[发明专利]一种高强高韧石墨烯复合纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高强高韧石墨烯复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备5-30mg/ml氧化石墨烯分散液；

2)制备0.1-2wt％超高分子量聚氧化乙烯聚合物溶液；

3)制备复合纺丝溶液：将步骤1)得到的氧化石墨烯分散液和步骤2)得到的聚氧化乙烯溶液混合，得到复合纺丝溶液；复合纺丝溶液中，聚氧化乙烯与氧化石墨烯的质量比为1：10到10：1；

4)将步骤3)制备的复合纺丝液由纺丝头挤出，先进入第一级凝固液生成初生纤维，然后初生纤维进入第二级凝固液，再在卷轴上收丝，自然风干得到氧化石墨烯复合纤维；在第一级凝固液和第二级凝固液中分别对纤维进行拉伸；

第一级凝固液：乙酸乙酯与乙醇的体积比为1:5到5:1，拉伸比为5-10，温度为45-65℃；

第二级凝固液：去离子水与乙醇的体积比为1:3到3:1，拉伸比为1.5-3，温度为25-50℃；

5)将氧化石墨烯复合纤维置于还原氛围中还原，得到石墨烯复合纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液和聚氧化乙烯聚合物溶液的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙醇、甘油中的一种或几种按任意比例混合组成。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述纺丝头口径为100-200um；第一级凝固液温度为45-65℃，第二级凝固液温度为25-50℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述还原氛围是水合肼蒸汽、碘化氢溶液、维生素C溶液、热还原中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述还原温度为80℃-95℃，还原时间为12-24h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所得石墨烯复合纤维的直径为5-50um。