[发明专利]一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法。方法为：加入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。将聚丙烯腈接枝的石墨烯分散于极性有机溶剂中，制成质量浓度为1~20%的纺丝液溶胶，将纺丝液从纺丝头毛细管中连续匀速挤出，进入凝固液，凝固后的初级纤维在拉力下收集，干燥后获得聚丙烯腈接枝石墨烯的宏观纤维。本发明方法简便、工艺简单、可规模化生产，所获得的石墨烯纤维表现出优异的强度、韧性、模量和导电性，可作为高强度纤维应用于许多工业领域。

主权项

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。