[发明专利]一种石墨烯改性色浆、制备方法及其用途

权利要求书

1.一种纺丝过程中使用的石墨烯改性色浆，其按各组分占的重量百分比包括以下组分：

其制备方法包括以下步骤：

(1)预混合炭黑浆：(a)将功能助剂加入溶剂和分散剂的混合溶液中；(b)将石墨烯和炭黑加入步骤(a)得到的混合溶液中，得到炭黑预分散浆；(c)将步骤(b)中所得的炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7-11，得到预混合炭黑浆；

(2)将预混合炭黑浆进行研磨，得到石墨烯改性色浆。

2.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述石墨烯的含量为0.1～3％。

3.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述石墨烯通过生物质制备得到。

4.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述炭黑的含量为20-35％。

5.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述炭黑的粒径为＜5μm。

6.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述炭黑的粒径为小于2μm。

7.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂的含量为5～15％。

8.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂的含量为10～15％。

9.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂为丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜、二甲基丙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、十二烷基二甲基苄基氯化铵、纤维素醚、异噻唑啉酮、波尔波多、咔松类防霉杀菌剂或消泡剂中的任意一种或者至少两种的组合。

10.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述功能助剂为丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜、二甲基丙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、聚丙二醇或聚乙二醇中的任意一种或者至少两种的组合。

11.如权利要求9所述的色浆，其特征在于，所述消泡剂为矿物油消泡剂、磷酸酯消泡剂、脂肪烃类消泡剂或硅油类消泡剂中的任意一种或者至少两种的组合。

12.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述分散剂的含量为5～15％。

13.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐、亚甲基双甲萘磺酸钠、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸钠甲醛缩合物、酚磺酸盐甲醛缩合物、酚醛聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、脂肪酸衍生物、聚丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯、烷基硫酸盐或烷基磺酸盐化合物中的任意一种或者至少两种的混合物。

14.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述溶剂为DMF或/和去离子水。

15.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述pH调节剂为NaOH、KOH、NH₃·H₂O、CH₃COOH、CO(NH₂)₂、HCON(CH₃)₂、N-甲基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮或三乙醇胺中的任意一种或者至少两种的混合物。

16.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，加入pH调节剂以调节色浆的pH为7。

17.如权利要求1所述的色浆，其特征在于，所述色浆的粒径≤0.2μm。

18.一种如权利要求1-17之一所述的石墨烯改性色浆的制备方法，包括以下步骤：

(1)预混合炭黑浆：(a)将功能助剂加入溶剂和分散剂的混合溶液中；(b)将石墨烯和炭黑加入步骤(a)得到的混合溶液中，得到炭黑预分散浆；(c)将步骤(b)中所得的炭黑预分散浆以1500～3000r/min的速度分散不低于30分钟，并在分散过程中缓慢加入pH值调节剂控制pH在7-11，得到预混合炭黑浆；

(2)将预混合炭黑浆进行研磨，得到石墨烯改性色浆。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述研磨为球磨、篮式研磨、均质微射粉碎或卧式研磨中的任意一种或者至少两种的组合。