本发明属于导电纤维，具体涉及一种石墨烯基复合导电纤维及其生产工艺。
背景技术：
1、石墨烯基复合导电纤维是石墨烯或其衍生物与一种或多种材料复合而成的纤维状材料，石墨烯基复合导电纤维广泛应用于光、电、热等领域。
2、目前石墨烯基复合导电纤维主要由湿法纺丝制得的氧化石墨烯复合纤维经过还原处理获得，不断向着高性能、多功能的方向发展，但距离纳米尺度石墨烯的优异性质存在较大差距，且氧化石墨烯层间较弱的界面相互作用和纤维内部片层取向度问题限制了性能的进一步提高；虽然高分子聚合物能够有效增强氧化石墨烯片层间的相互作用，改善石墨烯基复合导电纤维的力学性能，但是高分子聚合物的电绝缘性会使其导电性能大幅降低，使得力学性能与导电性的同时提升变得矛盾。
3、因此，如何开发出一种力学性能优异且高导电性的石墨烯基复合导电纤维是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种石墨烯基复合导电纤维及其生产工艺，以解决背景技术中的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，包括以下步骤：
4、步骤s1、复合纺丝液的制备：将一定质量的多巴胺和丝素蛋白加入氧化石墨烯分散液中搅拌混合，然后在公转为800r/min、自转300r/min下脱泡处理2-4h，得到复合纺丝液；
5、步骤s2、复合导电纤维的制备：将复合纺丝液加入纺丝管中，在氮气加压下将复合纺丝液从针头挤出，然后注射到旋转中的含银凝固浴中，凝固后得到氧化石墨烯纤维，再经过还原处理后，用无水乙醇和去离子水洗涤多次，室温下干燥24h，得到石墨烯基复合导电纤维。
6、进一步地，所述多巴胺用量为氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯质量的0.4-0.5％；极少量的多巴胺自聚后能够作为粘结剂，可以提高氧化石墨烯片与片之间的相互作用力，提升应力传递能力，从而提升复合导电纤维的力学性能，同时又不会由于产生过度的粘结而对后续氧化石墨烯的取向重排产生负面影响；所述丝素蛋白用量为氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯质量的1-1.2％；丝素蛋白能够提高复合纺丝液的凝胶强度，使复合纺丝液在被含银凝固浴牵伸时有足够的强度而不会发生断裂，从而更有利于氧化石墨烯的定向重排，同时其也具有较为温和的粘结性能。
7、进一步地，所述氧化石墨烯分散液的浓度为16-18mg/ml，在此浓度下制得的复合纺丝液仍然具有较低的粘度，从而适应后续的纺丝。
8、进一步地，所述氧化石墨烯分散液由以下方法制得：
9、将硫酸溶液和硝酸溶液加入三口烧瓶中，在冰水浴条件下边搅拌边加入300目的天然石墨，搅拌混合5-6min后加入氯酸钾，在室温下超声处理12-16h，离心分层去除上层清液，沉淀用去离子水洗涤数次后，用去离子水配置成所需浓度的氧化石墨烯分散液。通过该方法制得的氧化石墨烯片层接枝有较少的含氧官能团，表现出更强的片层刚性，更利于液晶区域的形成，从而推动片层的流动取向，从而形成具有一定取向基础的纺丝液，为复合导电纤维导电性能的提升奠定了基础；此外，氧化石墨烯片层表面具有较低的缺陷程度，因而片层面内强度较高，不易发生断裂，为复合导电纤维的力学性能奠定了基础。
10、进一步地，所述硫酸溶液、硝酸溶液、天然石墨和氯酸钾的用量比为170-180ml：100ml：10g：120-130g；所述硫酸溶液的质量分数为98％；所述硝酸溶液的质量分数为68％。
11、进一步地，所述针头的内径为0.4mm，注射速度为0.15ml/min。
12、进一步地，所述含银凝固浴为硝酸银与乙醇、丙酮和水的混合溶液，所述乙醇、丙酮和水的体积比为1:0.6-0.7:3，所述含银凝固浴中硝酸银的质量分数为1-2％。
13、进一步地，所述含银凝固浴的旋转速度为11-13r/min。含银凝固浴的旋转速度大于复合纺丝液的注射速度，含银凝固浴会对复合纺丝液产生牵引力，从而将复合纺丝液进行拉伸，促进内部氧化石墨烯片定向重排，从而提高了复合导电纤维的取向程度，进而提升复合导电纤维的导电性能。
14、进一步地，所述还原处理包括以下步骤：
15、将氧化石墨烯纤维转入浓度为0.1mo l/l的维生素c水溶液中，先在室温下浸泡2h，然后升温至90℃保温反应4h。
16、一种石墨烯基复合导电纤维，由以上制备方法制得。
17、有益效果：
18、本发明通过向氧化石墨烯分散液中添加多巴胺和丝素蛋白，制得了凝胶强度高的复合纺丝液，多巴胺与丝素蛋白协同作用，在纺丝过程中，注射出的复合纺丝液在受到含银凝固浴的牵伸时不易断裂，同时又能在凝固形成纤维时，即使出现丝素蛋白的溶解脱除，自聚形成的聚多巴胺也能够起到补强粘结作用，使氧化石墨烯片层紧密堆积在一起；另外，聚多巴胺能够螯合吸附含银凝固浴中的银离子，使银离子能够在氧化石墨烯纤维的内外都均匀分布，在经过还原处理后，银离子在原位还原成纳米银粒子，使复合导电纤维结构变得更致密，不仅有利力学性能的提升，还有利于复合导电纤维电导率和导电均一性的提高；
19、本发明制得的氧化石墨烯具有较少的含氧官能团和较低的缺陷程度，通过温和、低成本的化学还原，就可以去除含氧官能团，恢复石墨烯的共轭结构，同时将银离子还原成纳米银粒子，形成石墨烯取向程度高、片层间距小的复合导电纤维，表现出优异的力学性能和导电性能。
1.一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述多巴胺用量为氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯质量的0.4-0.5％；所述丝素蛋白用量为氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯质量的1-1.2％。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的浓度为16-18mg/ml。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液由以下方法制得：
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述硫酸溶液、硝酸溶液、天然石墨和氯酸钾的用量比为170-180ml：100ml：10g：120-130g；所述硫酸溶液的质量分数为98％；所述硝酸溶液的质量分数为68％。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述针头的内径为0.4mm，注射速度为0.15ml/min。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述含银凝固浴为硝酸银与乙醇、丙酮和水的混合溶液，所述乙醇、丙酮和水的体积比为1:0.6-0.7:3，所述含银凝固浴中硝酸银的质量分数为1-2％。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述含银凝固浴的旋转速度为11-13r/min。
9.根据权利要求1所述的一种石墨烯基复合导电纤维的生产工艺，其特征在于，所述还原处理包括以下步骤：
10.一种石墨烯基复合导电纤维，其特征在于，由权利要求1-9任意一项所述的生产工艺制得。