[发明专利]一种具有网状结构的芳纶微纳米纤维及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）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）将步骤（1）中得到的芳纶聚合物分散液经气喷雾化处理后直接喷于质量百分比为40～60%的N,N-二甲基乙酰胺溶液中，持续搅拌得到芳纶微纳米分散液，再经超声处理、冷冻干燥，得到具有网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2.0～8.0 mm，气体压力范围为0.7～1.2 MPa；

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%。

2.根据权利要求1所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述的雾化器的孔径范围为2.0～5.0 mm；

步骤（2）中所述的气体压力范围为0.7～0.8 MPa。

3.根据权利要求1所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于：

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

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）中所述的持续搅拌的条件为：转速为500～30000 rpm，搅拌时间1～60 min；

步骤（2）中所述的超声处理条件为：功率200～3000 W，时间1～60 min。

4.根据权利要求1所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述的雾化器包括负压产生装置和用于输送聚合物的进料管，进料管设于负压产生装置一侧，进料管设有出料口，负压产生装置设有喷嘴，出料口设于喷嘴一侧，出料口与喷嘴同向设置；

所述的负压产生装置的喷嘴穿设于进料管，出料口横截面大于喷嘴横截面；

所述的进料管包括第一管体和第二管体，第一管体和第二管体互相连通，第一管体和第二管体之间夹角小于180º，出料口设于第二管体，负压产生装置的喷嘴穿设于第二管体；

所述的负压产生装置包括空压机、气管和压力调节阀，气管一端连接于空压机，喷嘴设于气管另一端，压力调节阀连接于气管，气管穿设于第二管体，气管平行于第二管体。

5.根据权利要求4所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维的制备方法，其特征在于：

所述的第一管体垂直于第二管体；

所述的喷嘴为口径可调喷嘴。

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

7.权利要求6所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维在制备芳纶纸中的应用。

8.一种芳纶纸，其特征在于：通过权利要求6所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维抄造得到。

9.权利要求6所述的具有网状结构的芳纶微纳米纤维和/或权利要求8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。