[发明专利]聚酰亚胺/纳米纤维复合纸及其制备方法

权利要求书

1.一种制备聚酰亚胺/纳米纤维复合纸的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)将聚酰亚胺短切纤维和聚氧化乙烯溶液混合，并将得到的浆料通过湿法抄造成型制成纤维纸；

(2)将所述纤维纸浸渍于第一聚酰胺酸溶液中，然后进行烘干；

(3)采用第二聚酰胺酸溶液在步骤(2)制备的纤维纸的两侧分别进行静电纺丝；

(4)对步骤(3)制备的多层膜材料进行热压处理，得到聚酰亚胺/纳米纤维复合纸；

所述聚酰亚胺短切纤维的直径为5-20μm；所述聚酰亚胺短切纤维的长度为3-10mm；所述聚酰亚胺短切纤维的拉伸强度大于1.0GPa；所述聚酰亚胺短切纤维的模量大于20GPa；所述聚酰亚胺短切纤维的伸长率大于1.5％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚酰亚胺短切纤维的直径为5-10μm；所述聚酰亚胺短切纤维的长度为3-6mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚氧化乙烯溶液中的聚氧化乙烯的浓度为0.5-1重量％。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述聚氧化乙烯溶液中的聚氧化乙烯的浓度为0.6-0.8重量％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一聚酰胺酸溶液和第二聚酰胺酸溶液分别由二元胺与二元酐经缩合聚合形成，其中，所述二元胺和/或所述二元酐中含有醚键单元。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述二元胺为4,4’-二氨基二苯醚，所述二元酐为4,4’-联苯醚二酐。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一聚酰胺酸溶液的固含量为0.5-5重量％，粘度为5-100cP；所述第二聚酰胺酸溶液的固含量为12-15重量％，粘度为5000-20000cP 。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，通过静电纺丝制备的纤维直径为50-800nm。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述热压的温度范围为200-350℃，所述热压的压力在0-5MPa之间。

10.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述聚酰亚胺短切纤维、所述第一聚酰胺酸溶液和所述第二聚酰胺酸溶液的用量使得制备的聚酰亚胺/纳米纤维复合纸中上层纤维膜、中层纤维纸和下层纤维膜的重量比为1-10：80-98：1-10。

11.由权利要求1-10中任意一项所述的方法制备的聚酰亚胺/纳米纤维复合纸。

12.根据权利要求11所述的聚酰亚胺/纳米纤维复合纸，其特征在于，所述聚酰亚胺/纳米纤维复合纸的厚度为25-35μm，面密度为10-20g/m²，拉伸强度大于50MPa，5重量％热分解温度大于500℃，孔隙率为50-90％，吸液率为150-300％。

13.根据权利要求11或12所述的聚酰亚胺/纳米纤维复合纸，其特征在于，所述聚酰亚胺/纳米纤维复合纸包括上层纤维膜、中层纤维纸和下层纤维膜，且三者的重量比为1-10：80-98：1-10。

14.权利要求11-13中任意一项所述的聚酰亚胺/纳米纤维复合纸作为电池隔膜、气体分离膜、层间增韧材料或催化剂载体的应用。