一种具有网状结构的芳纶微纳米纤维及其制备方法与应用技术

本发明专利技术中公开了一种具有网状结构的芳纶微纳米纤维及其制备方法与应用。该芳纶微纳米纤维的制备方法包括如下步骤：(1)将芳纶聚合物加入到分散溶剂中，搅拌分散均匀，得到芳纶聚合物分散液；(2)将芳纶聚合物分散液经气喷雾化处理后直接喷于分散液中，持续搅拌得到芳纶微纳米分散液，再经超声处理、冷冻干燥，得到具有网状结构的芳纶微纳米纤维；其中，气喷雾化处理的条件为：喷丝孔型为内进气孔、外进液孔，雾化器的孔径范围为0.1～8.0mm，气体压力范围为0.1～1.2MPa。本发明专利技术制备的微纳米纤维具有独特的网状结构，比表面积更大，可显著改善芳纶纸内纤维界面结合强度，有效提升芳纶纸机械强度和介电性能。机械强度和介电性能。机械强度和介电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有网状结构的芳纶微纳米纤维及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于新材料领域，特别涉及一种具有网状结构的芳纶微纳米纤维及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]芳纶微纳米纤维具有微纳米尺度的芳纶纤维，兼具高长径比、高比表面积、优异的强度模量以及突出的化学和热稳定性等优点，在各种领域有着广泛的应用。自2011年以来，它被认为是最有前途的纳米建筑材料之一，因此受到越来越多的关注。目前，可用于制备芳纶纳米纤维的技术较为缺乏，能用于工业化生产的技术更是稀缺。根据不同的路径，主要概括为“自上而下”和“自下而上”两种方案；其中，“自上而下”策略主要包括静电纺丝、旋转喷射纺丝、碱协同机械磨解和碱溶法等；“自下而上”策略主要是指聚合分散法。
[0003]目前，碱熔法比较常用于制备芳纶微纳米纤维，但是，由于芳纶纤维独特的分子结构，由于芳纶纤维具有分子链刚性较大，结晶取向度较高，表面光滑，活性基团含量较少以及表面能极低等缺点，决定了碱溶法的制备策略需要使用大量的化学药品，能源消耗大，制备浓度低，生产过程复杂。如中国专利申请2020113040本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将芳纶聚合物加入到分散溶剂中，搅拌分散均匀，得到芳纶聚合物分散液；(2)将步骤(1)中得到的芳纶聚合物分散液经气喷雾化处理后直接喷于分散液中，持续搅拌得到芳纶微纳米分散液，再经超声处理、冷冻干燥，得到具有网状结构的芳纶微纳米纤维；其中，气喷雾化处理的条件为：雾化器的喷丝孔型为内进气孔、外进液孔，孔径范围为0.1～8.0mm，气体压力范围为0.1～1.2MPa。2.根据权利要求1所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的芳纶聚合物为聚间苯二甲酰间苯二胺，聚对苯二甲酰对苯二胺及含有杂环结构的聚酰胺聚合物中的至少一种；步骤(1)中所述的分散溶剂为N,N
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二甲基乙酰胺、N,N
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二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和丙酮中的一种或多种混合物；步骤(1)中所述的芳纶聚合物分散液的浓度为质量百分比1～20％；步骤(2)中所述的分散液为N,N
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二甲基乙酰胺、乙醇和水中的至少一种；步骤(2)中所述的雾化器的孔径范围为2.0～8.0mm；步骤(2)中所述的气体压力范围为0.7～1.2MPa。3.根据权利要求2所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的芳纶聚合物为聚间苯二甲酰间苯二胺；步骤(1)中所述的分散溶剂为N,N
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二甲基乙酰胺；步骤(1)中所述的芳纶聚合物分散液的浓度为质量百分比12～20％；步骤(2)中所述的分散液为质量百分比40～60％的N,N
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二甲基乙酰胺溶液；步骤(2)中所述的雾化器的孔径范围为2.0～5.0mm；步骤(2)中所述的气体压力范围为0.7～0.8MPa。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金鹏，李永锋，王斌，常小斌，曾劲松，陈克复，
申请(专利权)人：赣州龙邦材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：