基于氧化石墨烯-碳化硅改性的纳米无纺布的制备方法

摘要

本发明提供了一种基于氧化石墨烯-碳化硅改性的纳米无纺布的制备方法，包括氧化石墨烯的制备、纳米碳化硅的制备以及氧化石墨烯-碳化硅改性的纳米无纺布的制备三个步骤。本发明通过对无纺布制备过程中加入氧化石墨烯和碳化硅成分，从而达到对无纺布的结构进行了优化，从而改善其性能。本发明所得的改性纳米无纺布具有优异的阻燃、防水性能，其阻燃等级可以达到FAR25-853和CCAR-25标准的垂直阻燃要求，按照GB/T4745进行表面沾水性测试，其表面沾水性在3-4级之间。

主权项

一种基于氧化石墨烯‑碳化硅改性的纳米无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）氧化石墨烯的制备：将4‑6g石墨、20‑40mL浓硫酸、20‑30gKMnO₄和50‑70ml去离子水进行混合，然后加热至60‑80℃并维持6‑7小时后冷却至室温，将氧化过的石墨过滤出来并用纯水清洗，之后再加入30‑50mL浓硫酸、35‑45g KMnO₄固体，并将混合物加热至30‑40℃，维持1‑2h后搅拌3‑5h，用400‑600mL超纯水在冰浴下稀释，加入30‑50mL30%H₂O₂溶液，搅拌1‑2h后将产品进行过滤、洗涤、干燥即得到氧化石墨烯；（2）纳米碳化硅的制备：按C与Si的摩尔比为1.5‑4：1的比例将蔗糖加入到正硅酸乙酯中，加入稀盐酸调节PH为4‑5，然后将混合物在50‑90℃下放置12‑18h，之后将得到的产品置于通氮气气氛的马弗炉中以5‑10℃/min的速率升温至800‑1100℃，保温2‑3h，即得到纳米氮化硅；（3）氧化石墨烯‑碳化硅改性的纳米无纺布的制备：将聚苯乙烯、PA66、氧化石墨烯、碳化硅和季戊四醇进行共混，然后通过螺杆挤出机挤出得到共混物；最后将上述共混物通过静电纺丝工艺制备得到氧化石墨烯‑碳化硅改性的纳米无纺布。