[发明专利]一种静电纺聚酰亚胺纳米纤维高温过滤材料

说明书

本发明提供了一种静电纺聚酰亚胺纳米纤维高温过滤材料，过滤材料是由如下方法制备的：提供第一ODA原料；将第一ODA原料溶于DMAc溶剂，得到第一溶液；向第一溶液中加入PMDA及苯酐，得到第二溶液；对第二溶液进行搅拌，并进行水浴，得到第一PAA溶液；将第一PAA溶液加入注射器中，并利用静电纺丝方法在基板上形成第一PAA无纺布纤维层；提供第二ODA原料；将第二ODA原料溶于DMAc溶剂，得到第三溶液；向第三溶液中加入BTDA，得到第二PAA溶液；将第二PAA溶液加入注射器中，并利用静电纺丝方法在第一PAA纤维层上形成第二PAA纤维层，得到纤维层叠体；对纤维层叠体进行热亚胺化处理；对经过热亚胺化处理的纤维层叠体进行热处理。

技术领域

本发明涉及环保材料领域，特别涉及一种静电纺聚酰亚胺纳米纤维高温过滤材料。

背景技术

全球经济迅猛发展，能源消耗日益增加，电力、建材、冶金、钢铁、化工及汽车尾气等产生的高温烟气粉尘对大气造成了严重的污染。而一般的空气过滤材料对过小的粉尘过滤效果不佳，尤其是空气中PM2.5颗粒，其主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，更是对人体健康危害严重。静电纺丝纳米纤维由于其独特的性质，如比表面积大、渗透性好、孔径小、孔隙的连通性好，非常适合做高效气体过滤材料。因此，静电纺纳米纤维膜应用在高效过滤方面效果显著。静电纺丝技术萌芽于20世纪初期，从电喷技术发展演化而来的，是目前制备一维纳米结构材料的熏要方法之一。1917年，ZelenyJ[：]阐述了静电纺丝原理。由于静电纺丝生产效率低，1930年，美国出现了静电关于纺丝技术的专利，除部分应用过滤器外，几乎没有其他的报道。1934年，Formhals。列研究了制备聚合物超细纤维的静电纺丝装置，并申请了专利。1966年，Simons申请了由静电纺丝法制备超薄、超细纤维膜的专利。1981年，LarrondoHl等对熔融静电纺丝进行了研究。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供静电纺聚酰亚胺纳米纤维高温过滤材料，从而克服现有技术的缺点。

本发明提供了一种静电纺聚酰亚胺纳米纤维高温过滤材料，其特征在于：过滤材料是由如下方法制备的：提供第一ODA原料；将第一ODA原料溶于DMAc溶剂，得到第一溶液；向第一溶液中加入PMDA及苯酐，得到第二溶液；对第二溶液进行搅拌，并进行水浴，得到第一PAA溶液；将第一PAA溶液加入注射器中，并利用静电纺丝方法在基板上形成第一PAA无纺布纤维层；提供第二ODA原料；将第二ODA原料溶于DMAc溶剂，得到第三溶液；向第三溶液中加入BTDA，得到第二PAA溶液；将第二PAA溶液加入注射器中，并利用静电纺丝方法在第一PAA纤维层上形成第二PAA纤维层，得到纤维层叠体；对纤维层叠体进行热亚胺化处理；对经过热亚胺化处理的纤维层叠体进行热处理。

优选地，上述技术方案中，在第二溶液中，ODA浓度为12-14wt％，PMDA浓度为12-14wt％。

优选地，上述技术方案中，对第二溶液进行搅拌，并进行水浴，得到第一PAA溶液具体为：水浴温度为80-90℃，水浴时间为3-4h，其中第一PAA溶液浓度为12-14wt％。

优选地，上述技术方案中，将第一PAA溶液加入注射器中，并利用静电纺丝方法在基板上形成第一PAA无纺布纤维层具体为：纺丝电压为20-25kV，注射筒喷嘴与接收基板之间距离为5-10cm，注射速度为2-4mL/h。

优选地，上述技术方案中，在第二PAA溶液中，ODA浓度为18-20wt％，BTDA浓度为18-20wt％。

优选地，上述技术方案中，将第二PAA溶液加入注射器中，并利用静电纺丝方法在第一PAA纤维层上形成第二PAA纤维层，得到纤维层叠体具体为：纺丝电压为30-35kV，注射筒喷嘴与接收基板之间距离为10-15cm，注射速度为1-2mL/h。