[发明专利]一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法

摘要

本发明涉及一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，属于纤维新材料技术领域。本发明的一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法是将聚合物长丝经过功能纳米粒子表面的蛋白化改性、共混溶液的制备、聚合物长丝表面复合共混溶液的形成与厚度的控制、聚合物长丝表面复合共混溶液的相转化初步成型、聚合物长丝表面复合共混溶液的热固化成型得到表面复合功能纳米粒子的聚合物长丝。本发明的制备方法可将碳纳米管、石墨烯、炭黑、二氧化钛、二氧化锌、铁粒子、四氧化三铁、三氧化二铝、银粒子等纳米粒子复合在聚合物长丝的表面，复合后的聚合物长丝具有良好的力学性能和功能性。本发明的制备方法操作简单，无需特殊设备，易于实现工业化生产。

主权项

一种聚合物长丝表面复合功能纳米粒子的方法，其特征在于：所述方法采用以下步骤： A 功能纳米粒子表面的蛋白化改性       采用超声波将功能纳米粒子分散在质量分数为0.5‑2%的水溶性蛋白质水溶液中，功能纳米粒子与水溶性蛋白质水溶液的质量比为1:10‑1:20，分散温度为50‑60°C，分散1‑3h后将分散溶液的温度降低至1‑5°C，静止放置24‑72h后经过离心机离心和干燥得到表面蛋白化的功能纳米粒子，离心机的离心速率为5000转/分钟，干燥温度为80°C；B 共混溶液的制备按如下质量百分比：表面蛋白化的功能纳米粒子      1‑16%热塑性聚氨酯                            1‑12%二甲基甲酰胺                            72‑98%先将经步骤A制备的表面蛋白化的功能纳米粒子放入二甲基甲酰胺中，超声波分散1‑3h后，再加入热塑性聚氨酯，在温度为25‑35°C的条件下，采用机械搅拌使热塑性聚氨酯溶解，溶解3‑5h后经过静止抽真空脱泡得到共混溶液，共混溶液的粘度为500‑2000mPa·s，静止抽真空脱泡温度为25‑35°C；C 聚合物长丝表面复合共混溶液的形成与厚度的控制将经步骤B制备的共混溶液在超声波震荡状态下升温至35‑45°C，将聚合物长丝以50‑400m/min的速率经过共混溶液和厚度控制模具上的导丝孔，得到表面复合共混溶液厚度为10‑200µm的聚合物长丝，聚合物长丝经过共混溶液的距离为2‑15cm；D 聚合物长丝表面复合共混溶液的相转化初步成型将经步骤C制备的表面复合共混溶液的聚合物长丝以50‑400m/min的速率经过温度为60‑85°C的去离子水后，得到表面复合共混溶液初步成型的聚合物长丝，表面复合共混溶液的聚合物长丝经过去离子水的距离为1‑5cm；E 聚合物长丝表面复合共混溶液的热固化成型将经步骤D制备的表面复合共混溶液初步成型的聚合物长丝以50‑400m/min的速率经过热干燥箱中进行热处理，热处理温度为90‑150°C，热处理10‑40s后聚合物长丝表面形成厚度为0.2‑56µm的功能纳米粒子/热塑性聚氨酯共混层，得到表面复合功能纳米粒子的聚合物长丝。