本发明涉及一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液，特别涉及一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，属于化学合成和纺织加工技术领域。
背景技术：
氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中的应用主要是用于纱线整理和纺织后整理剂。纱线整理是将乳化蜡用于成品线上，这种处理能产生高的光泽，更深更鲜明的颜色，以及较高的弹性和抗张强度。应用于后整理主要是作为纺织后整理剂的一个重要组分，目的是赋予这些纺织品优良的柔软手感，好的平滑度及光泽度等。
利用石墨烯化合物对织物改性是石墨烯开发的亮点。采用的方法有融合、接枝、浸润、沉积、涂覆等，力求充分发挥石墨烯的优异特性，开发新型功能性纺织品，如抗菌、防臭、防紫外线、防静电、防火、防辐射功能性服装等；开发产业用纺织品，如导电、过滤、穿戴设备、航天航海用纺织品等。
石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液是石墨烯材料与普通纺织品有效结合方法，在保持纺织品各项基本性能的同时，具有石墨烯某一种或几种独特性质的纺织产品。石墨烯纺织品在导电、防辐射、防紫外、抗菌、特殊防护和智能织物等领域有巨大的应用前景，未来它将全新地改变我们的生活。
近年来，多篇专利涉及石墨烯应用在纺织助剂领域中的研究。例cn108411617中设及到了石墨烯多功能整理剂及其制备技术，整理织物后有长效的防螨、抗菌、防紫外线、远红外发热能功能。
例cn102995394a中公开了一种关于氧化石墨烯的染色抗菌整理剂，其为壳聚糖/氧化石墨烯/染料复合材料，但该氧化石墨烯的抗菌、染色整理剂，由于石墨烯没有改性处理，分散性差、性能不稳定。
因此需要一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，能够综合石墨烯以及蜡的特点，优势互补，以解决上述问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液，其目的在于石墨烯和氧化聚乙烯蜡乳液的性能互补，石墨烯的性能加上氧化聚乙烯蜡乳液易乳化，乳液非常稳定，同时在纺织工业中具有稳定的整理工艺，可以达到性能和应用工艺都稳定的纺织整理剂；本发明还提供了这种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中的应用，直接作为纺织加工助剂使用，它具有工艺简单，原料环保，同时合成产物为水溶性或水分散性的特点，可大大避免溶剂对环境造成的污染。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液，按组份包括：0.1-50％石墨烯，乳化剂0.1-50％，0.1-50％氧化聚乙烯蜡，0.1-50％助乳化剂，30-99％水，0.01-2％中和剂。
优选的是，所述石墨烯为不同结构类型石墨烯或其改性产物，包括单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯和氧化石墨烯中的一种或多种。
优选的是，所述氧化聚乙烯蜡包括高密度氧化聚乙烯蜡和低密度氧化聚乙烯蜡中的一种或多种的混合物。
优选的是，所述乳化剂包括非离子乳化剂、阳离子乳化剂弱和阳离子乳化剂中的一种或多种的混合物；
优选的是，所述非离子乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚醚和脂肪酸聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚醚中的一种或多种的混合物；
优选的是，所述阳离子乳化剂包括十二烷基氯化铵、十四烷基氯化铵、十六烷基氯化铵、十八烷基氯化铵中的一种或多种的混合物；
优选的是，所述弱阳离子乳化剂包括脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚醚中的一种或多种的混合物。
优选的是，所述助乳化剂包括十八烷基醇、十六烷基醇、异构十八醇、异构十六醇、二丙二醇、二乙二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇单丁醚和二乙二醇单丁醚中的一种或多种的混合物。
优选的是，所述中和剂包括三乙胺、二乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铝和氢氧化铵中的一种或多种的混合物。
一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、准备带有分馏装置的高压乳化釜，该乳化釜内设置有温度计、搅拌器和氮气导入管；
步骤(2)、依次向高压乳化釜中加石墨烯、乳化剂、氧化聚乙烯蜡、助乳化剂、水和中和剂；
步骤(3)、从氮气导入管中输入氮气，在氮气保护下，启动搅拌器，搅拌并逐步升温10-130℃；
步骤(4)、进行乳化反应，持续20-280分钟；
步骤(5)、取出样品，冷却至30℃-50℃；
步骤(6)、测定样品粒径大小，粒径在0.5-2μm以内为合格，出料，否则重复步骤(3)。
本发明的有益效果为：
1、本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中可以作为纱线润滑剂，经纱上浆剂，织物防针洞剂等，使纱线的润滑性能、纱线强度、防针洞性能得到提高。
2、本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，加入石墨烯使纺织面料的抗菌性能、防螨性能、反紫外线性能、抗热性能、耐磨性、远红外性能、抗静电性能、抗切割性能等均可得到提高。
3、本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，纱线断裂强力和抗菌性能远远超出普通石蜡乳液整理剂。
4、本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中，直接作为纺织加工助剂使用，它具有工艺简单，原料环保，同时合成产物具有水溶性或水分散性的特点，可大大避免溶剂对环境造成的污染。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1、
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液，包括：石墨烯5g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为6)15g、低密度氧化聚乙烯蜡20g、5g十八醇、54.8g水和三乙醇胺0.2g。
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、准备带有分馏装置的乳化釜，该乳化釜内设置有温度计、搅拌器和氮气导入管；
步骤(2)、依次投入石墨烯5g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为6)15g、低密度氧化聚乙烯蜡20g、5g十八醇、54.8g水和三乙醇胺0.2g；
步骤(3)、从氮气导入管中输入氮气，在氮气保护下，启动搅拌器，搅拌并逐步升温80℃；
步骤(4)、进行乳化反应，保温反应，持续180分钟；
步骤(5)、取出样品，冷却水快速冷却样品至35度以下；
步骤(6)、测定样品粒径大小，粒径在0.5-2μm以内为合格，出料，否则重复步骤(3)，继续保温。
本实施例提供的一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中可以作为纱线润滑剂，经纱上浆剂，织物防针洞剂等，使纱线的润滑性能、纱线强度、防针洞性能得到提高，抗菌性能、防螨性能、反紫外线性能、抗热性能、耐磨性、远红外性能、抗静电性能、抗切割性能等均可得到提高，纱线断裂强力和抗菌性能远远超出普通石蜡乳液整理剂，具有工艺简单，原料环保，同时合成产物为水溶性或水分散性的特点，可大大避免溶剂对环境造成的污染。
实施例2、
本实施例与实施例1不同之处在于：
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液，包括：单层石墨烯2g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为6)15g、高密度氧化聚乙烯蜡25g、3g十八醇、54.8g水和氢氧化钾0.2g。
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、准备带有分馏装置的乳化釜，该乳化釜内设置有温度计、搅拌器和氮气导入管；
步骤(2)、依次投入单层石墨烯2g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为6)15g、高密度氧化聚乙烯蜡25g、3g十八醇、54.8g水和氢氧化钾0.2g；
步骤(3)、从氮气导入管中输入氮气，在氮气保护下，启动搅拌器，搅拌并逐步升温90℃；
步骤(4)、进行乳化反应，保温反应，持续190分钟；
步骤(5)、取出样品，冷却水快速冷却样品至36度以下；
步骤(6)、测定样品粒径大小，粒径在0.5-2μm以内为合格，出料，否则重复步骤(3)，继续保温。
本实施例提供的一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中可以作为纱线润滑剂，经纱上浆剂，织物防针洞剂等，使纱线的润滑性能、纱线强度、防针洞性能得到提高，抗菌性能、防螨性能、反紫外线性能、抗热性能、耐磨性、远红外性能、抗静电性能、抗切割性能等均可得到提高，纱线断裂强力和抗菌性能远远超出普通石蜡乳液整理剂，具有工艺简单，原料环保，同时合成产物为水溶性或水分散性的特点，可大大避免溶剂对环境造成的污染。
实施例3、
本实施例与实施例1和实施例2不同之处在于：
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液，包括：氧化石墨烯5g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为8)15g、高密度氧化聚乙烯蜡25g、5g十八醇、49.8g水和氢氧化钾0.2g。
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、准备带有分馏装置的乳化釜，该乳化釜内设置有温度计、搅拌器和氮气导入管；
步骤(2)、依次投入氧化石墨烯5g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为8)15g、高密度氧化聚乙烯蜡25g、5g十八醇、49.8g水和氢氧化钾0.2g；
步骤(3)、从氮气导入管中输入氮气，在氮气保护下，启动搅拌器，搅拌并逐步升温93℃；
步骤(4)、进行乳化反应，保温反应，持续200分钟；
步骤(5)、取出样品，冷却水快速冷却样品至40度以下；
步骤(6)、测定样品粒径大小，粒径在0.5-2μm以内为合格，出料，否则重复步骤(3)，继续保温。
本实施例提供的一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中可以作为纱线润滑剂，经纱上浆剂，织物防针洞剂等，使纱线的润滑性能、纱线强度、防针洞性能得到提高，抗菌性能、防螨性能、反紫外线性能、抗热性能、耐磨性、远红外性能、抗静电性能、抗切割性能等均可得到提高，纱线断裂强力和抗菌性能远远超出普通石蜡乳液整理剂，具有工艺简单，原料环保，同时合成产物为水溶性或水分散性的特点，可大大避免溶剂对环境造成的污染。
实施例4、
本实施例与实施例1-实施例3不同之处在于：
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液，包括：氧化石墨烯3g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为10)15g、高密度氧化聚乙烯蜡20g、4g十八醇、57.8g水和氢氧化钾0.2g。
本实施例提供的石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、准备带有分馏装置的乳化釜，该乳化釜内设置有温度计、搅拌器和氮气导入管；
步骤(2)、依次投入氧化石墨烯3g、异构十三醇聚氧乙烯醚(eo数为10)15g、高密度氧化聚乙烯蜡20g、4g十八醇、57.8g水和氢氧化钾0.2g；
步骤(3)、从氮气导入管中输入氮气，在氮气保护下，启动搅拌器，搅拌并逐步升温95℃；
步骤(4)、进行乳化反应，保温反应，持续220分钟；
步骤(5)、取出样品，冷却水快速冷却样品至42度以下；
步骤(6)、测定样品粒径大小，粒径在0.5-2μm以内为合格，出料，否则重复步骤(3)，继续保温。
本实施例提供的一种石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液及其制备方法，石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液在纺织加工中可以作为纱线润滑剂，经纱上浆剂，织物防针洞剂等，使纱线的润滑性能、纱线强度、防针洞性能得到提高，抗菌性能、防螨性能、反紫外线性能、抗热性能、耐磨性、远红外性能、抗静电性能、抗切割性能等均可得到提高，纱线断裂强力和抗菌性能远远超出普通石蜡乳液整理剂，具有工艺简单，原料环保，同时合成产物为水溶性或水分散性的特点，可大大避免溶剂对环境造成的污染。
以上，利用实施例1和实施例2合成石墨烯改性氧化聚乙烯蜡乳液与普通氧化聚乙烯乳液对比全棉纱线的整理性能，抗菌测试方法aatcc100-2012如表1，
表1
从表1可知，实施例1-实施例4样品的纱线断裂强力和抗菌性能远远超出普通氧化聚乙烯蜡乳液整理剂。
在上述实施例中，石墨烯为不同结构类型石墨烯或其改性产物，包括单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯和氧化石墨烯中的一种或多种。
氧化聚乙烯蜡包括高密度氧化聚乙烯蜡和低密度氧化聚乙烯蜡中的一种或两种的混合物。
乳化剂包括非离子乳化剂、阳离子乳化剂弱和阳离子乳化剂中的一种或多种的混合物；
非离子乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚醚和脂肪酸聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚醚中的一种或多种的混合物；
阳离子乳化剂包括十二烷基氯化铵、十四烷基氯化铵、十六烷基氯化铵、十八烷基氯化铵中的一种或多种的混合物；
弱阳离子乳化剂包括脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚醚中的一种或多种的混合物。
助乳化剂包括十八烷基醇、十六烷基醇、异构十八醇、异构十六醇、二丙二醇、二乙二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇单丁醚和二乙二醇单丁醚中的一种或多种的混合物。
中和剂包括三乙胺、二乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铝和氢氧化铵中的一种或多种的混合物。
综上所述，按照上述实施例提供的石墨烯改性聚乙烯蜡乳液及其制备方法，结合石墨烯使纺织面料的抗菌性能、防螨性能、反紫外线性能、抗热性能、耐磨性、远红外性能、抗静电性能、抗切割性能提高以及石墨烯改性聚乙烯蜡乳稳定的纺织整理工艺的特点，使石墨烯改性聚乙烯蜡乳液在纺织加工中可以作为纱线润滑剂，经纱上浆剂，织物防针洞剂等，使纱线的润滑性能、纱线强度、防针洞性能得到提高，纱线断裂强力和抗菌性能远远超出普通聚乙烯蜡乳液整理剂。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。