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专利号: 2022104221718
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 天然或人造的线或纤维;纺纱或纺丝
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种定向导热绝缘复合纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、纺丝原液的配制:所述纺丝原液的溶质包括热塑性嵌段共聚物和改性的氮化硼,溶剂为二元溶剂体系,所述热塑性嵌段共聚物包括硬链段和软链段;

S2、凝固浴的制备:所述凝固浴包括氮化硼纳米片以及N,N‑二甲基乙酰胺和水;

S3、凝固和牵伸定型:将步骤S1中的所述纺丝原液通过纺丝计量泵得到初生丝,并通过牵伸作用在步骤S2的所述凝固浴中凝固成型,然后加热定型和干燥,得到所述定向导热绝缘复合纤维。

2.根据权利要求1所述的定向导热绝缘复合纤维的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述纺丝原液中的总固体含量占比为20%~30%;所述热塑性嵌段共聚物与所述改性的氮化硼的质量比为3∶2。

3.根据权利要求1所述的定向导热绝缘复合纤维的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述氮化硼纳米片的质量分数为1%~5%;所述N,N‑二甲基乙酰胺和水的体积比为1:(18~24)。

4.根据权利要求3所述的定向导热绝缘复合纤维的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述二元溶剂体系包括N,N‑二甲基乙酰胺和溶剂B;所述溶剂B为所述热塑性嵌段共聚物的不良溶剂,且与所述N,N‑二甲基乙酰胺互溶,不溶于水;所述N,N‑二甲基乙酰胺和所述溶剂B的质量比为1:(0.6~1.0)。

5.根据权利要求1所述的定向导热绝缘复合纤维的制备方法,其特征在于,在步骤S3中,所述牵伸作用的牵伸比为1:(1.1~1.8);所述加热定型的温度为60~80℃。

6.根据权利要求1所述的定向导热绝缘复合纤维的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述热塑性嵌段共聚物为聚氨酯类共聚物。

7.根据权利要求1所述的定向导热绝缘复合纤维的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述改性的氮化硼为硅烷偶联剂改性的氮化硼,以提高所述氮化硼与所述热塑性嵌段共聚物的相容性;所述氮化硼包含完全分离的单片层氮化硼纳米片和多片层氮化硼纳米片;所述硅烷偶联剂包括3‑氨基丙基三乙氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ‑巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

8.一种定向导热绝缘复合纤维的应用,其特征在于,将权利要求1~7中任一项所述的定向导热绝缘复合纤维用于制备定向导热绝缘复合纤维膜。

9.根据权利要求8所述的定向导热绝缘复合纤维的应用,其特征在于,制备定向导热绝缘复合纤维膜,具体包括以下步骤:S11、对所述定向导热绝缘复合纤维进行成型处理,使其纤维在多方向上排列;

S22、将步骤S1中成型处理后的复合纤维进行热压处理,得到所述定向导热绝缘复合纤维膜;所述热压处理的温度为80~100℃,压力为5~20MPa,热压时间为3~10min。

10.根据权利要求9所述的定向导热绝缘复合纤维的应用,其特征在于,在步骤S11中,所述成型处理的方式包括:平纹、斜纹或缎纹的平面机织物的成型、铺层织物、2.5D角联锁立体机织物的成型或3D立体多轴向编织物的成型方式中的一种。