[发明专利]一种复合白油浆料及其制备方法、UHMWPE的复合纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合白油浆料的制备方法，包括：1)将组分A、组分B加入到白油中，搅拌条件下，加热至第一温度并保温0.2‑3h，其中，所述组分A为抗氧剂，所述组分B为分散剂和/或改性剂；2)将步骤1)中的混合液升温到第二温度，保温至抗氧剂、分散剂和/或改性剂充分溶解，形成均匀的溶液，所述第二温度比第一温度高20‑70℃，优选高20‑50℃；3)使溶液保持第二温度，在高速搅拌下，将石墨烯粉体加入到步骤2)中得到的溶液中，持续保温至形成均匀的浆料。

技术领域

本发明涉及一种浆料及其制备方法，特别涉及了一种用于改进UHMWPE纤维的分散有石墨烯的白油浆料及其制备方法，属于有机无机复合材料技术领域。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维，也称超高强度聚乙烯(UHMWPE)纤维、超高模量聚乙烯(UHMWPE)纤维。由于UHMWPE具有朝拉伸取向必备的结构特征，所以有无可匹敌的超高拉伸强度，因此可通过凝胶纺丝法制得超高弹性模量和强度的纤维，其拉伸强度高达3-3.5GPa，拉伸弹性模量高达100-125GPa；纤维比强度是迄今已商品化的所有纤维中最高的，比碳纤维大4倍，比钢丝大10倍，比芳纶纤维大50％。其被广泛应用于军事装备、航空航天、海洋作业、体育器材等领域。

在UHMWPE纤维生产过程中，白油在生产中充当溶剂，与UHMWPE形成纺丝液，进而再进行纺丝；但白油只是充当溶剂无法对纤维的性能进行提升。而石墨烯具有良好的力学、电学及热学等性能，可根据产品不同需求而进行不同类型石墨烯的添加。但如果在纺丝液过程中直接加入石墨烯粉末，会造成石墨烯大量团聚，得到分散性很差的纺丝液，而复合材料中，增强相在基体中的分散对材料的性能有着至关重要的影响。由此可将石墨烯与白油结合起来，形成稳定分散的复合浆料，再按照比例配成纺丝液，进行复合纤维的生产。但是目前市场上并未出现太多石墨烯/白油浆料，已出现的部分石墨烯/白油浆料，其分散性也较差，分散其中的石墨烯颗粒粒径分布广，尺寸较大，团聚严重，很难与白油形成有效的界面结合，并保持长时间的稳定均匀分散，货架期较短，难以满足生产需要。

发明内容

本发明的目的在于针对目前的技术缺陷，提供一种高分散性、高稳定性的复合白油浆料的制备方法；

本发明的另一目的是提供上述方法制得的复合白油浆料；

本发明的又一目的是提供采用上述白油浆料制备UHMWPE的复合纤维的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种复合白油浆料的制备方法，

1)将组分A、组分B加入到白油中，搅拌条件下，加热至第一温度并保温0.2-3h，其中，所述组分A为抗氧剂，所述组分B为分散剂和/或改性剂；

2)将步骤1)中的混合液升温到第二温度保温至抗氧剂、分散剂和/或改性剂充分溶解，形成均匀的溶液，所述第二温度比第一温度高20-70℃；

3)使溶液保持第二温度，在高速搅拌下，将石墨烯粉体加入到步骤2)中得到的溶液中，持续保温至形成均匀的浆料。

优选地，所述第二温度比第一温度高20-50℃。

根据本发明的一个方面，所述第一温度为80-130℃，优选110-130℃；所述第二温度为120-180℃，优选150-180℃。

进一步优选地，所述第二温度保温

所述第二温度保温2-12h，优选6-8h。

根据本发明的一个方面，由第一温度加热至第二温度的升温速度为20-30℃/h。