CN111560662A - 一种改性石墨烯ptt抗静电复合弹性纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化纤领域，针对现有复合弹性纤维的工业可操作性差及抗静电效果不理想的问题，公开了一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，包括以下制备步骤：1）将改性石墨烯PTT复合切片进行干燥后，熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体；2）将步骤1）所得的纺丝熔体通过管道进入纺丝组件进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条；3）丝条经冷却、上油、拉伸定型、碱处理和卷绕后，得到石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。本发明方法制得的PTT复合纤维具有出色的抗静电效果，石墨烯在PTT中分散性、相容性好，复合弹性纤维的整体性及力学性能较佳，本发明的改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维手感舒适，弹性高。
Description
技术领域
本发明涉及化纤领域，尤其涉及一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法。
背景技术
石墨烯片是单原子厚的六角形排列的sp2键合碳片，由于其独特的结构和出色的物理性能而引起了极大的兴趣。例如高固有载流子迁移率，可调带隙，高机械强度和弹性以及出色的导热性等。
聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是继20世纪50年代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和70年代聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之后新开发的一种非常具有发展前途的新型聚酯高分子材料。它是以对苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇(1,3-PDO)为单体生产的，它兼具了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，及本身固有的弹性，能进行常温染色等特点，在织物及非织造领域均具有较大的市场发展潜力。然而PTT与其他聚酯纤维一样属于绝缘材料，这是由于PTT的大分子间以共价键连接，无法电离，不能传递电子和离子。此外其分子基团极性较小，属于疏水性纤维。因此，常规PTT易生产静电。静电不仅对PTT纤维的生产过程造成困难，使织物相互缠绕、吸尘，而且还会使服装纠缠人体，产生不适感。因此为了拓展PTT纤维的应用，对其进行抗静电改性显得尤为重要。
申请号201710241656.6的专利公开了一种远红外聚酯纤维，本发明公开了一种远红外聚酯纤维，该远红外聚酯纤维由PET纤维和PTT纤维混纺而成，PET纤维由摩尔比为1.2:2.3的二甲基对苯二甲酸、乙二醇聚酯制成，PTT纤维由摩尔比为1.5:2.5的甲基对苯二甲酸和丙二醇聚酯制成该改性远红外聚酯纤维的原料还包括远红外性能母粒、负载铜的石墨烯粉体；各种原料的重量百分为：远红外性能母粒0.05％～0.1％、负载铜的石墨烯粉体0.05～25％余量为PET纤维切片和PTT纤维切片：远红外性能母粒的原料主要为蛭石和麦饭石微粒。本发明还公开了制备该聚酯纤维的方法。根据本方法制备而成的聚酯纤维具有优异的远红外线性能、优良的抗菌和抑菌性能以及亲肤护肤功能。
申请号CN201710845964.x的专利公开了一种高阻燃抗静电的异形中空有色聚酯纤维的制备方法，本发明中抗静电异形中空有色PTT纤维具有改进的抗静电性能和阻燃性能，在改性剂最低添加量为0.5phr时,本发明的氧指数在28-29之间，阻燃效果可以达到FV-1级别，在改性剂添加量大于10phr时，氧指数在33以上，阻燃效果可达FV-0级别，更令人惊讶的是当添加量为15phr时，拉伸强度、抗冲击强度并未因填料的使用而下降，反而正向增长20％左右。
然而上述专利中的改性剂的制备方法过于繁琐，难以工业化，生产成本较大且获得的抗静电纤维虽然具有抗静电性能，但是制备工艺复杂繁琐；另外，由于抗静电剂与聚合物基体存在相容性差的问题，抗静电效果不理想。
发明内容
本发明是为了克服这种工业可操作性差及抗静电效果不理想的问题，提供本发明提供了一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，本发明方法制得的PTT复合纤维具有出色的抗静电效果，石墨烯在PTT中分散性、相容性好，复合弹性纤维的整体性及力学性能较佳，本发明的改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维手感舒适，弹性高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
1)将改性石墨烯PTT复合切片进行干燥后，熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体；
2)将步骤1)所得的纺丝熔体通过管道进入纺丝组件进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条；
3)丝条经冷却、上油、拉伸定型、碱处理和卷绕后，得到石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
本发明通过改性石墨烯PTT复合切片，然后再将所得的改性切片进行纺丝，最终制备得到抗静电效果好、力学性能高的复合弹性纤维，复合纤维纺丝拉伸定型后经碱处理，聚酯纤维中含有羰基，而羰基在碱的作用下会断开，分解成苯二甲酸盐和丙二醇，这就是酯的水解，使得聚酯纤维的亲水性能提高，而其表面体现为微粒脱落，在纤维表面形成微孔，从而改善织物的吸湿透气性。
作为优选，步骤1)中，螺杆挤压机的螺杆温度为255～270℃；步骤2)中，喷丝板的喷丝孔数为24～36个，纺丝温度260-280℃。
作为优选，步骤3)中，纺丝速度为2400-3000m/min，侧吹风的温度为20-25℃。
该纺丝过程是高速纺丝，熔体细流在高速纺丝过程中，由于受到高纺丝卷绕张力作用而使大分子产生取向，进而纺丝成型；若纺丝速度较低，则制备出来的纺丝纤维取向性差，导致其力学性能降低，并且制备效率低。高速纺丝对切片干燥、熔体温度控制、丝条冷却与给油以及卷绕机构有更高的要求，极大提高了生产效率、产品的质量以及企业的效益。
作为优选，所述改性石墨烯PTT复合切片的制备过程如下：
(1)改性石墨烯：将氧化石墨，石墨烯，改性剂溶于水中反应2-6h，然后进行干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉体；
(2)制得石墨烯PTT复合切片：将改性石墨烯粉体加入至PDO中，超声分散，制得石墨烯PDO分散液；然后将石墨烯PDO分散液以及PTA加入聚合体系中，进行原位聚合，并在酯化阶段和缩聚阶段之间加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠以及纳米硫酸钡PDO溶胶，最后通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
石墨烯本身分散能力较差，本发明使用氧化石墨作为石墨烯的良分散剂，辅助石墨烯在聚合物中分散，具体的原理是：氧化石墨烯拥有许多含氧官能团，如羧基、羟基、羰基等，在水中具有良好的溶解性，氧化石墨烯有着边缘亲水、中央疏水的性质，因此其具有两亲性，可以降低界面间的能量。氧化石墨烯与石墨烯苯环区域的离域电子之间的π-π堆积相互作用以及氧化石墨烯之间的静电斥力使石墨烯可以分散在氧化石墨烯溶液中。此外氧化石墨烯上因具有许多的含氧官能团，有利于酰胺分子链接枝到石墨片层上，可以进一步增强填料与基体间的相容性，提高纤维的抗静电能力。同时本发明再配合使用改性剂对石墨烯进一步改性，能进一步提高石墨烯与聚合物的相容性，提高其抗静电能力的发挥。
具体为采用原位聚合工艺，将改性的石墨烯作为功能填料在原位聚合初始阶段中添加，进入聚合体系中从而通过原位聚合进入PTT基体中，并在酯化阶段结束之后加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠以及纳米硫酸钡PDO溶胶，然后进行缩聚，最后通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片，最后将石墨烯PTT复合切片通过熔融纺丝法制备石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维。石墨烯经过改性之后能避免在高温聚合过程中团聚，因此对石墨烯进行改性防止石墨烯的团聚而引起的分散不均、聚酯分子与石墨烯片层之间存在的界面排斥和表面能高的问题，从而导致复合材料内部产生和引入大量缺陷的问题。
作为优选，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和己二胺中的至少一种。
上述改性剂的改性原理为：聚乙烯吡咯烷酮可以利用π-π键和氢键等作用力结合在石墨烯表面，很好地避免石墨烯层间的团聚作用，增强石墨烯与聚合物之间的相容性。己二胺与氧化石墨烯进行酰胺化反应，结合在氧化石墨烯表面。增强石墨烯与聚合物之间的相容性。
作为优选，在总量为100的情况下，所述氧化石墨、石墨烯、改性剂的重量比为10-30:40-80:10-30，进一步优选为20：60：20。
作为优选，步骤(2)中PTA与PDO的摩尔用量比为1：1.2-2.0；所述原位聚合过程包括在240-250℃酯化2-3h；缩聚时，升温至250-260℃，真空值80Pa以下反应2-4h。
作为优选，所述改性石墨烯粉体占石墨烯PTT复合切片出料质量的0.1％-1％。
作为优选，间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠的摩尔含量为1-5％。
加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠，使得原有的对苯二甲酸与丙二醇形成的链段对称性下降，分子排列不对称，且间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠带有磺酸基团，有着良好的亲水性能，所以能降低聚合物的规整度，降低结晶度，增强极性来增强亲水性，最终使聚酯的抗静电性能提高。
作为优选，纳米硫酸钡的尺寸为30-100nm。
由于无机粒子粒径大，且在聚合中的由于高温环境易产生团聚，分散不均匀，所以聚酯纺丝时组件压力快速升高，断头率高，可纺丝性差，且对纺丝设备有磨损。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)提供一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，使用氧化石墨作为石墨烯的良分散剂，辅助石墨烯在聚合物中分散，提高纤维的抗静电能力；同时再配合使用改性剂对石墨烯进一步改性，能进一步提高石墨烯与聚合物的相容性，提高其抗静电能力的发挥；
(2)本发明使用原位聚合，原位聚合过程中进行石墨烯与PTT基体的原位聚合复合可以完美地解决PTT聚酯切片与石墨烯直接在机械混合复合过程中存在的纳米粒子由于堆叠和团聚等效应引起的分散不均、PTT聚酯分子与石墨烯片层之间存在的界面排斥和表面能高的问题，从而导致材料内部产生和引入大量缺陷；
(3)在原位聚合中，在酯化后添加加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠以及纳米硫酸钡PDO溶胶，加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠，能降低聚合物的规整度，降低结晶度，增强极性来增强亲水性，最终更加促使聚酯的抗静电性能提高。
附图说明
图1是改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维聚合-纺丝流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
A、石墨烯抗静电聚酯母粒的制备：将10份氧化石墨，80份石墨烯，10份聚乙烯吡咯烷酮溶于水，反应2h，然后进行80℃干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉末；
B、取1份改性石墨烯粉末超声分散在100份PDO中，与200份PTA在240℃下进行酯化反应2.5h，加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶，常压反应30min，然后升温至260℃，抽真空使体系真空度为50pa，缩聚3h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片；
C、将石墨烯PTT复合切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为2400m/min。然后丝条经22℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度25g/L、时间40min、温度90℃)和卷绕后，得到改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
实施例2
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
A、石墨烯抗静电聚酯母粒的制备：20份将氧化石墨，60份石墨烯，20份聚乙烯吡咯烷酮溶于水，反应2h，然后进行80℃干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉末。
B、取1份改性石墨烯粉末超声分散在100份PDO中，与150份PTA在240℃下进行酯化反应2h，加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶，常压反应30min，升温至250℃，然后抽真空使体系真空度为20pa，缩聚2.5h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
C、将石墨烯PTT复合切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为3000m/min。然后丝条经22℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度25.5g/L、时间42min、温度88℃)和卷绕后，得到改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
实施例3
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
A、石墨烯抗静电聚酯母粒的制备：将10份氧化石墨，80份石墨烯，10份聚乙烯吡咯烷酮溶于水，反应2h，然后进行80℃干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉末。
B、取2份改性石墨烯粉末超声分散在100份PDO中，与180份PTA在230℃下进行酯化反应2.5h，加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶，常压反应30min，然后升温至260℃，抽真空使体系真空度为60pa，缩聚3h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
C、将石墨烯PTT复合切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为3000m/min。然后丝条经22℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度26g/L、时间43min、温度92℃)和卷绕后，得到改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
实施例4
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
A、石墨烯抗静电聚酯母粒的制备：将15份氧化石墨，70份石墨烯，15份己二胺溶于水，反应2h，然后进行80℃干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉末。
B、取1份改性石墨烯粉末超声分散在150份PDO中，与200份PTA在240℃下进行酯化反应2.5h，加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶，常压反应30min，然后升温至250℃，抽真空使体系真空度为20pa，缩聚2.5h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
C、将石墨烯PTT复合切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为2500m/min。然后丝条经20℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度25.2g/L、时间42min、温度95℃)和卷绕后，得到改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
对比例1(与实施例3的区别在于，未添加改性剂。)
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
A、石墨烯抗静电聚酯母粒的制备：取1份氧化石墨烯粉体、9份石墨烯粉体混合。
B、取2份混合石墨烯粉末超声分散在100份PDO中，与200份PTA在240℃下进行酯化反应2.5h，加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶，常压反应30min，升温至250℃然后抽真空使体系真空度为60，缩聚3h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
C、将石墨烯PTT复合切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为3000m/min。然后丝条经22℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度26g/L、时间43min、温度92℃)和卷绕后，得到改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
对比例2(与实施例3的区别在于，未加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠以及纳米硫酸钡。)
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
A、石墨烯抗静电聚酯母粒的制备：将10份氧化石墨，80份石墨烯，10份聚乙烯吡咯烷酮溶于水，反应2h，然后进行80℃干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉末。
B、取2份改性石墨烯粉末超声分散在100份PDO中，与200份PTA在240℃下进行酯化反应2.5h，然后升温至250℃，抽真空使体系真空度为60，缩聚3h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
C、将石墨烯PTT复合切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为3000m/min。然后丝条经22℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度26g/L、时间43min、温度92℃)和卷绕后，得到改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
对比例3(与实施例3的区别在于，未加入氧化石墨烯。)
一种改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
A、石墨烯抗静电聚酯母粒的制备：将90份石墨烯，10份聚乙烯吡咯烷酮溶于水，反应2h，然后进行80℃干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉末。
B、取2份改性石墨烯粉末超声分散在100份PDO中，与200份PTA在240℃下进行酯化反应2.5h，升温至250℃，加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶，常压反应30min，然后抽真空使体系真空度为60，缩聚3h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
C、将石墨烯PTT复合切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为3000m/min。然后丝条经22℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度26g/L、时间43min、温度92℃)和卷绕后，得到改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
对比例4(与实施例3区别在于，未添加石墨烯以及间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶)
A、100份PDO，与200份PTA在240℃下进行酯化反应2.5h，升温至250℃，然后抽真空使体系真空度为60，缩聚3h，然后进行通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
B、将PTT切片进行干燥后，通过螺杆挤压机260℃熔融挤出得到PTT纺丝熔体。然后将纺丝熔体分别通过管道进入纺丝组件(270℃)进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条。纺速为3000m/min。然后丝条经22℃侧吹风冷却、上油、拉伸定型、碱处理(NaOH碱溶液浓度26g/L、时间43min、温度92℃)和卷绕后，得到PTT纤维。
实施例1-4及对比例1-4改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的性能评价参数指标见表1。对上述各例所得的改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维进行抗静电测试，得到复合纤维的为表面电阻率。在对该纤维采用《GB/T 9997-1988化学纤维单纤维断裂强力和断裂伸长的测定》进行物理性能的测试测得最终断裂强度和断裂伸长率。
表1改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的性能评价参数表
| 项目 | 表面电阻率Ω.cm | 断裂强度(cN/dtex) | 断裂伸长率 |
| 实施例1 | 2.1*10<sup>10</sup> | 3.5 | 25％ |
| 实施例2 | 1.8*10<sup>10</sup> | 3.4 | 25％ |
| 实施例3 | 8.9*10<sup>9</sup> | 3.3 | 24％ |
| 实施例4 | 3.1*10<sup>10</sup> | 3.2 | 24％ |
| 对比例1 | 2.0*10<sup>12</sup> | 3.0 | 26％ |
| 对比例2 | 3.2*10<sup>13</sup> | 3.0 | 26％ |
| 对比例3 | 5.6*10<sup>12</sup> | 3.2 | 26％ |
| 对比例4 | 3.4*10<sup>14</sup> | 3.1 | 27％ |
结论：实施例1-4可以制备得到具有出色的抗静电效果的PTT复合纤维，石墨烯在PTT中分散性、相容性好，复合弹性纤维的整体性及力学性能较佳，手感舒适，弹性高。
对比例1与实施例3的区别在于，未添加改性剂，石墨烯与聚酯基体之间相互作用力比较弱，分散性能比较差，石墨烯容易团聚，导致抗静电能力下降；
对比例2与实施例3的区别在于，未加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠以及纳米硫酸钡，单纯的PTA与PDO都是对称的分子，聚合物也是非常对称的分子链段，对称性很好，清水性较差，且结晶度高，导致抗静电能力下降；
对比例3与实施例3的区别在于，未加入氧化石墨烯，缺少氧化石墨烯与石墨烯苯环区域的离域电子之间的π-π堆积相互作用，分散能力下降，导致抗静电能力下降；
对比例4与实施例3的区别在于，未添加石墨烯以及间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠5份以及纳米硫酸钡PDO溶胶，对比例4位常规PTT，链段无亲水基团且无添加改性剂，亲水物质，链段比较对称，结晶性能优良，抗静电能力差。
由实施例1-4及对比例1-4的数据可知，只有在本发明权利要求范围内的方案，才能够在各方面均能满足上述要求，得出最优化的改性石墨烯PTT复合弹性抗静电纤维的制备方案，而对于配比的改动、原料的替换/加减，或者加料顺序的改变，均会带来相应的负面影响。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，包括以下制备步骤：
1）将改性石墨烯PTT复合切片进行干燥后，熔融挤出得到石墨烯PTT复合纺丝熔体；
2）将步骤1）所得的纺丝熔体通过管道进入纺丝组件进行纺丝，纺丝熔体从喷丝板喷出形成丝条；
3）丝条经冷却、上油、拉伸定型、碱处理和卷绕后，得到石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维。
2.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，步骤1）中，螺杆挤压机的螺杆温度为255~270℃；步骤2）中，喷丝板的喷丝孔数为24~36个，纺丝温度260-280℃。
3.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，步骤3）中，纺丝速度为2400-3000m/min，侧吹风的温度为20-25℃。
4.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，所述改性石墨烯PTT复合切片的制备过程如下：
（1）改性石墨烯：将氧化石墨，石墨烯，改性剂溶于水中反应2-6h，然后进行干燥，冷却后研磨成粉即得到改性石墨烯粉体；
（2）制得石墨烯PTT复合切片：将改性石墨烯粉体加入至PDO中，超声分散，制得石墨烯PDO分散液；然后将石墨烯PDO分散液以及PTA加入聚合体系中，进行原位聚合，并在酯化阶段和缩聚阶段之间加入间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠以及纳米硫酸钡PDO溶胶，最后通过铸带、切粒，得到石墨烯PTT复合切片。
5.根据权利要求4所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和己二胺中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，在总量为100的情况下，所述氧化石墨、石墨烯、改性剂的重量比为10-30:40-80:10-30。
7.根据权利要求4所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，步骤（2）中PTA与PDO的摩尔用量比为1：1.2-2.0；所述原位聚合过程包括在240-250℃酯化2-3h；缩聚时，升温至250-260℃，真空值80Pa以下反应2-4h。
8.根据权利要求4所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，所述改性石墨烯粉体占石墨烯PTT复合切片出料质量的0.1%-1%。
9.根据权利要求4所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，间苯二甲酸双羟丙二酯-5-磺酸钠的摩尔含量为1-5%。
10.根据权利要求4所述的一种改性石墨烯PTT抗静电复合弹性纤维的制备方法，其特征是，纳米硫酸钡的尺寸为30-100nm。
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