一种含石墨烯纺丝用导电母粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种含石墨締纺丝用导电母粒及其制备方法，属于导电纤维制备技术 领域。
【背景技术】
[0002] 大多数化学纤维如聚醋纤维、尼龙等都具有很高的体积电阻，在生产和使用过程 中易因摩擦和感应产生较高电压的静电，对电子设备、信息系统或者人体造成很大的危害。 纤维的抗静电技术已成为电子信息、石油化工、医药、纺织工业、航空航天等领域安全生产 和产品质量的重要应用技术，也是人们健康和舒适生产的保障之一。发展导电纤维等抗静 电技术是产业技术升级、人们对美好生活向往的必然要求。
[0003] 合成的抗静电技术经历了如下=个发展阶段：一是采用共混、共聚合或接枝改性 等方法制备抗静电纤维；二是采用金属纤维或表面涂覆导电成分的方法；=是复合导电纤 维的生产，主要是采用复合纺丝技术生产的导电纤维，它具有抗静电效果好，永久抗静电的 优点，已成为当前应用最为广泛的抗静电技术。采用复合纺丝技术生产有机导电纤维，首先 要制备导电母粒。导电母粒的制备主要使用导电碳黑作为导电材料，为了达到一定的导电 要求，导电母粒中的导电碳黑添加量要达到25%W上，才能形成有效的导电网络。导电母粒 中加入了高含量的碳黑后，极大地影响了它的流变性能，在合成纤高聚物进行复合纺丝生 产导电纤维时，可纺性能下降，经常出现断头、飘丝，影响正常的纺丝生产。一般来讲无机导 电成分含量越高，纺丝生产的可纺性越差。为了降低导电成分的添加量，需要寻找更好的导 电材料用于导电母粒的制备。
[0004] 石墨締是近年来发现的导电性能非常好的无机材料，它是由单层碳原子W杂化的 方式连接、具有二维蜂窝状晶体结构的新型纳米碳材料，每一个碳原子外层四个电子中只 形成=个共价键而含有一个未成键电子，使它具有了非常好的导电性，结构完好的石墨締 的导电性甚至比铜还好。但是石墨締作为一种纳米材料，在应用时十分容易再团聚而无法 发挥其单片层的优异性能。石墨締的分散技术是石墨締应用推广的关键技术瓶颈。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的是为了解决现有技术中纺丝用的导电母粒中导电成分含量越高，可 纺性越差的问题，提供了一种方法步骤简单的含石墨締纺丝用导电母粒的制备方法，制备 出的导电母粒中导电成分添加量降低，可纺性更好。
[0006] 本发明采用如下技术方案：一种含石墨締纺丝用导电母粒，所述导电母粒中的组 分含量按重量份数计为：成纤高聚物65~85份，石墨締1~10份，导电碳黑10~30份， 偶联剂0. 1~1份，分散剂1~5份，抗氧剂0. 1~1份及润滑剂1~5份。
[0007] 进一步的，所述成纤高聚物为聚醋切片、聚丙締切片或尼龙切片。
[0008] 进一步的，所述分散剂为蒙旦蜡、聚乙締蜡或0P蜡。
[0009] 进一步的，所述石墨締和导电碳黑组成的导电成分占导电母粒重量比为5~ 25%，导电碳黑和石墨締的质量比为20 :1~2 :1。
[0010] 进一步的，所述偶联剂为侣酸醋或铁酸醋。
[0011] 进一步的，所述润滑剂为硬脂酸锋。
[0012] 含石墨締纺丝用导电母粒的制备方法，包括如下步骤：
[0013] (1)石墨締的溶解：将1~3份碳纳米管水性分散剂溶解于200~500份的去离 子水中，加热至40~80°C使碳纳米管水性分散剂充分溶解，加入1~10份石墨締，充分揽 拌使石墨締表面完全湿润制成石墨締悬浊液；
[0014] 似超声处理：将步骤（1)中的石墨締悬浊液置于超声波清洗机中进行超声处理 使石墨締分散均匀，超声频率为40~120化Z，超声时间为5~lOmin，超声结束后采用冰水 冷却，超声处理5~6次；
[001引 做导电碳黑吸附：将分散后的溶液中边揽拌边加入10~30份导电碳黑，并加热 至40~80。，保溫5~30min;
[0016] (4)过滤水洗：将吸附导电碳黑的石墨締溶液抽滤，将滤饼置于烘箱中于90~ 135°条件下烘干16~2地，得到含有石墨締的高导电碳黑；
[0017] (5)导电母粒的制备：取10~25份的含有石墨締的高导电碳黑置于高速混合机 中并加入0. 1~1份的偶联剂混合处理10~30min，处理溫度105~135°C，高速混合机的 转速为500~1000转/分，然后依次加入成纤高聚物65~85份、分散剂1~5份、抗氧剂 0. 1~1份、润滑剂1~5份，混合均匀后加入到双螺杆挤出机拉条切粒得到导电母粒，挤出 溫度为200°C~270°C。
[0018] 本发明方法简单，操作步骤难度小易于实现工业化，将石墨締在溶液中良好的分 散状态保持到固相的导电碳黑中，能在导电母粒中发挥石墨締最大的优异性能，制备出的 含石墨締纺丝用导电母粒的导电性好，能够大幅降低导电母粒中导电成分的添加量，提高 了母粒的可纺性。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0020] 实施例一：含石墨締纺丝用导电母粒的制备方法，包括如下步骤：
[OOW (1)石墨締的溶解：将1份碳纳米管水性分散剂（型号为TDkCNTl)溶解于250份 的去离子水中，加热至4(TC使碳纳米管水性分散剂充分溶解，加入1份石墨締，充分揽拌使 石墨締表面完全湿润制成石墨締悬浊液； 阳0巧 似超声处理：将步骤（1)中的石墨締悬浊液置于超声波清洗机中进行超声处理 使石墨締分散均匀，超声频率为40化Z，超声时间为5min，超声结束后采用冰水冷却，超声 处理5次；
[002引 做导电碳黑吸附：将分散后的溶液中边揽拌边加入20份导电碳黑，并加热至 50°，保溫 30min;
[0024] (4)过滤水洗：将吸附导电碳黑的石墨締溶液抽滤，将滤饼置于烘箱中于90°条 件下烘干2地，得到含有石墨締的高导电碳黑；
[0025] (5)导电母粒的制备：取21份的含有石墨締的高导电碳黑置于高速混合机中并加 入1份的侣酸醋混合处理30min，处理溫度115°C，高速混合机的转速为500转/分，然后依 次加入聚醋切片70份、OP蜡5份、抗氧剂0. 1份、硬脂酸锋1份，混合均匀后加入到双螺杆 挤出机拉条切粒得到导电母粒，挤出溫度为255 °C。
[0026] 导电母粒中的组分含量按重量份数计为：聚醋切片70份，石墨締1份，导电碳黑 20份，侣酸醋1份，0P蜡5份，抗氧剂0. 1份及硬脂酸锋1份
[0027] 实施例二：含石墨締纺丝用导电母粒的制备方法，包括如下步骤：
[0028] (1)石墨締的溶解：将1份碳纳米管水性分散剂（型号为