一种超细对位芳纶纳米纤维的制备方法及其分散液技术

本发明专利技术涉及一种超细对位芳纶纳米纤维的制备方法及其分散液。本发明专利技术的制备方法在聚合得到对位芳纶聚合物后，用包含溶剂、水和碱的碱性介质对其进行处理，能够得到超细纳米纤维。本发明专利技术的制备方法过程简单，便于工业上大规模生产，而且制备出的对位芳纶纳米纤维直径细，在介质中分散稳定，大大扩展了对位芳纶纳米纤维的应用范围。米纤维的应用范围。米纤维的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种超细对位芳纶纳米纤维的制备方法及其分散液


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种超细对位芳纶纳米纤维的制备方法及其分散液。

技术介绍

[0002]对位芳纶纳米纤维是近些年出现的一种新的对位芳纶纤维形式，不仅保留了对位芳纶优异的力学性能、耐热阻燃性以及良好的耐化学腐蚀性，而且相比微米级的对位芳纶纤维，对位芳纶纳米纤维可加工性好，与其他材料的复合性能优异，目前已在造纸及复合材料等领域表现出良好的应用前景。
[0003]对位芳纶纳米纤维目前主要有两个制备策略。一是“自上而下”法，包括化学劈裂法、物理辅助水解法、静电纺丝法等。其中化学劈裂法研究最多应用最广。化学劈裂法是将微米级的对位芳纶纤维在有机溶剂二甲基亚砜(DMSO)及强碱性介质(如KOH或NaOH)中进行去质子化反应，形成对位芳纶纤维的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的酰胺键去质子化后成为非共轭的阴离子结构，PPTA分子间作用力减弱，进而发生自发的沿纤维轴向方向的劈裂，直至最终形成直径在几纳米到十几纳米的纤维。化学劈裂法制备的纳米纤维平均直径小，是目前制备出的最细的对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超细对位芳纶纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)使芳香族二胺单体与芳香族二酰氯单体在包含溶剂A的复合溶剂中进行聚合反应，得到包含对位芳纶聚合物的冻胶体；(b)使得到的冻胶体在分散剂中溶胀，得到对位芳纶凝胶，所述分散剂包含溶剂B；(c)通过以下步骤(c1)或(c2)得到超细对位芳纶纳米纤维，(c1)将对位芳纶凝胶加入到凝固剂中，然后再加入碱性介质，所述凝固剂包含90质量％以上的水；(c2)将对位芳纶凝胶加入到碱性介质中；所述碱性介质包含溶剂C、水和碱，其中所述碱为选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种，并且以质量计，碱的浓度为100～10000ppm；所述溶剂A、溶剂B和溶剂C彼此独立地为选自N
‑
甲基吡咯烷酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺的一种或多种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对位芳纶聚合物的比浓对数黏度(η
inh
)为2～5，优选所述碱性介质中溶剂C与水的比例为(0.1～5)：1，优选为(0.5～4)：1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(c1)在搅拌的条件下进行；所述凝固剂的质量为对位芳纶凝胶的质量的2～8倍；步骤(c1)中碱性介质的质量为凝固剂的质量的1～4倍。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(c2)在搅拌下条件下进行；所述碱性介质的质量为对位芳纶凝胶的质量的5～20倍。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述复合溶剂中还包含助溶盐，所述助溶盐与所述溶剂A的质量比为(0.01～0.10)：1，优选为(0.02～0.10)：1；所述助溶盐为选自碱金属或碱土金属的卤化物中的一种或多种，...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹新林，谢春杰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：