氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法与流程

本发明具体涉及氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法，属于石墨烯技术领域。

背景技术：

输电线路的损耗主要取决于导线的电阻，应用高导电率导线不但可以显著降低输电线路损耗，还能增加输送能力，降低全寿命周期成本，实现节能减排。近年来国内陆续研发了的高导电率导线，主要从金属材料成分方面提高导线的导电率，这些导线仍采用传统的金属材料，导电能力提高有限。

目前漆包线有纯铜线、合金线、铜包铝线等很多种类，但是他们有很多缺点：电阻率高、重量重、脆性大，容易断裂等。

目前人们发现了一种强度高、导电率高、散热好、质量轻的新材料，石墨烯，但是石墨烯很难结合在较细的导线上，因此需要氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法，具有极好的柔性，断裂伸长率20％-50％，能够高效连续制备兼具力学强度和柔性的石墨烯纤维更能满足石墨烯纤维的服用要求，以便更好的大规模应用，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法，包括以下步骤：

1)将1重量份的氧化石墨烯，20～80重量份的溶剂溶于极性溶剂中，超声分散后得到氧化石墨烯液晶溶液，浓度为1-30mg/ml；

2)将步骤1)得到的氧化石墨烯液晶溶液，在所述导线表面均匀附着氧化石墨烯溶液，通过矩形的纺丝模头，以1～80ml/h的挤出速度，经过不良溶剂凝固浴凝固，收集得到连续的氧化石墨烯纤维；

3)将步骤2)中所得的氧化石墨烯纤维置于还原剂中还原，洗涤干燥，得到初级石墨烯纤维；

4)将步骤3)中的初级石墨烯纤维经加捻装置加捻，得到柔性石墨烯纤维；

5)将步骤4)中所得到的柔性石墨烯纤维置于掺杂剂蒸汽中处理1～20h，得到高导电的石墨烯纤维。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤1)中的所述极性溶剂选自:n,n—二甲基甲酞胺，水，n—甲基毗咯烷酮，二甲亚飒,n,n—二甲基乙酞胺等中的一种或者多种按任意配比混合而成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤2)中不良溶剂凝固浴选自：乙酸乙醋，二氯甲烷，烷烃类，甲醇，乙醇中的一种或者多种按照任意比例混合而成。

本发明所达到的有益效果是：氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法，具有极好的柔性，断裂伸长率20％-50％，能够高效连续制备兼具力学强度和柔性的石墨烯纤维更能满足石墨烯纤维的服用要求，以便更好的大规模应用。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法，包括以下步骤：

1)将1重量份的氧化石墨烯，20重量份的溶剂溶于极性溶剂中，超声分散后得到氧化石墨烯液晶溶液，浓度为9mg/ml；

2)将步骤1)得到的氧化石墨烯液晶溶液，在所述导线表面均匀附着氧化石墨烯溶液，通过矩形的纺丝模头，以30ml/h的挤出速度，经过不良溶剂凝固浴凝固，收集得到连续的氧化石墨烯纤维；

3)将步骤2)中所得的氧化石墨烯纤维置于还原剂中还原，洗涤干燥，得到初级石墨烯纤维；

4)将步骤3)中的初级石墨烯纤维经加捻装置加捻，得到柔性石墨烯纤维；

5)将步骤4)中所得到的柔性石墨烯纤维置于掺杂剂蒸汽中处理1～20h，得到高导电的石墨烯纤维。

进一步的，所述步骤1)中的所述极性溶剂选自:n,n—二甲基甲酞胺，水，n—甲基毗咯烷酮，二甲亚飒,n,n—二甲基乙酞胺等中的一种或者多种按任意配比混合而成。

进一步的，所述步骤2)中不良溶剂凝固浴选自：乙酸乙醋，二氯甲烷，烷烃类，甲醇，乙醇中的一种或者多种按照任意比例混合而成。

实施例2：

本发明氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法，包括以下步骤：

1)将1重量份的氧化石墨烯，40重量份的溶剂溶于极性溶剂中，超声分散后得到氧化石墨烯液晶溶液，浓度为30mg/ml；

2)将步骤1)得到的氧化石墨烯液晶溶液，在所述导线表面均匀附着氧化石墨烯溶液，通过矩形的纺丝模头，以40ml/h的挤出速度，经过不良溶剂凝固浴凝固，收集得到连续的氧化石墨烯纤维；

3)将步骤2)中所得的氧化石墨烯纤维置于还原剂中还原，洗涤干燥，得到初级石墨烯纤维；

4)将步骤3)中的初级石墨烯纤维经加捻装置加捻，得到柔性石墨烯纤维；

5)将步骤4)中所得到的柔性石墨烯纤维置于掺杂剂蒸汽中处理1～20h，得到高导电的石墨烯纤维。

进一步的，所述步骤1)中的所述极性溶剂选自:n,n—二甲基甲酞胺，水，n—甲基毗咯烷酮，二甲亚飒,n,n—二甲基乙酞胺等中的一种或者多种按任意配比混合而成。

进一步的，所述步骤2)中不良溶剂凝固浴选自：乙酸乙醋，二氯甲烷，烷烃类，甲醇，乙醇中的一种或者多种按照任意比例混合而成。

实施例3：

本发明氧化石墨烯接枝芳香纤维制造高温导线材料的方法，包括以下步骤：

1)将1重量份的氧化石墨烯，70重量份的溶剂溶于极性溶剂中，超声分散后得到氧化石墨烯液晶溶液，浓度为25mg/ml；

2)将步骤1)得到的氧化石墨烯液晶溶液，在所述导线表面均匀附着氧化石墨烯溶液，通过矩形的纺丝模头，以70ml/h的挤出速度，经过不良溶剂凝固浴凝固，收集得到连续的氧化石墨烯纤维；

3)将步骤2)中所得的氧化石墨烯纤维置于还原剂中还原，洗涤干燥，得到初级石墨烯纤维；

4)将步骤3)中的初级石墨烯纤维经加捻装置加捻，得到柔性石墨烯纤维；

5)将步骤4)中所得到的柔性石墨烯纤维置于掺杂剂蒸汽中处理1～20h，得到高导电的石墨烯纤维。

进一步的，所述步骤1)中的所述极性溶剂选自:n,n—二甲基甲酞胺，水，n—甲基毗咯烷酮，二甲亚飒,n,n—二甲基乙酞胺等中的一种或者多种按任意配比混合而成。

进一步的，所述步骤2)中不良溶剂凝固浴选自：乙酸乙醋，二氯甲烷，烷烃类，甲醇，乙醇中的一种或者多种按照任意比例混合而成。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。