[发明专利]一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维及制备方法

权利要求书

1.一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将氧化石墨烯加入到去离子水中，分散，得到氧化石墨烯溶液；

S2、将金红石型二氧化钛加入到无水乙醇中超声分散30～60min，加入步骤S1得到的氧化石墨烯溶液，用氨水调节pH值，加入还原剂，超声1h形成均匀混合液，将该混合液移入聚四氟乙烯内胆水热反应釜中，水热反应，反应完成后，冷却过滤，洗涤，冷冻干燥得到三维多孔石墨烯/二氧化钛；其中金红石型二氧化钛与氧化石墨烯的质量比为1:1;

S3、将步骤S2得到的三维多孔石墨烯/二氧化钛破碎成粉末，加入到分子量为200万的超高分子量聚乙烯树脂中充分混合，加入白油和功能性助剂，在双螺杆挤出机中混合均匀，升温，在高温剪切作用下超高分子量聚乙烯树脂充分溶解形成具有成丝性能的纺丝液，挤出、水浴凝固，形成冻胶丝条；

S4、将S3步骤得到的冻胶丝条经过导辊、干燥、多级热牵伸、卷绕后得到多孔石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维。

2.根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S1步骤中所述分散为超声分散，分散时间为20～60min。

3.根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S2步骤中所述pH值为8～10。

4.根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S2步骤中所述还原剂为硼氢化钠、水合肼、氢化铝锂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S2步骤中所述水热反应温度为180～300℃，反应时间为10～40h。

6.根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S2步骤中所述洗涤采用98wt%的乙醇洗涤3～6次。

7. 根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S3步骤中所述功能性助剂为增塑剂，稳定剂，加工助剂中的至少一种；所述三维多孔石墨烯/二氧化钛粉末、聚乙烯树脂、白油、功能性助剂的质量比为5～20: 5～20: 2～8: 1～8。

8.根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S3步骤中所述升温后的温度为240～300℃。

9.根据权利要求1所述一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，S4步骤中所述多级热牵伸的温度为130～150℃。

10.根据权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的一种耐高温透气石墨烯/超高分子量聚乙烯纤维。