[发明专利]一种新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜，其特征在于：所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜结构通式如下：

所述的R₁为中的一种；

所述的R₂为中的一种；所述的n为50～10000。

2.权利要求1所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将含三氟甲基基团的聚酰亚胺溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，配制成5～25wt%的纺丝原液；将纺丝原液置于静电纺丝装置的推进器中，施加电压进行静电纺丝，收集纳米纤维并进行干燥，得到含氟聚酰亚胺纳米纤维膜。

3.根据权利要求2所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的干燥采用以下方式进行：先于120～150℃干燥2～4h后再于200～240℃干燥2～4h。

4.根据权利要求2所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，包括如下步骤：

将有机二胺、二元有机酸酐和N,N-二甲基乙酰胺混合均匀后于-5～25℃进行反应10～24h，得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液置于静电纺丝装置的推进器中，施加电压进行静电纺丝，得到聚酰胺酸纳米纤维膜；将聚酰胺酸纳米纤维膜于120～150℃真空干燥2～4h，再升温至200～240℃进行热亚胺化2～4h，得到聚酰亚胺纳米纤维膜；

所述的二元有机酸酐和有机二胺的摩尔比为0.8～1.2，所述的二元有机酸酐和有机二胺的质量和为反应物总质量的15～25wt%；

所述的反应物为有机二胺、二元有机酸酐和N,N-二甲基乙酰胺。

5.根据权利要求4所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的二元有机酸酐为均苯四甲酸酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、4,4’-联苯醚二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四甲酸二酐和4,4’-六氟异丙基邻苯二甲酸酐中的一种或至少两种混合物。

6.根据权利要求4所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的有机二胺为2,2’-双（三氟甲基）-4,4’-二氨基联苯、2-三氟甲基-4,4’-二氨基二苯醚、5-三氟甲基-4,4’-二氨基二苯醚、2,2’-双（三氟甲基）-4,4’-二氨基苯醚、3,3’-双（三氟甲基）-4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-（六氟异亚丙基）二苯胺和3,3’-二甲基4,4’-（六氟异亚丙基）二苯胺中的一种或至少两种混合物。

7.根据权利要求2或6所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的静电纺丝在15～30℃、相对湿度50～90%rh下进行静电纺丝；所述的电压为10～30KV的电压。

8.根据权利要求2或6所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的推进器的速度为1～1.8mm/min，推进的距离为15～35cm。

9.权利要求1所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜的应用，其特征在于：所述的新型含氟聚酰亚胺纳米纤维膜应用于制备锂离子电池的隔膜。