[发明专利]一种高取向连通的BN复合纤维材料的制备方法

权利要求书

1.一种高取向连通的BN复合纤维材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、分别配制含低浓度BN的外壳纺丝液与含高浓度BN的内芯纺丝液；

将可纺聚合物、BN纳米材料及分散剂加入到溶剂中，分别配制含低浓度BN的外壳纺丝液与含高浓度BN的内芯纺丝液；BN纳米材料由直径为300~1000nm、长径比为5~100的BN纳米短纤维和直径在50~200 nm的BN纳米片混合而成；

配制的外壳纺丝液按质量百分比由以下物质组成：可纺聚合物7%～30%，BN纳米材料2%～5%，分散剂0%～1%，溶剂64%～91%，以上组分总和为100%；内芯纺丝液按质量百分比由以下物质组成：可纺聚合物5%～13%，BN纳米材料8%～20%，分散剂0%～2%，溶剂65%～87%，以上组分总和为100%；

步骤2、超声处理步骤1所得的外壳纺丝液与内芯纺丝液；

步骤3、用步骤2超声处理后的外壳纺丝液与含内芯纺丝液同轴定向静电纺丝；具体按照以下步骤实施：

将步骤2得到的外壳纺丝液置入壳层推进泵中，内芯纺丝液置入芯层推进泵中，选择一定的纺丝电压、接收距离以及纺丝温度和湿度，分别调整壳层与芯层推进泵的推进速度，进行同轴静电纺丝，采用滚筒进行接收，选择合适的滚筒转速，收集得到具有取向性的复合纤维膜；

步骤4，将步骤3制得复合纤维膜进行机械拉伸处理，得到BN复合纤维材料；

具体按照以下步骤实施：将步骤3得到的复合纤维膜沿纤维方向进行机械拉伸处理，拉伸间距70mm～100mm，拉伸速率为1mm/min～3mm/min，拉伸时间为50s～100s，得到高取向连通的BN复合纤维材料。

2.根据权利要求1所述的一种高取向连通的BN复合纤维材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中可纺聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯吡络烷酮、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯中的任意一种；BN纳米材料中纳米短纤维和纳米片之间的比例为0.2:1~1:1；分散剂为聚乙烯吡络烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸钠中的任意一种；溶剂为水、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种高取向连通的BN复合纤维材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中将步骤1所得外壳纺丝液与内芯纺丝液分别进行超声处理，超声时间为10-30min。

4.根据权利要求1所述的一种高取向连通的BN复合纤维材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中同轴定向静电纺丝参数为：滚筒转速为1500r/min～2300r/min，纺丝电压为16～24kV，接收距离为15cm～22cm，纺丝温度在20℃～30℃，湿度在10%～30%，外壳纺丝液推进速度为0.3mL/h～0.6mL/h，内芯纺丝液推进速度为：0.2mL/h～0.35mL/h。