[发明专利]一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法

权利要求书

1.一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法，其特征在于它的步骤如下：

1）1重量份的石墨烯或氧化石墨烯、10-1000重量份的溶剂、10-1000重量份的丙烯腈单体，氮气保护下加入0.01~10重量份的引发剂，加热到50~95℃，反应1~60小时，经沉淀，离心，洗涤，干燥，得到聚丙烯腈接枝的石墨烯； 

2） 将1重量份聚丙烯腈接枝的石墨烯加入5~150重量份的溶剂，于30~80℃以5~50 KHz的超声处理0.1~10小时，得到聚丙烯腈接枝的石墨烯纺丝液溶胶；

3）将聚丙烯腈接枝的石墨烯纺丝液溶胶，以1~100 mL/h的挤出速度通过直径为5~500 μm的纺丝毛细管，于10~80℃的凝固液中停留1~100s凝固成丝，使用缠绕器收集，干燥后得到聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维。

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法，其特征在于所述的氧化石墨烯为天然片状石墨通过化学氧化剥离法制得。

3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法，其特征在于所述步骤1）的溶剂为甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、二甲亚砜、吡啶、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、丁酮、乙二醇、二甘醇或者它们的混合液。

4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法，其特征在于所述步骤2)的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、吡啶、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、丁酮、二醇、二甘醇或者它们的混合液。

5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法，其特征在于所述的凝固液为水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、吡啶、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、丁酮、二醇、二甘醇或者它们的混合液。

6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法，其特征在于所述的聚丙烯腈接枝石墨烯的宏观纤维由石墨烯沿轴向排列堆积而成，石墨烯层间由结晶聚丙烯腈交联，纤维的直径为5-1000微米，拉伸强度为100~700MPa，断裂伸长率为0.3-15%，导电率大于10000S/m。