[发明专利]一种石墨烯涤纶母粒及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯涤纶母粒，所述母粒，包括二氧化硅‑沸石复合多孔材料、石墨烯分散悬浊液、普通PET料、助剂；本发明还提供一种石墨烯涤纶母粒的制备方法，包括制备二氧化硅‑沸石复合多孔材料、制备石墨烯分散悬浊液、制备混合功能母粒。本发明制备的石墨烯涤纶纤维，遇高温熔缩率低，在500‑600℃着火点温度下20分钟内熔缩率小于1.5‑2.0%。本发明制备的石墨烯涤纶母粒，可以降低沸石‑二氧化硅对纤维强度的影响，制备得到的石墨烯涤纶纤维，石墨烯含量为1.5‑2.0%；干断裂强度为5.8‑6.5cN/dtex，断裂伸长率6.5‑7.0%，极限氧指数高达33‑35%。

技术领域

本发明涉及一种母粒，特别是一种石墨烯涤纶母粒及其制备方法，属于纺织技术领域。

背景技术

石墨烯具有很高的导电性，是世界上电阻率最小的材料，可以把石墨烯添加到纤维材料中，提高纤维的导电性。

现有技术一般将载体吸附的石墨烯材料、改性相容剂与硅烷偶联剂进行混合制备得到糊状浆料，然后采用双螺杆熔融共混的方法，将糊状浆料和涤纶切片进行熔融高速共混制备得到石墨烯功能母粒；

采用现有技术所述石墨烯功能母粒，制备得到的石墨烯涤纶纤维存在以下不足：

（1）石墨烯涤纶纤维容易发生干热收缩、遇高温容易发生熔缩；

（2）为了提高石墨烯与涤纶切片的相容性，一般将石墨烯先用吸附载体吸附，而吸附载体的加入会对纤维的强度、断裂伸长率等机械性能造成影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种石墨烯涤纶母粒及其制备方法，以实现以下发明目的：

（1）制备的石墨烯涤纶纤维，干热收缩率低、遇高温熔缩率低。

（2）降低载体颗粒的加入对纤维机械性能的影响。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种石墨烯涤纶母粒，其特征在于：所述母粒，包括二氧化硅-沸石复合多孔材料、石墨烯分散悬浊液、普通PET料、助剂。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述二氧化硅-沸石复合多孔材料，为普通PET料干燥重量的20-25%；所述石墨烯分散悬浊液中的石墨烯粉体，为普通PET料干燥重量的12-16.5%；所述的助剂，添加比例为普通PET料干燥重量的3-4%。

所述所述二氧化硅-沸石复合多孔材料，粒径为3-3.5微米，孔隙度在65-75%，孔径在700纳米-900纳米，沸石为二氧化硅质量的9-13%；所述所述石墨烯分散悬浊液，石墨烯含量为25-30%。

所述助剂，以重量份计，包括以下组分：乙撑双硬脂酸酰胺10份、脂肪酸酯硬酸钙2份、水钙乳液3份、异丙醇胺4份、羟基硅酸镁1份、脂肪胺聚氧乙烯醚2份。

一种石墨烯涤纶母粒的制备方法，包括制备二氧化硅-沸石复合多孔材料、制备石墨烯分散悬浊液、制备混合功能母粒。

所述制备混合功能母粒，二氧化硅-沸石复合多孔材料与石墨烯分散悬浊液、普通PET料、助剂加入密炼机中密炼，挤出造粒，得到混合功能母粒；

所述密炼，压力以每分钟5MPa的速度升压至100MPa，保持10分钟，然后以2MPa/min的速度降压至常压。

所述的助剂，添加比例为普通PET料干燥重量的3-4%；

所述助剂，以重量份计，包括以下组分：

乙撑双硬脂酸酰胺10份、脂肪酸酯硬酸钙2份、水钙乳液3份、异丙醇胺4份、羟基硅酸镁1份、脂肪胺聚氧乙烯醚2份；