[发明专利]一种高性能芳纶复合纸基材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）芳纶纤维的表面改性：将芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维混合后加入到碱性溶液中，然后加入氨基改性剂，在20~80℃、保护性气体氛围下使芳纶纤维表面发生自聚合反应，待反应结束后抽滤，得到氨基化芳纶纤维；

（2）纤维素纳米纤丝的表面改性：将纤维素纳米纤丝和氧化剂加入到水中，混合均匀后，在0～80℃条件下使其发生改性反应，待反应结束后，离心，得到醛基化纤维素纳米纤丝；

（3）将步骤（1）中得到的氨基化芳纶纤维与步骤（2）中得到的醛基化纤维素纳米纤丝混合后加入到水中配制成混合液，然后调整混合液的pH值至3~6，在20~80℃、保护性气体氛围下进行反应，待反应结束后再加水配制成悬浮液，经湿法抄造得到芳纶湿纸页，经过干燥成型，得到高性能芳纶复合纸基材料；

步骤（1）中所述的氨基改性剂为L-3,4-二羟基苯丙氨酸；

步骤（1）中所述的氨基改性剂的用量为按其在反应体系的终浓度为2~5g/L添加计算；

步骤（2）中所述的氧化剂为高碘酸钠；

步骤（2）中所述的纤维素纳米纤丝和氧化剂质量比为1:2～10；

步骤（3）中所述的氨基化芳纶纤维和醛基化纤维素纳米纤丝的质量比为4~50:1；

步骤（3）中所述的混合液的浓度为质量百分比1~5%。

2.根据权利要求1所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维的质量比为1~10:1~10；

步骤（3）中所述的悬浮液的浓度为质量百分比0.01~10%。

3.根据权利要求2所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维的质量比为1~9:1~9；

步骤（3）中所述的混合液的浓度为质量百分比1%；

步骤（3）中所述的悬浮液的浓度为质量百分比0.1~0.2%。

4.根据权利要求1所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的碱性溶液为三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液；

步骤（2）中所述的纤维素纳米纤丝的用量为按在反应体系的终浓度为质量百分比0.1~10%添加计算。

5.根据权利要求4所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的碱性溶液为pH 7.5~11的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液；

步骤（2）中所述的纤维素纳米纤丝的用量为按在反应体系的终浓度为质量百分比1%添加计算。

6.根据权利要求1所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的芳纶纤维的类型可为全芳香族聚酰胺纤维或杂环芳香族聚酰胺纤维中的至少一种；

步骤（1）中所述的反应的温度为20~50℃；

步骤（1）中所述的反应的时间为0.1~48h；

步骤（1）和（3）中所述的保护性气体为氮气、氦气、氩气中的至少一种；

步骤（1）中所述的保护性气体的流速为30±5ml/min；

步骤（2）中所述的改性的温度为0～60℃；

步骤（2）中所述的改性的时间为0.1～24h；

步骤（3）中所述的反应的pH值为4.5；

步骤（3）中所述的反应的温度为20~60℃；

步骤（3）中所述的反应的时间为0.1~24h；

步骤（3）中所述的干燥的温度为105℃；

步骤（3）中所述的干燥成型的条件为：温度100~200℃，压力0.01~1.0Mpa，时间0.5~12h。

7.一种高性能芳纶复合纸基材料，其特征在于：通过权利要求1~6任一项所述的方法制备得到。

8.权利要求7所述的高性能芳纶复合纸基材料在绝缘材料、防护材料、内饰材料和/或电子产品基材中的应用。