1.一种高导热性芳香族聚酰胺纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯分散于有机溶剂中,制备得到分散液;
(2)在惰性气体保护下,将间苯二胺单体加入到前述分散液中溶解,然后将体系冷却到体系所需温度;再在搅拌条件下缓慢加入部分间苯二甲酰氯,使溶液发生缩聚反应,加入碱性物质中和,再加入剩余的间苯二甲酰氯,继续待搅拌反应直至完全,得到间位芳香族聚酰胺树脂溶液;
(3)以上述步骤(2)获得的间位芳香族聚酰胺树脂溶液作为纺丝原液,采用干喷湿纺纺丝工艺进行纺丝,最终制得高导热性芳香族聚酰胺纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对所述氧化石墨烯先进行超声分散和氨基化处理,再分散于所述有机溶剂中。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述超声分散和氨基化处理是指将氧化石墨烯通过超声和机械搅拌分散在有机溶剂中,然后加入氨基化试剂,并超声分散1~4h;再加入氨基化偶联剂,并通过回流、过滤、冲洗、烘干步骤得到氨基化的氧化石墨烯粉末。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述氨基化试剂为1,6-己二胺、乙二胺或者氨水;所述氨基化偶联剂为O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐;所述有机溶剂为二甲基乙酰胺。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述惰性气体是指氮气,所述间苯二胺是指经过减压精馏精制的间苯二胺,所述碱性物质是指氢氧化钙。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,添加的间苯二胺与间苯二甲酰氯的摩尔比控制在1:1.001~1:1.01;所述步骤(2)中,分前、后两次添加的间苯二甲酰氯的质量比控制在1:3~1:1。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,将体系冷却到体系所需温度是指冷却到-10℃~10℃;所述缩聚反应的体系初始温度范围控制在-20℃~0℃;加入碱性物质中和前的缩聚反应时间控制为1~2h;加入碱性物质中和后继续搅拌反应的时间不少于0.5h。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的干喷湿纺纺丝工艺具体包括以下步骤:
将制得的纺丝原液进行加热脱泡,用氮气加压后经过计量泵和过滤器,通过带有特定数目和孔径的喷丝板,在空气中经过一段距离后进入凝固浴停留,然后通过导丝轮引出至沸水浴中经过水洗和拉伸,丝条出沸水浴后再经过碱洗和水洗,然后再经过干热拉伸和卷绕。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述凝固浴的温度控制在22℃-28℃,凝固浴中停留时间为10~20s;所述沸水浴的温度为90℃-100℃,进入沸水浴的导丝辊的线速度为3m/min~8m/min,丝条在沸水浴中的拉伸比为2.2~2.7;所述碱洗是采用Ca(OH)2水溶液。
10.一种如权利要求1~9中任一项所述制备方法获得的高导热性芳香族聚酰胺纤维的应用,其特征在于,所述高导热性芳香族聚酰胺纤维的导热系数在5~10W/mK,纤度在2.0dtex以上,断裂强度在4.0cN/dtex以上,断裂伸长率在30%以上,将所述高导热性芳香族聚酰胺纤维应用于制备航空用无油自润滑衬垫产品。