[发明专利]一种高强高模量石墨烯/尼龙6纤维及制备方法

权利要求书

1.一种高强高模量石墨烯/尼龙6纤维，其特征在于，所述纤维由100重量份的石墨烯/尼龙6纳米复合材料和0~5重量份的助剂经高速熔融纺丝得到，所述石墨烯/尼龙6纳米复合材料由尼龙6和接枝有尼龙6的单层石墨烯组成，所述石墨烯/尼龙6纳米复合材料相对粘度在3.2-3.6之间，所述接枝有尼龙6的单层石墨烯的横向尺寸大于2微米；石墨烯的质量与尼龙6的总质量之比为0.1-0.5:100。

2.一种高强高模量石墨烯/尼龙6纤维的制备方法，其特征在于，所述方法为：将100重量份的石墨烯/尼龙6纳米复合材料和0~5重量份的助剂混合均匀后，经高速熔融纺丝，即可得到本发明高强度高模量石墨烯/尼龙6纤维。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述石墨烯/尼龙6纳米复合材料通过以下方法制备得到：

（1）将0.1-0.5质量份的改性石墨烯、0.05-0.3质量份分子量调节剂和1-10质量份去离子水加入100质量份的己内酰胺熔体中，在80℃下，以300~500rpm搅拌混匀形成分散液；所述改性石墨烯为表面具有羧基、羟基等含氧官能团的单层石墨烯；碳氧比为2.5到6之间；

（2）在氮气保护下，将上述分散液在缩聚反应釜中升温至250-270℃，在0.5-1MPa下反应3小时；然后在真空下反应4小时，得到聚合物熔体；最后将聚合物熔体经水冷造粒得到石墨烯/尼龙6纳米复合材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述石墨烯的横向尺寸大于3μm。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石墨烯的横向尺寸为3-10μm。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的分子量调节剂可以是甲酸、乙酸、丙酸、氨水、甲胺、乙胺、丙胺、乙二胺等中的一种或多种按照任意配比组成。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，高速熔融纺丝的条件为：熔体温度在250-320℃，连续纺丝速度为1000-4000米/分钟，牵伸倍数为4-6倍。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述助剂由抗氧化剂、抗老化剂、热稳定剂、抗静电剂等中的一种或多种按照任意配比组成。