一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸及其制备方法，利用具有纳米尺度结构、高强高模、大长径比、耐温性和湿强度俱佳的芳纶纳米纤维通过层层自组装的方式使其原位成膜作为增强体，充分发挥芳纶纳米纤维与纳米纤维素微观形态的“相似相容性”，以及它们表面丰富的功能基团易产生强的网络交联结构的优势，协同改善纳米纤维素基材料的湿强度、紫外屏蔽性、耐温性与耐老化性，开发兼具优异的机械强度和抗水性、出色的紫外屏蔽与抗老化性能、耐温性好的高性能纳米纤维素基新材料，改善了传统纳米纤维素基材料在高温、高湿、紫外辐射等恶劣使用环境的服役能力与寿命，提升产品档次，可以满足高端领域应用的要求。

A kind of nanocellulose/aramid nanofibre membrane composite nanopaper and its preparation method

The invention discloses a nanocellulose/aramid nanofibre membrane composite nanopaper and a preparation method thereof. The aramid nanofibers with nano-scale structure, high strength, high modulus, large aspect ratio, good temperature resistance and wet strength are used to form in-situ films as reinforcements through layer-by-layer self-assembly, giving full play to the \similar phase\ of aramid nanofibers and nanocellulose micro-morphology. Capacitance\and the advantage that the abundant functional groups on the surface of nanocellulose can easily produce strong network cross-linking structure, synergistically improve the wet strength, ultraviolet shielding, temperature resistance and aging resistance of nanocellulose-based materials, develop high-performance nanocellulose-based materials with excellent mechanical strength and water resistance, excellent ultraviolet shielding and aging resistance, and good temperature resistance, and improve transmission. The service ability and life of nanocellulose-based materials in harsh environments such as high temperature, high humidity and ultraviolet radiation can meet the requirements of high-end applications.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸及其制备方法
本专利技术属于聚合物纳米材料和造纸领域，具体涉及一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸及其制备方法。
技术介绍
作为一种可再生及环境友好的纳米纤维材料，纳米纤维素(Cellulosenanofiber,CNF)在拥有纤维素基本结构和性能(质轻、原料可再生、生物可降解性与生物相容性)的同时，也具备了纳米材料的典型特征(高比表面积、大长径比、高透明度、高结晶度、高表面活性)等，赋予了纳米纤维素优异的机械性能、光学性能以及流变性能等。这些特性也使其除了在纤维素传统应用领域外具有更为广泛的应用价值，在光学材料、柔性显示、复合材料增强、电池隔膜、高效过滤、透明包装、电极材料、生物医药、智能传感等新材料领域显示出巨大的应用前景。但由于纤维素自身结构特性导致其在高值化应用过程中存在以下三方面问题：第一、纤维素天然亲水的特性导致纳米纤维素基材料易吸湿变形、对湿度敏感、抗水性差，材料尺寸稳定性差，与非极性或疏水性基质之间的相容性差；第二、纤维素耐温性较弱、易燃烧等特性导致纳米纤维素基材料热稳定性较差；第三、纤维素化学稳定性较弱导致纳米纤维素基材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸，其特征在于，所述的复合纳米纸具有多层结构，且由经聚二甲基二烯丙基氯化铵浸渍后的纳米纤维素纳米纸与若干层芳纶纳米纤维膜组成；其中，以经聚二甲基二烯丙基氯化铵浸渍后的纳米纤维素纳米纸为基体，以芳纶纳米纤维分散液经过质子化还原形成的芳纶纳米纤维膜通过层层自组装的方式与经聚二甲基二烯丙基氯化铵浸渍后的纳米纤维素纳米纸结合；所述的纳米纤维素纳米纸的定量为20～50g/m2，厚度为20～50μm；所述的芳纶纳米膜的复合层数为1～15层。

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸，其特征在于，所述的复合纳米纸具有多层结构，且由经聚二甲基二烯丙基氯化铵浸渍后的纳米纤维素纳米纸与若干层芳纶纳米纤维膜组成；其中，以经聚二甲基二烯丙基氯化铵浸渍后的纳米纤维素纳米纸为基体，以芳纶纳米纤维分散液经过质子化还原形成的芳纶纳米纤维膜通过层层自组装的方式与经聚二甲基二烯丙基氯化铵浸渍后的纳米纤维素纳米纸结合；所述的纳米纤维素纳米纸的定量为20～50g/m2，厚度为20～50μm；所述的芳纶纳米膜的复合层数为1～15层。2.一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：制备纳米纤维素纳米纸，记为CNF纳米纸；步骤二：采用聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液对CNF纳米纸浸渍，得到聚二甲基二烯丙基氯化铵浸渍的纳米纤维素纳米纸，记为PDDA-CNF纳米纸；步骤三：制备芳纶纳米纤维分散液；步骤四：以PDDA-CNF纳米纸为基体，以芳纶纳米纤维分散液经过质子化还原形成的芳纶纳米纤维膜通过层层自组装的方式与PDDA-CNF纳米纸结合，即得到纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸。3.根据权利要求2所述的一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳米纸的制备方法，其特征在于，步骤一具体为：以漂白针叶木硫酸盐浆板为原料，利用2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物氧化法制备纳米纤维素，再利用水将纳米纤维素稀释为质量浓度为0.05％～0.5％的纳米纤维素分散液，所述的纳米纤维素分散液中纳米纤维素的直径为20～30nm，将纳米纤维素分散液在滤网目数为300目的滤网上脱水成形，并在80～105℃温度下干燥7～15min，得到纳米纤维素纳米纸。4.根据权利要求2所述的一种纳米纤维素/芳纶纳米纤维膜复合纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，张美云，陆赵情，宋顺喜，谭蕉君，聂景怡，罗晶晶，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61