醚类或酯类非离子活性剂，b)磺酸盐类、硫酸盐类、磷酸盐或亚磷酸盐类阴离子活性剂，c)氨基酸类、咪唑类、氧化胺类两性活性剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。

6.根据权利要求2所述的一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点复合纤维的制备方法，其特征在于：所述超声波分散采用超声波细胞破碎仪，其功率1000～20000W。

7.根据权利要求2所述的一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤1)中的PVA-GQD混合溶液溶解温度为95～105℃，溶解时间为2～5h。

8.根据权利要求2所述的一种高强度高模量聚乙烯醇-石墨烯量子点复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤2)中，纺丝温度为95～105℃，喷丝板温度为95～105℃；

所采用的湿法纺丝凝固浴为饱和硫酸钠水溶液，凝固浴温度为20～60℃。

9.如权利要求1～8任意一项权利要求所述方法获得的产品。