[发明专利]一种利用双射流法制备具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维及其应用

权利要求书

1.一种利用双射流法制备具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)芳纶聚合物分散液的制备：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)芳纶微纳米纤维的制备：将步骤(1)中得到的芳纶聚合物分散液进行气喷雾化处理，同时将分散剂进行气喷雾化处理，然后将气喷雾化处理形成的两股射流充分混合后收集，再分散于水中进行超声分散处理，得到具有树枝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0.1～5.0mm，气体压力范围为0.1～1.0MPa。

2.根据权利要求1所述的利用双射流法制备具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维的方法，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-二甲基乙酰胺、N,N-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)中所述的分散剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮和水中的一种或多种混合物；

步骤(2)中所述的收集为在距离雾化器的喷嘴10～100cm进行收集。

3.根据权利要求2所述的利用双射流法制备具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维的方法，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-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)中所述的分散剂为水或浓度为质量百分比10～70％的N,N-二甲基乙酰胺溶液；

步骤(2)中所述的收集为在距离雾化器的喷嘴20～40cm进行收集。

4.根据权利要求1所述的利用双射流法制备具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的搅拌的条件为：转速50～10000rpm，搅拌时间1～60min；

步骤(2)中所述的芳纶聚合物分散液进行气喷雾化处理的条件为：雾化器的孔径范围1.0～3.0mm；气体压力范围0.2～1.0MPa；

步骤(2)中所述的分散剂进行气喷雾化处理的条件为：雾化器的孔径范围1.0～3.0mm，气体压力范围0.5～0.8MPa；

步骤(2)中所述的气喷雾化处理的气源为空气、氮气和氩气中的至少一种；

步骤(2)中所述的超声处理条件为：功率200～3000W，时间1～200min。

5.一种具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维，其特征在于：通过权利要求1～4任一项所述的方法制备得到。

6.权利要求5所述的具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维在制备芳纶纸中的应用。

7.一种芳纶纸，其特征在于：通过权利要求5所述的具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维抄造得到。

8.权利要求5所述的具有树枝状结构的芳纶微纳米纤维和/或权利要求7所述的芳纶纸在复合增强材料、电池隔膜材料、吸附过滤材料、电气绝缘材料或柔性电子器件中的应用。