3,3人4,4~ 二苯酮四酸二酐和3,3',4,4'_二苯醚四酸二酐中的至少一種,從而能夠顯著提高制得的聚 酰胺酸沉析纖維和聚酰亞胺沉析纖維的比表面積進(jìn)而提高聚酰亞胺紙的性能。當(dāng)酸酐類單 體為2,3,3',4'_聯(lián)苯四酸二酐、3,3' ,4,4'-二苯酮四酸二酐和3,3',4,4'_二苯醚四酸二 酐,且2,3,3',4'_聯(lián)苯四酸二酐、3,3' ,4,4'-二苯酮四酸二酐和3,3',4,4'_二苯醚四酸二 酐的重量比為1:1-5:1-5時(shí),從而能夠提高聚酰亞胺紙的性能。
[0029] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(1)中,所述胺類單體和酸酐類單體的摩爾比 優(yōu)選為1:0.9-1.1,更優(yōu)選為1:0.95-1.05。
[0030] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(1)中,所述極性溶劑可以為本領(lǐng)域各種常規(guī) 的極性溶劑,例如可以為N、N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N、N-二甲基甲酰胺(DMF)、N甲基吡咯烷 酮(NMP)中的至少一種與二甲苯和/或甲苯按4-10:1體積比配制而成,優(yōu)選為N、N-二甲基乙 酰胺與二甲苯按5-8:1體積比配制而成。
[0031] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(1)中,相對于IL有機(jī)溶劑,胺類單體和酐類單 體的總重量為50-350g,即每升溶劑中固體含量為50-350g,優(yōu)選為200-300g。
[0032] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(1)中的反應(yīng)條件可以為本領(lǐng)域常規(guī)的反應(yīng)條 件,優(yōu)選包括:反應(yīng)溫度為0-50 °C,反應(yīng)時(shí)間為0.5-5h,更優(yōu)選包括:反應(yīng)溫度為5-25 °C,反 應(yīng)時(shí)間為l_3h。
[0033] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(1)中的反應(yīng)條件還可以包括:攪拌下進(jìn)行反 應(yīng)。該攪拌的目的是為了使得反應(yīng)更充分,對攪拌的速度和時(shí)間沒有特別的要求,只要反應(yīng) 充分即可。
[0034] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(2)中,將步驟(1)得到的產(chǎn)物稀釋至聚酰胺酸 濃度為1-14重量%且粘度小于500cp所用的溶劑可以為步驟(1)中的極性溶劑。
[0035] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(2)中,優(yōu)選地,將步驟(1)得到的產(chǎn)物稀釋至 聚酰胺酸濃度為5-10重量%且粘度為200-300cp。
[0036] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(2)中,優(yōu)選地,所述沉淀劑為水、乙醇和丙酮 中的至少一種。
[0037] 制備聚酰胺酸沉析纖維方法的步驟(2)中,優(yōu)選地,所述攪拌條件包括:攪拌速度 為 300-2000r/min,更優(yōu)選為600-1000r/min。
[0038] 制備聚酰胺酸沉析纖維的方法,該方法還可以包括:在攪拌條件下注入沉淀劑中 后再繼續(xù)攪拌l_30min,其中攪拌速度可以在上述優(yōu)選的攪拌速度范圍內(nèi)。
[0039] 制備聚酰胺酸沉析纖維的方法的步驟(2)中,優(yōu)選地,所述注入的條件包括:溫度 為25-80 °C,更優(yōu)選為30-50 °C。
[0040] 制備聚酰胺酸沉析纖維的方法,該方法還可以包括:將步驟(2)得到的產(chǎn)物洗滌得 到聚酰胺酸沉析纖維。其中,所用的洗滌液可以為乙醇和/或水。
[0041] 聚酰亞胺沉析纖維的制備方法優(yōu)選包括:將上述制備的聚酰胺酸沉析纖維進(jìn)行熱 亞胺化,所述熱亞胺化的條件包括:溫度為200-400°C,時(shí)間為l_30min。更優(yōu)選地,所述熱亞 胺化的條件包括:溫度為300_350°C,時(shí)間為3-10min。
[0042] 本發(fā)明電性能可控的聚酰亞胺紙的制備方法的步驟(2)中,抄紙、輥壓和烘干為本 領(lǐng)域常規(guī)的抄紙、輥壓和烘干工藝,例如抄紙可以為濕法抄紙,濕法抄紙可以參照文獻(xiàn)"廖 瑞金,李蕭,楊麗君,柏舸,間位芳綸短切纖維/漿柏的配比對芳綸絕緣紙性能的影響,高電 壓技術(shù),41(2)364-373"或"陸趙情,江明,張美云,宋順喜,楊斌,對位芳綸沉析纖維及其復(fù) 合紙的結(jié)構(gòu)與性能,31 (2)88-92"中的方法進(jìn)行,輥壓的條件可以包括:壓力為3-15MPa,烘 干的條件可以包括:溫度為30-90 °C,時(shí)間為I_60min。
[0043]根據(jù)本發(fā)明所述的方法,步驟(3)中,所述熱壓處理的條件包括:溫度為200-400 °C,壓力為2-5MPa,時(shí)間為l-30min,從而能夠制得電性能可控且紙強(qiáng)度較高的聚酰亞胺紙。 [0044]另一方面,本發(fā)明提供了上述方法制備的電性能可控的聚酰亞胺紙。
[0045]本發(fā)明制得的電性能可控的聚酰亞胺紙的密度為0.4-1.4g/cm3,表面電阻率可以 在50-1013Ω/□之間可控,抗張指數(shù)可以高達(dá)41-96N.m/g,300°C/24h后強(qiáng)度保持率可以高 達(dá) 95 %-99 %。
[0046] 實(shí)施例
[0047]以下實(shí)施例中,聚酰亞胺短切纖維、聚酰亞胺導(dǎo)電纖維均為江蘇先諾新材料科技 有限公司生產(chǎn)。
[0048] 制備例1
[0049] 本制備例用于制備聚酰胺酸沉析纖維和聚酰亞胺沉析纖維。
[0050] (1)將3,4-二氨基二苯醚溶解于N、N_二甲基乙酰胺與二甲苯按體積比為6:1的混 合溶劑中,然后加入酸酐類單體(酸酐類單體的組成為:2,3,3',4'-聯(lián)苯四酸二酐、3,3 /,4, V -二苯酮四酸二酐和3,3',4,4'_二苯醚四酸二酐,重量比為1:1:5),控制3,4_二氨基二苯 醚與酸酐類單體的摩爾比為1:0.95,且每升混合溶劑中固體含量為200g,在HTC下攪拌反 應(yīng)2h生成聚酰胺酸產(chǎn)物;
[0051] (2)向步驟(1)中得到的聚酰胺酸產(chǎn)物中加入上述混合溶劑至聚酰胺酸的含量為5 重量%,溶液粘度為200cp,然后在30°C、600r/min攪拌速度下將其注入乙醇中,再繼續(xù)攪拌 20min,然后用乙醇洗滌產(chǎn)物,得到聚酰胺酸沉析纖維Al;
[0052] (3)將步驟(2)得到的聚酰胺酸沉析纖維通過流化床技術(shù)熱亞胺化,在350°C下熱 亞胺化3min,得到聚酰亞胺沉析纖維Bl;
[0053] (4)采用真空吸附法測得聚酰胺酸沉析纖維Al的比表面積為52m2/g,電鏡測定其 平均長度為〇. 8mm,聚酰亞胺沉析纖維Bl的比表面積為48m2/g,電鏡測定其平均長度為 0.6mm〇
[0054] 制備例2
[0055] 本制備例用于制備聚酰胺酸沉析纖維和聚酰亞胺沉析纖維。
[0056] (1)將六氟二胺溶解于N、N_二甲基乙酰胺與二甲苯按體積比為7:1的混合溶劑中, 然后加入酸酐類單體(酸酐類單體的組成為:2,3,3',4'-聯(lián)苯四酸二酐、3,3/,4,4/-二苯酮 四酸二酐和3,3',4,4'_二苯醚四酸二酐,重量比為1:2:2),控制六氟二胺與酸酐類單體的 摩爾比為1:1,且每升混合溶劑中固體含量為240g,在25°C下攪拌反應(yīng)Ih生成聚酰胺酸產(chǎn) 物;
[0057] (2)向步驟(1)中得到的聚酰胺酸產(chǎn)物中加入上述混合溶劑至聚酰胺酸的含量為7 重量%,溶液粘度為250cp,然后在50°C、800r/min攪拌速度下將其注入去離子水中,再繼續(xù) 攪拌20min,然后用水洗滌產(chǎn)物,得到聚酰胺酸沉析纖維A2;
[0058] (3)將步驟(2)得到的聚酰胺酸沉析纖維通過流化床技術(shù)熱亞胺化,在300°C下熱 亞胺化IOmin,得到聚酰亞胺沉析纖維B2;
[0059] (4)采用真空吸附法測得聚酰胺酸沉析纖維A2的比表面積為54m2/g,電鏡測定其 平均長度為I. 〇mm,聚酰亞胺沉析纖維B2的比表面積為49m2/g,電鏡測定其平均長度為 0.8mm〇
[0060] 制備例3
[0061 ]本制備例用于制備聚酰胺酸沉析纖維和聚酰亞胺沉析纖維。
[0062] (1)將聯(lián)苯二胺溶解于N、N_二甲基乙酰胺與二甲苯按體積比為5:1的混合溶劑中, 然后加入酸酐類單體(酸酐類單體的組成為:2,3,3',4'-聯(lián)苯四酸二酐、3,3/,4,4/-二苯酮 四酸二酐和3,3',4,4'_二苯醚四酸二酐,重量比為1:5:1),控制聯(lián)苯二胺與酸酐類單體的 摩爾比為1:1.05,且每升混合溶劑中固體含量為300g,在5°C下攪拌反應(yīng)3h生成聚酰胺酸產(chǎn) 物;
[0063] (2)向步驟(1)中得到的聚酰胺酸產(chǎn)物中加入上述混合溶劑至聚酰胺酸的含量為 10重量%,溶液粘度為300cp,然后在50°C、1000r/min攪拌速度下將其注入丙酮中,再繼續(xù) 攪拌15min,然后用水洗滌產(chǎn)物,得到聚酰胺酸沉析纖維A3;
[0064] (3)將步驟(2)得到的聚酰胺酸沉析纖維通過流化床技術(shù)熱亞胺化,在350°C下熱 亞胺化5min,得到聚酰亞胺沉析纖維B3;
[0065] (4)采用真空吸附法測得聚酰胺酸沉析纖維A3的比表面積為55m2/g,電鏡測定其 平均長度為1.1mm,聚酰亞胺沉析纖維B3的比表面積為47m2/g,電鏡測定其平均長度為 0.9mm〇
[0066] 實(shí)施例1
[0067] 本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的電性能可控的聚酰亞胺紙及其制備方法。
[0068] (1)將10重量份的聚酰亞胺短切纖維(平均長度為6mm)、20重量份的聚酰亞胺導(dǎo)電 纖維(平均長度為6_,電阻率為0.7 X KT5 Ω · cm)、50重量份聚酰胺酸沉析纖維Al、2重量份 聚酰亞胺沉析纖維Bl和1重量份石墨烯(購自上海超騫新材料科技有限公司,片徑為5.66μ m)混合均勾并分散于水中;
[0069] (2)將步驟(1)得到產(chǎn)物依次進(jìn)行濕法抄紙、輥壓(壓力為3MPa)和烘干(溫度為80 °C,時(shí)間為30min);
[0070] (3)將步驟(2)得到產(chǎn)物進(jìn)行熱壓處理,熱壓處理的條件為:溫度為200°C,壓力為 2MPa,時(shí)間為30min。
[0071] 實(shí)施