石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維的制備方法，即將氧化石墨烯、羥基化多壁碳納米管經(jīng)功能化處理后與能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體混合、進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到復(fù)合材料母料，所述復(fù)合材料母料經(jīng)處理后，熔融擠出得到初生纖維；該初生纖維再經(jīng)后處理得到石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。該制備方法能明顯改善碳材料在成纖聚合物中的分散程度，進(jìn)而改善制得纖維的力學(xué)強(qiáng)度。
【專利說明】石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高性能纖維制備領(lǐng)域，特別是涉及一種石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]石墨稀和碳納米管是目如碳材料領(lǐng)域的兩個(gè)研究熱點(diǎn)。石墨稀是一種由sp2雜化的碳原子組成的具有二維(2D)結(jié)構(gòu)的單原子片層的碳材料。而碳納米管則可以看作是由石墨烯片卷曲形成的一種一維(ID)管狀碳材料。碳納米管根據(jù)其管壁層數(shù)的不同可分為單壁碳納米管(SWNTs)和多壁碳納米管(MWNTs)，其中多壁碳納米管的直徑范圍在5?20nm，管長在幾微米到幾十微米不等。而與單壁碳納米管相比，多壁碳納米管在復(fù)合材料制備、電學(xué)應(yīng)用等領(lǐng)域的應(yīng)用更為廣泛。石墨烯和碳納米管都具有優(yōu)良的力學(xué)、熱力學(xué)和電學(xué)等性能，在復(fù)合材料的制備領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。
[0003]G.X.Chen等(聚合物，Polymer，2006年47卷，4760-4767頁)制備了氨基化多壁碳納米管，并將氨基化多壁碳納米管與聚酰胺6熔融共混，紡絲制備出不同碳納米管負(fù)載的復(fù)合纖維，測得當(dāng)碳納米管的負(fù)載量為0.5wt%時(shí)復(fù)合纖維的強(qiáng)度提高42%，模量提高35%。
[0004]Rehman Rafiq等(碳,Carbon, 2010年48卷4309-4313)米用熔融共混工藝將石墨烯加入到聚酰胺12中制備不同石墨烯負(fù)載的復(fù)合材料，當(dāng)石墨烯添加量為0.6wt%時(shí)，復(fù)合材料強(qiáng)度提高了 35%。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)制備得到的PA6強(qiáng)度和模量較低，改性后的復(fù)合纖維強(qiáng)度提高不明顯，使其在實(shí)際應(yīng)用中受到很大限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維及其制備方法，該石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維能大幅度改善聚合物纖維的力學(xué)強(qiáng)度，擴(kuò)展其使用領(lǐng)域；這種制備方法能明顯改善碳材料在成纖聚合物中的分散程度，進(jìn)而改善制得纖維的力學(xué)強(qiáng)度。
[0007]—種石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維的制備方法，包括如下步驟:
[0008]I)利用Hummers法制備氧化石墨；
[0009]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50?80ml溶劑中得到氧化石墨烯，然后加入馬來酸酐，其中所述氧化石墨與馬來酸酐的質(zhì)量比為1:10?15，在氮?dú)夥諊?5?60°C、攪拌條件下反應(yīng)3?6h，其次加入占所述馬來酸酐質(zhì)量8?12%的偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，第二次加入馬來酸酐且其量為首次加入馬來酸酐質(zhì)量的0.5?2倍，同時(shí)加入與第二次加入的馬來酸酐相同質(zhì)量的苯乙烯，在70?100°C條件下反應(yīng)I?3h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0010]3)將多壁碳納米管超聲分散于50?80ml溶劑中，加入馬來酸酐，其中所述多壁碳納米管與馬來酸酐的質(zhì)量比為1:10?15，在氮?dú)夥諊?5?60°C、攪拌條件下反應(yīng)3?6h，然后分別加入占所述馬來酸酐質(zhì)量8?12 %的偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，和與所述偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰相同質(zhì)量的苯乙烯，在70?100°C條件下反應(yīng)I?3h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0011]4)將步驟2)制得的功能化石墨烯、步驟3)制得的功能化多壁碳納米管與能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體混合、加熱至所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為液態(tài)后超聲分散得到混合均一的反應(yīng)物；
[0012]上述幾種物質(zhì)的用量分別為:
[0013]步驟2)制得的功能化石墨烯0.05?5wt%
[0014]步驟3)制得的功能化多壁碳納米管0.05?5wt%
[0015]能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體90%?99.9%;
[0016]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、170?210°C下反應(yīng)I?4h，然后再升溫至250?290°C，反應(yīng)2?5h，得到復(fù)合材料母料；所述復(fù)合材料母料經(jīng)洗滌除去未反應(yīng)單體，烘干、造粒后即得紡絲原料；
[0017]6)將所述紡絲原料在190?280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0018]7)所述初生纖維在90?98°C水浴中經(jīng)2?5倍熱牽伸后在110?160°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到所述石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維；
[0019]其中步驟2)、3)中所述溶劑為相同物質(zhì)，為甲苯、DMF或DMAc。
[0020]步驟4)所述反應(yīng)物還含有添加劑，所述添加劑可以為催化劑、開環(huán)劑等輔助或加速縮聚反應(yīng)的物質(zhì)。
[0021]所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為同時(shí)含有兩個(gè)官能團(tuán)的單體或者經(jīng)開環(huán)能形成兩個(gè)官能團(tuán)的單體。
[0022]所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為二元酸、二元胺、二元醇或與之配伍能發(fā)生縮聚反應(yīng)形成聚合物的單體。
[0023]所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為氨基酸、自縮聚單體、有機(jī)酸與醇的混合物、或有機(jī)酸與胺的混合物。
[0024]所述有機(jī)酸與醇的混合物中有機(jī)酸與醇的物質(zhì)的量之比為1:0.5?2 ;
[0025]所述有機(jī)酸與胺的混合物中有機(jī)酸與胺的物質(zhì)的量之比為1:0.5?2。
[0026]所述氨基酸為6-氨基己酸；所述自縮聚單體為ε -己內(nèi)酰胺、十二內(nèi)酰胺或L-乳酸；所述有機(jī)酸為己二酸、癸二酸或?qū)Ρ蕉姿?；所述醇為乙二醇；所述胺為己二胺或癸二胺?br> [0027]步驟I)所述Hmnmers法制備氧化石墨的步驟為:
[0028]a)在500ml三口燒瓶中加入40ml濃硫酸、8.4g過硫酸鉀、8.4g五氧化二磷與1g石墨粉在80°C下保持4.5h后冷卻至室溫得到混合物I ;
[0029]b)將所述混合物I用去離子水稀釋靜置12h后，經(jīng)抽濾、洗滌、室溫靜置干燥24h得到塊狀預(yù)氧化石墨；
[0030]c)在2L三口燒瓶中加入230ml濃硫酸，將此三口燒瓶置于冰水浴中降溫至0°C，加入所述預(yù)氧化石墨、在劇烈攪拌條件下加入60g高錳酸鉀，同時(shí)控制加料時(shí)溫度在0°C?10°c之間，隨后升溫至35°C攪拌反應(yīng)2h，加入0.5L去離子水稀釋后再攪拌2h得到混合物II ;
[0031]d)向所述混合物II中加入1.5L去離子水，滴加25ml、質(zhì)量百分含量30%的雙氧水，靜置24h，除去上清液得到的沉淀物；
[0032]e)向步驟d)得到的沉淀物中加入適量lmol/L的鹽酸除去金屬氧化物，然后利用去離子水反復(fù)洗滌直至pH = 6.5?7.5，得到初級產(chǎn)物；
[0033]f)將步驟e)得到的初級產(chǎn)物在水中超聲分散30min、離心得到棕色產(chǎn)物，將此棕色產(chǎn)物真空干燥后得到絮狀產(chǎn)物即為氧化石墨。
[0034]此處Hummers法中各物質(zhì)用量僅提供各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，并非對具體數(shù)值的限定。所述反應(yīng)容器可依據(jù)實(shí)驗(yàn)具體用量進(jìn)行確定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1a為實(shí)施例1得到的苯乙烯-馬來酸酐功能化石墨烯的透射電鏡照片；
[0036]圖1b為實(shí)施例1得到的苯乙烯-馬來酸酐功能化碳納米管的透射電鏡照片；
[0037]圖2a為實(shí)施例1得到的功能化石墨烯/功能化碳納米管掃描電鏡照片；
[0038]圖2b為實(shí)施例1得到的功能化石墨烯/功能化碳納米管掃描電鏡照片；
[0039]圖3a為功能化石墨烯材料示意圖；
[0040]圖3b為功能化碳納米管與功能化石墨烯示意圖；
[0041]圖3c為功能化碳納米管材料示意圖；
[0042]圖3d為功能化碳納米管與功能化納米尺度石墨烯示意圖；
[0043]圖4a為實(shí)施例1得到的功能化石墨烯/功能化碳納米管透射電鏡照片；
[0044]圖4b為實(shí)施例1得到的功能化石墨烯/功能化碳納米管透射電鏡照片。
[0045]圖5為實(shí)施例1得到的功能化石墨烯與功能化碳納米管的傅里葉紅外光譜圖

【具體實(shí)施方式】
[0046]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0047]實(shí)施例中利用Hmnmers法制備氧化石墨烯的步驟為:
[0048]a)在500ml三口燒瓶中加入40ml濃硫酸、8.4g過硫酸鉀、8.4g五氧化二磷與1g石墨粉在80°C下保持4.5h后冷卻至室溫得到混合物I ;
[0049]b)將所述混合物I用去離子水稀釋靜置12h后，經(jīng)抽濾、洗滌、室溫靜置干燥24h得到塊狀預(yù)氧化石墨；
[0050]c)在2L三口燒瓶中加入230ml濃硫酸，將此三口燒瓶置于冰水浴中降溫至0°C，加入所述預(yù)氧化石墨、在劇烈攪拌條件下加入60g高錳酸鉀，同時(shí)控制加料時(shí)溫度在0°C?10°C之間，隨后升溫至35°C攪拌反應(yīng)2h，加入0.5L去離子水稀釋后再攪拌2h得到混合物II ;
[0051]d)向所述混合物II中加入1.5L去離子水，滴加25ml、質(zhì)量百分含量30%的雙氧水，靜置24h，除去上清液得到的沉淀物；
[0052]e)向步驟d)得到的沉淀物中加入適量lmol/L的鹽酸除去金屬氧化物，然后利用去離子水反復(fù)洗滌直至pH = 6.5?7.5，得到初級產(chǎn)物；
[0053]f)將步驟e)得到的初級產(chǎn)物在水中超聲分散30min、離心得到棕色產(chǎn)物，將此棕色產(chǎn)物真空干燥后得到絮狀產(chǎn)物即為氧化石墨。
[0054]本發(fā)明所得功能化石墨烯、功能化多壁碳納米管及聚合物/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合纖維的組成、結(jié)構(gòu)和性能的表征，除特別標(biāo)明的以外，均使用下述儀器設(shè)備:
[0055]采用H7650型透射電子顯微鏡、Hitachi S4800掃描電子顯微鏡觀察功能化石墨烯及功能化多壁碳納米管的表面形貌。采用UeCi0r22型傅里葉紅外光譜測試功能化石墨烯及功能化多壁碳納米管的紅外吸收光譜(范圍3700?500CHT1)。采用LLY-06型電子單纖維強(qiáng)力儀對純聚合物纖維及各質(zhì)量比復(fù)合纖維進(jìn)行力學(xué)性能測試。對各纖維采用定速拉伸，夾持距離為10mm，拉伸速度10mm/min，每組纖維測量10次取平均值。楊氏模量為形變?yōu)镮 %時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的比值。
[0056]實(shí)施例1
[0057]聚酰胺6 (PA6) /石墨烯/多壁碳納米管纖維的制備方法，包括如下步驟:
[0058]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0059]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯和2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯(如圖1a所示)；
[0060]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.24g偶氮二異丁腈，3g苯乙烯和3g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管(如圖1b所示)；
[0061]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、89.5g ε -己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待ε -己內(nèi)酰胺完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0062]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至2700C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，研磨后得到黑色粉末，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0063]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0064]7)所述初生纖維在97°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0065]將步驟5)得到的黑色粉末與甲酸混合，發(fā)現(xiàn)該黑色粉末可以在甲酸中均勻分散，光散射測試未發(fā)現(xiàn)有沉淀物，表明PA6與功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管之間形成了共價(jià)鍵，取少量溶液在透射電子顯微鏡下觀察，可見功能化石墨烯與功能化多壁碳納米管在溶液中分散均勻(如圖4a，4b所示)，石墨烯和碳納米管之間形成搭接，形成尺寸更大的增強(qiáng)體，具有協(xié)同增強(qiáng)作用。石墨烯和碳納米管雜化后能有效分散，石墨烯片的存在阻礙了碳納米管之間的相互纏結(jié)，而碳納米管也通過插層在石墨烯片層之間阻礙石墨烯片的堆疊(如圖2a、2b、3a、3b、3c、3d、4a、4b所示)，從而使兩種碳材料都能夠有效分散在聚合物基體中，同時(shí)碳納米管能夠有效阻礙石墨烯片的卷曲，而這種卷曲對于增強(qiáng)聚合物基體是不利的，因此這種雜化體增強(qiáng)了與基體之間的界面結(jié)合，起到協(xié)同增強(qiáng)的作用。
[0066]由圖5可知，所得的功能化石墨烯和多壁碳納米管在紅外譜圖中出現(xiàn)對應(yīng)的馬來酸酐的C = O伸縮峰、C-O伸縮振動的特征峰、苯環(huán)的骨架振動峰、單取代苯環(huán)的C-H面外彎曲振動峰等特征吸收峰，表明苯乙烯-馬來酸酐的分子鏈成功接枝到了氧化石墨烯和多壁碳納米管表面。測得本實(shí)施例制得的功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維的斷裂強(qiáng)度為668MPa，比純PA6強(qiáng)度提高了 141%，楊氏模量為3.06GPa，比純PA6強(qiáng)度提高了 132%，斷裂伸長率為29.3%。
[0067]實(shí)施例2
[0068]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0069]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0070]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0071]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、3g去離子水、99.5g ε -己內(nèi)酰胺倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待ε -己內(nèi)酰胺完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0072]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至2700C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0073]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0074]7)所述初生纖維在97°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0075]實(shí)施例3
[0076]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0077]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0078]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0079]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、99.5g 6_氨基己酸倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待6-氨基己酸完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0080]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至2700C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0081]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0082]7)所述初生纖維在90°C水浴中經(jīng)2倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0083]實(shí)施例4
[0084]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0085]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2.4g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0086]3)將0.3g輕基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3.6g馬來酸酐,在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0087]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、89.5g ε -己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待ε -己內(nèi)酰胺完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0088]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、190°C、攪拌條件下反應(yīng)lh，然后再升溫至2900C，反應(yīng)5h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0089]6)將所述紡絲原料在290°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0090]7)所述初生纖維在98°C水浴中經(jīng)5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0091]實(shí)施例5
[0092]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0093]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0094]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入4.5g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0095]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、89.5g ε -己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待ε -己內(nèi)酰胺完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0096]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至2700C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0097]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；7)所述初生纖維在96°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0098]實(shí)施例6
[0099]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0100]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g過氧化苯甲酰，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0101]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0102]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、89.5g ε -己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待ε -己內(nèi)酰胺完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0103]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至2700C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0104]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0105]7)所述初生纖維在97°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0106]實(shí)施例7
[0107]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0108]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?5°C、攪拌條件下反應(yīng)3h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在70°C條件下共聚反應(yīng)3h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0109]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0110]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、89.5g ε -己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待ε -己內(nèi)酰胺完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0111]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至2700C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0112]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0113]7)所述初生纖維在97°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0114]實(shí)施例8
[0115]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0116]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)6h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在100°C條件下共聚反應(yīng)Ih得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0117]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0118]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.3g功能化多壁碳納米管、89.5g ε -己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸倒入250ml三口燒瓶中，加熱至80°C，待ε -己內(nèi)酰胺完全熔化呈液態(tài)不再有明顯固體時(shí)，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0119]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至2700C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0120]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0121]7)所述初生纖維在97°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:3的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0122]實(shí)施例9
[0123]聚對苯二甲酸乙二酯/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0124]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0125]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0126]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0127]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.2g功能化多壁碳納米管、72.4g對苯二甲酸、27.1g乙二醇以及0.05g醋酸鋅和0.05g三氧化二銻倒入250ml三口燒瓶中，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0128]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、180°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，然后再升溫至270V，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:2的聚對苯二甲酸乙二酯/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0129]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；
[0130]7)所述初生纖維在97°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:2的聚對苯二甲酸乙二酯/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。得到高強(qiáng)度的復(fù)合纖維，其拉伸斷裂強(qiáng)度較對比纖維提高72 %，楊氏模量提高110%。
[0131]實(shí)施例10
[0132]聚酰胺66(PA66)/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0133]I)利用上述Hummers法制備氧化石墨；
[0134]2)將步驟I)制得的氧化石墨稱取0.2g，超聲分散于50ml甲苯中，然后加入2g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，其次加入0.16g偶氮二異丁腈，2g苯乙烯，2g馬來酸酐，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯；
[0135]3)將0.3g羥基化碳納米管超聲分散于70ml甲苯中，加入3g馬來酸酐，在氮?dú)夥諊?0°C、攪拌條件下反應(yīng)5h，分別加入0.24g偶氮二異丁腈和3g苯乙烯，在80°C條件下共聚反應(yīng)2h得到黑色固體，將這種黑色固體用丙酮超聲洗滌3次，離心分離后在80°C真空干燥24h，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管；
[0136]4)稱取0.2g功能化石墨烯、0.2g功能化多壁碳納米管、55.9g己二酸、43.7g己二胺倒入250ml三口燒瓶中，在80°C熱水中超聲20min以分散功能化石墨烯和功能化多壁碳納米管得到反應(yīng)物；
[0137]5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、210°C、攪拌條件下反應(yīng)2h，然后再升溫至270°C，反應(yīng)3h，得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:2的PA66/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合材料母料；將該復(fù)合材料母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次洗滌后在80°C下真空干燥48h，經(jīng)造粒后得到紡絲原料；
[0138]6)將所述紡絲原料在280°C進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維；7)所述初生纖維在97°C水浴中經(jīng)3.5倍熱牽伸后在120°C的熱輥上緊張熱定型處理后得到功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為2:2的PA66/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。得到高強(qiáng)度的復(fù)合纖維，其拉伸斷裂強(qiáng)度較對比纖維提高54%，楊氏模量提高108%。
[0139]實(shí)施例11
[0140]該實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管的質(zhì)量配比為3:2,即步驟4)添加0.3g功能化石墨烯、0.2g功能化多壁碳納米管、89.5g己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸，其它步驟同實(shí)施例1，制得功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比為3:2的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0141]本實(shí)施例制得的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維的斷裂強(qiáng)度為503MPa，比純PA6強(qiáng)度提高了 82%，楊氏模量為3.23GPa，比純PA6強(qiáng)度提高了 145%，斷裂伸長率為20.5%。
[0142]實(shí)施例12
[0143]該實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管的質(zhì)量配比為4:1,即步驟4)添加0.4g功能化石墨烯、0.1g功能化多壁碳納米管、89.5g己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸，其它步驟同實(shí)施例1，制得功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比4:1的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0144]本實(shí)施例制得的PA6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維的斷裂強(qiáng)度為427MPa，比純PA6強(qiáng)度提高了 54%，楊氏模量為2.06GPa,比純PA6強(qiáng)度提高了 56%，斷裂伸長率為31.0%。
[0145]實(shí)施例13
[0146]該實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管的質(zhì)量配比為4:6,即步驟4)添加0.4g功能化石墨烯、0.6g功能化多壁碳納米管、89g ε -己內(nèi)酰胺與1g6-氨基己酸，其它步驟與實(shí)施例1，制得功能化石墨烯/功能化多壁碳納米管質(zhì)量比4:6的ΡΑ6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維。
[0147]測得本實(shí)施例制得的ΡΑ6/石墨烯/多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維的斷裂強(qiáng)度為442MPa，比純PA6強(qiáng)度提高了 60%，楊氏模量為1.91GPa，比純PA6強(qiáng)度提高了 47%，斷裂伸長率為34.8%。
[0148]實(shí)施例14
[0149]以十二內(nèi)酰胺替換實(shí)施例1中的ε -己內(nèi)酰胺，其他組成和工藝參數(shù)不變，得到的復(fù)合纖維的拉伸斷裂強(qiáng)度和楊氏模量較對比纖維明顯提高。
[0150]比較例
[0151]ΡΑ6的聚合工藝如下:一、稱取90g己內(nèi)酰胺和1g 6_氨基己酸，N2排空后升溫至180°C并機(jī)械攪拌2h ;二、升溫至270°C繼續(xù)聚合反應(yīng)8h得到純PA6母料；三、將母料放入沸水浴中洗滌以脫除未反應(yīng)的單體，反復(fù)進(jìn)行三次；四、在80°C下真空干燥48h。
[0152]用紡絲機(jī)紡制初生纖維，紡絲溫度為280°C，經(jīng)卷繞得到初生纖維。將初生纖維在沸水浴中熱拉伸3.5倍，后置于120°C熱輥上張力熱定型即制備得到純PA6纖維。測得純PA6纖維斷裂強(qiáng)度為277MPa，楊氏模量為1.32GPa，斷裂伸長率為40.3%。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)利用訊1皿61~8法制備氧化石墨； 2)將步驟1)制得的氧化石墨稱取0.28，超聲分散于50?80！111溶劑中得到氧化石墨烯，然后加入馬來酸酐，其中所述氧化石墨與馬來酸酐的質(zhì)量比為1:10?15，在氮?dú)夥諊?5?601、攪拌條件下反應(yīng)3?6匕其次加入占所述馬來酸酐質(zhì)量8?12%的偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，第二次加入馬來酸酐且其量為首次加入馬來酸酐質(zhì)量的0.5?2倍，同時(shí)加入與第二次加入的馬來酸酐相同質(zhì)量的苯乙烯，在70?1001條件下反應(yīng)1?311，得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化石墨烯； 3)將羥基化多壁碳納米管超聲分散于50?8001溶劑中，加入馬來酸酐，其中所述多壁碳納米管與馬來酸酐的質(zhì)量比為1: 10?15，在氮?dú)夥諊?5?601、攪拌條件下反應(yīng)3?6匕，然后分別加入占所述馬來酸酐質(zhì)量8?12 %的偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，和與所述偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰相同質(zhì)量的苯乙烯，在70?1001條件下反應(yīng)1?3匕得到苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝的功能化多壁碳納米管； 4)將步驟2)制得的功能化石墨烯、步驟3)制得的功能化多壁碳納米管與能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體混合、加熱至所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為液態(tài)后超聲分散得到混合均一的反應(yīng)物； 上述幾種物質(zhì)的用量分別為: 步驟2)制得的功能化石墨烯0.05?5界1:% ； 步驟3)制得的功能化多壁碳納米管0.05?5被％ ； 能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體90%?99.9% ； 5)將步驟4)得到的反應(yīng)物在氮?dú)獗Ｗo(hù)、170?2101下反應(yīng)1?處，然后再升溫至250?2901，反應(yīng)2?5匕得到復(fù)合材料母料；所述復(fù)合材料母料經(jīng)洗滌除去未反應(yīng)單體，烘干、造粒后即得紡絲原料； 6)將所述紡絲原料在190?2801進(jìn)行熔融擠出，擠出物經(jīng)卷繞得到初生纖維； 7)所述初生纖維在90?981水浴中經(jīng)2?5倍熱牽伸后在110?1601的熱輥上緊張熱定型處理后得到所述石墨烯和多壁碳納米管協(xié)同增強(qiáng)型聚合物纖維； 其中步驟2)、3)中所述溶劑為相同物質(zhì)，為甲苯、01？或。
2.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于:所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為同時(shí)含有兩個(gè)官能團(tuán)的單體或者經(jīng)開環(huán)能形成兩個(gè)官能團(tuán)的單體。
3.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于:所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為二元酸、二元胺、二元醇或與之配伍能發(fā)生縮聚反應(yīng)形成聚合物的單體。
4.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于:所述能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體為氨基酸、自縮聚單體、有機(jī)酸與醇的混合物、或有機(jī)酸與胺的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于:所述有機(jī)酸與醇的混合物中有機(jī)酸與醇的物質(zhì)的量之比為1:0.5?2。
6.如權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于:所述有機(jī)酸與胺的混合物中有機(jī)酸與胺的物質(zhì)的量之比為1:0.5?2。
7.如權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于:所述氨基酸為6-氨基己酸；所述自縮聚單體為8 -己內(nèi)酰胺、十二內(nèi)酰胺或1-乳酸；所述有機(jī)酸為己二酸、癸二酸或?qū)Ρ蕉姿?；所述醇為乙二醇；所述胺為己二胺或癸二胺?br> 8.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于:步驟4)所述反應(yīng)物還含有添加劑。
【文檔編號】D01F6/90GK104357941SQ201410614121
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】張興祥, 周龍飛, 劉海輝, 于成功, 王寧 申請人:天津工業(yè)大學(xué)