[发明专利]一种纳米氧化镁-石墨烯-聚丙烯复合纤维的制备方法

说明书

本发明纺织纤维领域，提供了一种纳米氧化镁‑石墨烯‑聚丙烯复合纤维的制备方法，包括：a)纳米氧化镁改性石墨烯的制备；b)负载有三氯化钛的纳米氧化镁‑石墨烯的制备；c)添加剂液的配制；d)纳米氧化镁‑石墨烯‑聚丙烯复合母粒的合成；e)熔融纺丝。本发明方法制得的聚丙烯纤维，不仅强度高、抗静电性和阻燃性好，而且纤维表面光滑，无毛刺感，适用作穿着用纤维。

技术领域

本发明涉及纺织纤维领域，特别地，涉及一种纳米氧化镁-石墨烯-聚丙烯复合纤维的制备方法。

背景技术

聚丙烯纤维又名丙纶，丙纶纤维具有质轻的特点，其密度仅为0.91g/cm³，是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。此外丙纶强度，伸长大，初始模量较高，弹性优良，耐磨性好。丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，正是由于丙纶具有上述优点，因此被广泛引用于穿着用纺织领域。

石墨烯是近年来的研究热点，在纺织纤维领域也有应用，复合有石墨烯后，能够明显提高纤维的强度和耐磨性等性能。申请号为CN201710334490.2的专利一种石墨烯导电纤维制备工艺。制备方法是包括：S1：制备石墨烯浆料；S2：用制得的石墨烯浆料，采用涂敷工艺对芯纤维进行涂覆，制得导电纤维；S3：以150-350℃温度焙烘制得的导电纤维；芯纤维为熔融性纤维或所述芯纤维包括内层和外层，内层为镀银导电纤维或碳纤维，外层为包附在内层上的熔融纤维；所述涂敷工艺为轧染工艺、浸渍工艺、涂层工艺或段染工艺。芯纤维采用可熔融的化纤、包覆有可熔融化纤的镀银纤维或包覆有可熔融化纤的碳纤维作为芯纤维，在芯纤维外侧涂覆石墨烯浆料，再进行高温焙烘，内部芯纤维高温熔融和表面的石墨烯浆料粘连，再进冷却后石墨烯浆料和芯纤维固结在一起。保证了导电材料不易脱落，耐水洗性及耐久性增强。

上述专利方法用石墨烯浆料对纤维表面进行涂覆，能够使纤维具有导电性，同时提高纤维强度，但是其只是适用于导电纤维，并不适用于穿着用纤维。原因在于，石墨烯虽然能够显著提高纤维强度和耐磨性，但是石墨烯颗粒不规整，硬度大，与纤维复合或者涂覆于纤维表面后，会降低纤维表面的光滑性，会使纤维产生毛刺感，严重影响了穿着舒适性，因此，上述技术问题亟待解决。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纳米氧化镁-石墨烯-聚丙烯复合纤维的制备方法，本发明方法制得的聚丙烯纤维，不仅强度高、抗静电性和阻燃性好，而且纤维表面光滑，无毛刺感，适用作穿着用纤维。

本发明的技术方案为：一种纳米氧化镁-石墨烯-聚丙烯复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

a)将纳米氧化镁浸渍于γ-巯丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液中，用乙醇润洗，然后取出干燥；再将纳米氧化镁浸渍于羧化氧化石墨烯分散液中，加热搅拌均匀，干燥；将干燥产物置于肼蒸汽中充分还原，制得纳米氧化镁改性石墨烯。

b)将三氯化钛溶于乙醇中，加热搅拌；将纳米氧化镁改性石墨烯加入到三氯化钛的乙醇溶液中，静置冷却，待有固体析出时进行过滤，将过滤物干燥，得到负载有三氯化钛的纳米氧化镁-石墨烯。

c)将负载有三氯化钛的纳米氧化镁-石墨烯和三乙基铝添加到己烷中进行超声波分散，制得添加剂液。

d)将丙烯单体溶于己烷中，加入添加剂液，通过溶剂聚合法进行聚合反应，经脱灰、离心过滤、气流沸腾干燥和加压造粒后，制得纳米氧化镁-石墨烯-聚丙烯复合母粒。

e)将纳米氧化镁-石墨烯-聚丙烯复合母粒按常规熔融纺丝工艺进行纺丝，制得纳米氧化镁-石墨烯-聚丙烯复合纤维。