本發(fā)明屬于化工工藝領(lǐng)域，涉及一種模壓成型石墨烯無(wú)紡布的制備方法。

背景技術(shù)：

石墨烯纖維為代表的的碳基纖維由于優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、透過(guò)性、柔性以及防火、輕量等優(yōu)點(diǎn)而在功能性織物、儲(chǔ)能器件以及環(huán)境治理等領(lǐng)域備受關(guān)注。石墨烯纖維相互作用較差，導(dǎo)致織物性能難以達(dá)到單根石墨烯纖維的水平。石墨烯纖維無(wú)紡布是由隨機(jī)取向排列的石墨烯短纖維組成，多孔，質(zhì)輕。其最大創(chuàng)新性在于：利用濕法熔融組裝方法使石墨烯纖維相互熔合在一起，極大地增強(qiáng)了纖維之間的相互作用。與單根纖維相比，織物的性能顯著降低，特別是對(duì)于對(duì)界面敏感的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性。

本發(fā)明將石墨烯無(wú)紡布和模壓成型相結(jié)合，獲得所需要的石墨烯紡織物，可以應(yīng)用在電子器件、醫(yī)療保健、空氣凈化、污水處理、軍事等領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種模壓成型石墨烯無(wú)紡布的制備方法。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案包括以下步驟：

(1)氧化石墨烯纖維的預(yù)處理

將氧化石墨烯纖維按1％～10％的濃度溶于水中，并用玻璃棒攪拌均勻。將攪拌均勻后的液體用1L～3L的去離子水抽濾并干燥，干燥時(shí)間為10～30小時(shí)，得到干燥的氧化石墨烯纖維。

(2)氧化石墨烯無(wú)紡布的制備

將上一步驟干燥的氧化石墨烯纖維繼續(xù)溶于水或乙醇溶液中，并用玻璃棒攪拌均勻，進(jìn)行再分散。將分散液過(guò)濾后，通過(guò)濕法熔融組裝氧化石墨烯纖維，干燥后得到氧化石墨烯無(wú)紡布。

(3)模壓成型石墨烯無(wú)紡布的制備

將上一步驟得到的氧化石墨烯無(wú)紡布通過(guò)高溫退火或還原，退火溫度為2500℃～3500℃，得到石墨烯無(wú)紡布。利用模壓成型工藝將該無(wú)紡布模壓成預(yù)設(shè)的織物形狀。

本發(fā)明提供的一種模壓成型石墨烯無(wú)紡布的制備方法具有下述特征和優(yōu)點(diǎn)：模壓成型的石墨烯無(wú)紡布相比目前單根石墨烯纖維具有更高的導(dǎo)電性和更好的導(dǎo)熱性，并且該紡織物的強(qiáng)度和彈性模量也非常大，在功能性織物、存儲(chǔ)器件以及環(huán)境治理等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1是模壓成型石墨烯無(wú)紡布的制備流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

(1)氧化石墨烯纖維的預(yù)處理

將氧化石墨烯纖維按5％的濃度溶于水中，并用玻璃棒攪拌均勻。將攪拌均勻后的液體用2L的去離子水抽濾并干燥，干燥時(shí)間為24小時(shí)，得到干燥的氧化石墨烯纖維。

(2)氧化石墨烯無(wú)紡布的制備

將上一步驟干燥的氧化石墨烯纖維繼續(xù)溶于去離子水中，并用玻璃棒攪拌均勻，進(jìn)行再分散。將分散液過(guò)濾后，通過(guò)濕法熔融組裝氧化石墨烯纖維，干燥后得到氧化石墨烯無(wú)紡布。

(3)模壓成型石墨烯無(wú)紡布的制備

將上一步驟得到的氧化石墨烯無(wú)紡布通過(guò)高溫退火，退火溫度為3000℃，得到石墨烯無(wú)紡布。利用纖維料模壓法工藝將該無(wú)紡布模壓成預(yù)設(shè)的織物形狀。

實(shí)施例2

(1)氧化石墨烯纖維的預(yù)處理：同實(shí)施例1

(2)氧化石墨烯無(wú)紡布的制備

將上一步驟干燥的氧化石墨烯纖維繼續(xù)溶于乙醇溶液中，乙醇溶液的濃度為50％，用玻璃棒攪拌均勻，進(jìn)行再分散。將分散液過(guò)濾后，通過(guò)濕法熔融組裝氧化石墨烯纖維，干燥后得到氧化石墨烯無(wú)紡布。

(3)模壓成型石墨烯無(wú)紡布的制備

將上一步驟得到的氧化石墨烯無(wú)紡布通過(guò)熱還原法進(jìn)行還原，得到石墨烯無(wú)紡布。利用纖維料模壓法工藝將該無(wú)紡布模壓成預(yù)設(shè)的織物形狀。