[发明专利]芳纶纳米纤维复合的单向布及其制备方法

权利要求书

1.一种芳纶纳米纤维复合的单向布，其特征在于，所述芳纶纳米纤维复合的单向布包括单向片层，所述单向片层包括单向排布的芳纶纤维和胶黏剂，所述胶黏剂包括芳纶纳米纤维。

2.如权利要求1所述的芳纶纳米纤维复合的单向布，其特征在于，所述芳纶纳米纤维复合的单向布具有以下一项或多项特征：

所述芳纶纤维占所述芳纶纳米纤维复合的单向布的质量分数为75-85％；

所述胶黏剂占所述芳纶纳米纤维复合的单向布的质量分数为15-25％；

所述芳纶纳米纤维在所述胶黏剂中的质量分数为5-50％。

3.如权利要求1所述的芳纶纳米纤维复合的单向布，其特征在于，所述芳纶纳米纤维复合的单向布具有以下一项或多项特征：

所述芳纶纳米纤维的直径为5-200nm，优选为10-100nm，进一步优选为20-50nm；

所述芳纶纳米纤维的长度为5-100μm，优选为5-50μm，进一步优选为10-30μm；

所述芳纶纤维的纤度为500-2000D，优选为800-1000D；

所述芳纶纤维的拉伸强度大于等于23g/d，初始模量大于等于90GPa，断裂伸长率大于等于3％；

所述芳纶纤维为对位芳纶纤维和/或杂环芳纶纤维；

所述芳纶纳米纤维为对位芳纶纳米纤维和/或杂环芳纶纳米纤维。

4.如权利要求1所述的芳纶纳米纤维复合的单向布，其特征在于，所述芳纶纳米纤维复合的单向布包括至少两个单向片层，优选地，相邻的两个单向片层的芳纶纤维排布方向之间的夹角为90±10°，优选地，所述芳纶纳米纤维复合的单向布包括35-65层单向片层。

5.如权利要求1所述的芳纶纳米纤维复合的单向布，其特征在于，所述胶黏剂包括树脂基体、乳化剂、芳纶纳米纤维和任选的选自增黏剂、消泡剂、抗氧化剂和pH调节剂中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的芳纶纳米纤维复合的单向布，其特征在于，所述芳纶纳米纤维复合的单向布具有以下一项或多项特征：

所述树脂基体为苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚丙烯酸酯或其组合，优选为苯乙烯嵌段共聚物；

所述胶黏剂中，所述树脂基体占所述胶黏剂的质量分数为20-70％，优选为30-70％，更优选为40-60％；

所述乳化剂选自醇醚系列乳化剂、酚醚系列乳化剂、酯醚系列乳化剂、脂肪酸酯系列乳化剂和聚乙二醇脂肪酸酯系列乳化剂中的一种或多种；

所述胶黏剂中，所述树脂基体和所述乳化剂的质量比为1：(0.1-0.6)，优选为1：(0.2-0.3)，更优选为1：(0.25-0.3)；

所述胶黏剂中，所述芳纶纳米纤维占所述胶黏剂的质量分数为10-40％，优选为10-36％；

所述增黏剂选自石油烃类树脂和天然树脂，优选包括石油烃类树脂和天然树脂，优选地，所述增黏剂中，所述石油烃类树脂和所述天然树脂的质量比为2：1到1：2；

所述胶黏剂中，当含有时，增黏剂占所述胶黏剂的质量分数为5-20％；

所述胶黏剂中，当含有时，消泡剂、抗氧化剂和pH调节剂占所述胶黏剂的总的质量分数不超过5％。

7.如权利要求5所述的芳纶纳米纤维复合的单向布，其特征在于，所述芳纶纳米纤维复合的单向布还包括保护层，所述保护层为聚合物薄膜；优选地，所述聚合物薄膜厚度为2-30μm；优选地，所述聚合物薄膜选自聚乙烯膜、聚酰胺膜、聚丙烯酸酯膜和聚碳酸酯膜。

8.制备权利要求1-7中任一项所述的芳纶纳米纤维复合的单向布的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)制备包括单向排列的芳纶纤维和胶黏剂的单向片层，其中，所述胶黏剂包括芳纶纳米纤维；

任选地还包括：

(2)对单向片层进行层叠，随后任选地在层叠的单向片层上下表面各贴附一层保护层；

(3)对层叠的单向片层进行热压复合，得到包括多层单向片层的单向布。