[发明专利]一种抗撕裂石墨烯尼龙纤维面料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗撕裂石墨烯尼龙纤维面料及其制备方法。石墨烯尼龙纤维面料包括如下重量份数的原料：石墨烯改性尼龙纤维80～90份、TPU纳米纤维20～25份、抗氧剂1～3份、增塑剂1～3份。石墨烯改性尼龙纤维主要由尼龙纤维、氧化石墨烯、三聚氰胺、氨基苯甲酸、三羟基氨基甲烷经反应制得。TPU纳米纤维主要由CO₂基TPU颗粒、对氨基苯磺酸钠反应后，经静电纺丝制得。石墨烯改性尼龙纤维作为经向，TPU纳米纤维为纬向，经纬交替织造形成抗撕裂石墨烯尼龙纤维面料。本发明制备得到的面料具有优异的力学性能，抗撕裂性能优，质量轻，有一定的阻燃抗菌性，特别适用于户外运动衣、鞋面料、户外帐篷面料。

技术领域

本发明涉及运动面料技术领域，具体为一种抗撕裂石墨烯尼龙纤维面料及其制备方法。

背景技术

近年来，人们的健康意识大幅度提升，通过各种运动方式来获得健康，也成为了人民追捧的主要方式。其中，户外运动是以自然环境为场地的带有探险和挑战性的体验性项目；常见的户外运动有蹦极、漂流、登山、攀岩、野外骑行、露营等等，由于户外运动场所的环境较为恶劣，运动强度大，摩擦、碰撞的概率较大，因此对于户外运动的服装、运动鞋、帐篷、背包等户外装备的质量也有较高的要求。目前市面上的涤纶、涤棉、尼龙面料主要存在厚重、撕裂强度不均匀、撕裂强度不理想的现象；因此制备出抗撕裂强度和均衡性都较强，且质量更轻的面料，具有重要的实用和经济价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗撕裂石墨烯尼龙纤维面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抗撕裂石墨烯尼龙纤维面料包括如下重量份数的原料：石墨烯改性尼龙纤维80～90份、TPU纳米纤维20～25份、抗氧剂1～3份、增塑剂1～3份。

进一步的，所述石墨烯改性尼龙纤维主要由尼龙纤维、氧化石墨烯、三聚氰胺、氨基苯甲酸、三羟基氨基甲烷经反应制得。

进一步的，所述TPU纳米纤维主要由CO₂基TPU颗粒、对氨基苯磺酸钠经反应制得。

进一步的，所述尼龙纤维与氧化石墨烯的质量比为4～6:1。

进一步的，所述CO₂基TPU颗粒与对氨基苯磺酸钠的质量比为1:0.01～0.03。

进一步的，所述抗氧剂为双酚A型、亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯中的一种或多种组合；所述增塑剂为环氧大豆油。

一种抗撕裂石墨烯尼龙纤维面料的制备方法，包括以下步骤：

(1)氧化石墨烯预处理；

S11.将氧化石墨分散于溶剂中，加入水合肼，反应，得到还原氧化石墨烯悬浮液；

S12.取氨基苯甲酸和二羟基苯甲醛溶解于二甲基甲酰胺中，得到混合液A，向S11制得的还原氧化石墨烯悬浮液中滴加混合液A，反应，得到羟基化处理的还原氧化石墨烯；

S13.将羟基化处理的还原氧化石墨烯分散于四氢呋喃中，加入固体氢氧化钠、三聚氰胺，升温反应，得到预处理的氧化石墨烯；

(2)尼龙纤维预处理；

S21.向尼龙纤维中加入磷酸和甲醛混合液，升温反应，过滤，清洗，干燥，得到表面活化处理的尼龙纤维；

S22.将表面活化处理后的尼龙纤维分散于丙酮溶液中，搅拌均匀，加入二乙胺、三羟基氨基甲烷，升温反应，得到预处理的尼龙纤维；

(3)制备石墨烯改性尼龙纤维；

将步骤(1)预处理的氧化石墨烯分散于四氢呋喃溶液中，加入步骤(2)预处理的尼龙纤维，加入固体氢氧化钠，升温反应，干燥，得到石墨烯改性尼龙纤维；