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专利号: 2018101423887
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2023-08-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水分散芳纶纳米纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜置于容器中,搅拌分散,得到分散于KOH/DMSO体系下的芳纶纳米纤维分散液;

(2)将步骤(1)中得到的分散于KOH/DMSO体系下的芳纶纳米纤维分散液,在搅拌作用下,向其高压注射去离子水,得到分散于KOH/DMSO/H2O混合体系中的芳纶纳米纤维;

(3)将步骤(2)中得到的分散于KOH/DMSO/H2O混合体系中的芳纶纳米纤维通过真空抽滤,得到芳纶纳米纤维;

(4)将步骤(3)中得到的芳纶纳米纤维通过无水乙醇和去离子水反复洗涤,得到胶体状芳纶纳米纤维;

(5)将步骤(4)中得到的胶体状芳纶纳米纤维在搅拌作用下分散于去离子水或亲水溶剂中,得到水分散芳纶纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的一种水分散芳纶纳米纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中对位芳纶纤维、氢氧化钾和二甲基亚砜比例为1g:1.5g:500ml,所述的对位芳纶纤维是对位芳纶纱线纤维、对位芳纶短切纤维、对位芳纶浆粕纤维和对位芳纶沉析纤维中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种水分散芳纶纳米纤维的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的高压注射是利用不锈钢高压射流泵,射流压力为5~15MPa,射流速度为0.2~

2.0mL/s;射流去离子水与对位芳纶纤维的质量比为1:1~5:1。

4.根据权利要求1所述的一种水分散芳纶纳米纤维的制备方法,其特征在于,步骤(3)中真空抽滤采用的滤膜为200~500目尼龙滤膜。

5.根据权利要求1所述的一种水分散芳纶纳米纤维的制备方法,其特征在于,步骤(4)中洗涤用无水乙醇的体积与芳纶纤维质量的比为1mL:5mg~1mL:2mg;所述洗涤用去离子水与芳纶纤维的质量比为10:1~5:1。

6.根据权利要求1所述的一种水分散芳纶纳米纤维的制备方法,其特征在于,步骤(5)中亲水溶剂为甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇,且胶体状芳纶纳米纤维在去离子水或亲水溶剂中的分散浓度为0.5~5mg/mL。

7.根据权利要求1所述的一种水分散芳纶纳米纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中搅拌是指在密封条件下,在30~50℃温度下搅拌5~8天;步骤(2)中搅拌转速为600~

3000rpm;步骤(5)中搅拌转数为500~2500rpm,搅拌时间30~180min。

8.一种采用权利要求1-7任一项方法制备的水分散芳纶纳米纤维制备芳纶纳米纸的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分散:将水分散芳纶纳米纤维分散于去离子水中得到芳纶纳米纤维浆料,分散浓度为0.2~5mg/mL;

(2)上网成形:将步骤(1)得到的芳纶纳米纤维浆料在斜网纸机上抄造成形得到芳纶纳米纸湿纸,成形质量浓度为0.02%~0.06%;

(3)压榨干燥:将步骤(2)得到的芳纶纳米纸湿纸置于压榨机压榨并干燥得到芳纶纳米纸。

9.根据权利要求8所述的芳纶纳米纸的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述压榨条件为:压榨压力0.2~1.0MPa,压榨时间3~20min;所述干燥条件为:干燥温度:90~110℃,干燥时间5~15min。