[发明专利]一种芳纶纳米纤维基绝缘纸及其制备方法

权利要求书

1.一种芳纶纳米纤维基绝缘纸，其特征在于，所述芳纶纳米纤维基绝缘纸包括芳纶纳米纤维和绝缘无机材料；所述芳纶纳米纤维具有分叉几何形状并形成三维网状结构，绝缘无机材料分布在所述三维网状结构中；所述芳纶纳米纤维基绝缘纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)将强碱、二甲基亚砜和芳纶纤维混合，得到芳纶纳米纤维分散液；

(2)将二甲基亚砜和绝缘无机材料混合，得到绝缘无机材料分散液；

(3)将所述芳纶纳米纤维分散液和绝缘无机材料分散液混合，得到溶胶；

(4)将所述溶胶与水进行溶剂交换，得到水凝胶；

(5)将所述水凝胶进行干燥，得到芳纶纳米纤维基绝缘纸；

所述步骤(4)中将溶胶与水进行溶剂交换的具体操作为：将所述溶胶倒入模具，然后浸入水中进行溶剂交换；或者，将所述溶胶通过连续注射装置与水进行溶剂交换；

所述步骤(1)和步骤(2)没有时间顺序的限制。

2.根据权利要求1所述的芳纶纳米纤维基绝缘纸，其特征在于，所述芳纶纳米纤维包括对位芳纶纤维和/或间位芳纶纤维；所述芳纶纳米纤维的直径为3～20nm。

3.根据权利要求1所述的芳纶纳米纤维基绝缘纸，其特征在于，所述绝缘无机材料包括白云母、金云母、氟金云母、合成云母和氮化硼中的一种或几种；所述绝缘无机材料占芳纶纳米纤维基绝缘纸质量的30～70％。

4.权利要求1～3任意一项所述芳纶纳米纤维基绝缘纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将强碱、二甲基亚砜和芳纶纤维混合，得到芳纶纳米纤维分散液；

(2)将二甲基亚砜和绝缘无机材料混合，得到绝缘无机材料分散液；

(3)将所述芳纶纳米纤维分散液和绝缘无机材料分散液混合，得到溶胶；

(4)将所述溶胶与水进行溶剂交换，得到水凝胶；

(5)将所述水凝胶进行干燥，得到芳纶纳米纤维基绝缘纸；

所述步骤(1)和步骤(2)没有时间顺序的限制。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的强碱为氢氧化钾、乙醇钾和叔丁醇钾中的一种或几种；所述强碱和二甲基亚砜的质量比为1:9～300；所述强碱和芳纶纤维的质量比为1:1～3。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中二甲基亚砜和绝缘无机材料的质量比为1:0.003～0.05。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中芳纶纳米纤维分散液与绝缘无机材料分散液的质量比为1:0.5～3。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中将溶胶与水进行溶剂交换的具体操作为：将所述溶胶倒入模具，然后浸入水中进行溶剂交换；

或者，将所述溶胶通过连续注射装置与水进行溶剂交换。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述连续注射装置包括注射器、出口模具、传送带和水槽；

所述注射器的出口与出口模具的入口连通，所述出口模具的出口紧靠传送带；所述出口模具和传送带置于水槽中；

应用时，将溶胶通过注射器进行连续注射，流经出口模具后与水槽中的水进行溶剂交换，形成的水凝胶由传送带转移出水槽。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中干燥的温度为25～40℃，时间为48～120h。