碳纳米管/聚酰胺6复合纳米纤维长丝纱及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳纳米管/聚酰胺6复合纳米纤维长丝纱的制备方法，包括如下步骤：(1)碳纳米管的预处理，(2)制备纺丝液，(3)制备浴液，(4)采用静电纺丝方法获得初纺纱，(5)后处理：将步骤(4)得到的初纺纱在步骤(3)的浴液中进行湿拉伸，即得到所述碳纳米管/聚酰胺6复合纳米纤维长丝纱。本发明形成了碳纳米管/聚酰胺6纳米纤维长丝纱的10小时以上无断头的连续纺丝技术，制得的碳纳米管/聚酰胺6复合纳米纤维长丝纱具有优良的力学性能，有望应用于微型电子器件、超轻薄型功能纺织品、智能纺织品以及高强度纳米纤维复合材料等。

主权项

一种碳纳米管/聚酰胺6复合纳米纤维长丝纱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)碳纳米管的预处理：先用硝酸与硫酸构成的混合酸对碳纳米管进行超声波氧化处理，使碳纳米管上被破坏的侧壁碳环端氧化为羧基；然后从混合酸中分离出碳纳米管，再用去离子水清洗，直至清洗液的pH值为7；然后将其烘干备用；(2)制备纺丝液：a)将步骤(1)得到的碳纳米管加入到质量分数为88～98％的甲酸中，超声波处理30～90min，使碳纳米管均匀分散于甲酸中；b)将聚酰胺6加入到上述碳纳米管/甲酸分散液中，经磁力搅拌至聚酰胺6完全溶解，形成聚酰胺6/碳纳米管/甲酸混合液；c)将步骤b)得到的混合液用超声波处理30～120min，即得到分散均匀的纺丝液；纺丝液中碳纳米管的质量分数为0.1％～10％，聚酰胺6的质量分数为15～30％；(3)制备浴液：将平平加O溶解于去离子水中制得质量百分比0.4～1.2％的浴液；(4)采用静电纺丝方法，将步骤(2)得到的纺丝液加入纺丝管中，连接高压电源的正极，将步骤(3)得到的浴液加入浴槽内，连接高压电源的负极，从纺丝管喷出的纺丝液在浴液中形成纤维束，集束后的纤维经卷绕成形获得初纺纱；(5)后处理：将步骤(4)得到的初纺纱在步骤(3)的浴液中进行湿拉伸，即得到所述碳纳米管/聚酰胺6复合纳米纤维长丝纱。