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低温规模化制备石墨烯及石墨烯在锦纶及其面料的应用

发布时间: 2022-11-27

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术许可
成果类型： 新技术
行业领域：
新材料技术
成果介绍
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)俗称涤纶，分子式HO-H2C-H2C-O[-OC-Ph-COOCH2CH2O-]n。用于纤维的聚酯相对分子量一般在18000～25000左右，具有强度高、弹性好、耐热性好、耐光性好，大量应用于衣料、装饰布料、特种纤维制品等。伴随着时代的进步，人们生活质量的提高，传统的PET产品已满足不了当下人们对产品在功能性方面的需要，特别是在衣料、装饰布料上的舒适、理疗、抗菌方面提出了更高要求。Zhao,Kai等采用还原氧化石墨烯，制备的吸湿、排汗、导热涤纶织物(JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE Pages:14262-14273Published:OCT 2018)。Wang,Di等采用氧化石墨烯改性涤纶制备了抗静电智能穿戴制品(APPLIED SURFACE SCIENCE Pages:218-226Published:OCT 1 2018)。
成果亮点
项目具有以下优势：（1）低温规模化制备石墨烯技术：创新地采用氧化剂与还原剂在氧化石墨片层间共同插层，原位生成膨胀剂。可在较低温度下剧烈反应引发氧化石墨的膨胀并同时还原成石墨烯。（2）原位聚合制备石墨烯/尼龙母粒的技术：通过石墨烯表面改进及原位聚合制备的石墨烯/尼龙母粒具有分散性好，界面强度高的特点。（3）石墨烯/尼龙母粒纺丝锦纶纤维的调控技术：采用本项目石墨烯母粒路线可大大提高可纺性并降低制造成本。并可同步引入吸湿排汗、防紫外等功能助剂。 与现有技术相比，本发明得到的有利效果是：1)节能环保、工艺简单、重现性好、取向性大。2)彻底杜绝了涤纶在聚合过程中因小分子的影响而导致的聚合度下降，保证了涤纶的产品质量。3)所制备的功能化涤纶产品可广泛应用于阻燃、抗菌、高导热、智能穿戴等领域。
团队介绍
中国科学院海西研究院王剑磊 团队；1989年5月生，博士，高级工程师，硕士生导师。2011年于华东理工大学获学士学位；2014年于华东理工大学获硕士学位；2018年于中国科学院福建物质结构研究所获博士学位，同年评上副高和硕导。主要从事高分子3D打印材料和纤维增强复合材料的开发。在3D打印方面，以第一作者或通讯作者发表13篇SCI学术论文，以第一发明人申请中国发明专利23项，授权5项。在复合材料方面，开发建筑模板用纤维增强复合材料和动力电池箱体用SMC复合材料，在福建海源新材料科技有限公司得到应用，产业化投产并已经实现创收。主持5项福建省科技厅、发改委、工信厅项目和多项企业横向合作项目。 研究方向：高分子3D打印材料、纤维增强复合材料、纳米增强复合材料
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”新材料产业科技服务团（江西） (中国材料研究学会) 评价时间：2022-11-28

胡振鹏

石墨烯联盟

秘书长

综合评价

石墨烯改性涤纶的发展仍存在较多技术性难题，石墨烯自身存在强烈的团聚效应，容易在纤维中形成缺陷，使纺丝过程中出现断丝、毛丝现象，在使用方面也会大大降低使用寿命，影响使用效果。如采用原位聚合方法制备改性涤，在直接酯化的两个聚合阶段需要低含水量、高真空的特殊聚合环境，纳米级石墨烯的加入很容易干扰聚合反应的进行，影响聚合度的提高，导致产品质量降低。该项目在技术创新性、市场结合度方面都有所创新突破，总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。
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