CN116695482A - 改性对位芳纶纸及其制备方法和制品 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种改性对位芳纶纸及其制备方法和制品,该改性对位芳纶纸,包括:对位芳纶纸基材,包括由彼此缠结或基于非共价作用力结合的对位芳纶纤维形成的纤维无纺布;和分散在所述对位芳纶纤维的纤维无纺布中的杂环聚酰胺。通过使用杂环聚酰胺对对位芳纶纸基材进行改性,杂环聚酰胺具有良好的成膜性能,可分散于对位芳纶纤维的纤维无纺布中,杂环聚酰胺可以增强对位芳纶纤维之间的界面粘结强度,从而使应力得到更好地转移,并可以大幅降低对位芳纶纸的孔隙率,进而显著提升对位芳纶纸的匀度,得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸。
Description
技术领域
本申请涉及聚合物材料领域,具体涉及一种改性对位芳纶纸及其制备方法和制品。
背景技术
以对位芳纶纤维为原料通过造纸工艺制备而成的对位芳纶纸,是一种具备高强度、高模量、轻量化、耐高温、阻燃、抗腐蚀、绝缘及透波性能优异的高性能复合材料,在航空航天、轨道交通、电子电气、国防军工等高科技领域有广泛的应用。可作为结构材料,以蜂窝和层压板的形式应用于飞机、轮船、高铁等的高刚性次受力结构部件;也可作为高级绝缘材料,应用于发电机、马达、变压器中,也可用作电池隔膜、印刷线路板等方面。
但是由于组成对位芳纶的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)分子链为刚性结构,纤维表面疏水、光滑且具有较高的惰性,这导致了对位芳纶纤维及其差异化产品(短纤、浆粕和沉析纤维)等在水中容易发生团聚,很难均匀分散,降低了对位芳纶纸的匀度。除此之外,光滑且惰性的表面使得纤维与纤维之间的结合力很弱,不能发挥对位芳纶力学性能优异这一优点。
因此,需要改善对位芳纶纸的力学性能。
发明内容
本申请提供了一种改性对位芳纶纸及其制备方法和制品,旨在通过使用杂环聚酰胺对对位芳纶纸进行改性,以得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸。
第一方面,本申请提供了一种改性对位芳纶纸,包括:对位芳纶纸基材,包括由彼此缠结或基于非共价作用力结合的对位芳纶纤维形成的纤维无纺布;和分散在所述对位芳纶纤维的纤维无纺布中的杂环聚酰胺。
根据本申请,通过使用杂环聚酰胺对对位芳纶纸基材进行改性,杂环聚酰胺具有良好的成膜性能,可分散于对位芳纶纤维的纤维无纺布中,杂环聚酰胺可以增强对位芳纶纤维之间的界面粘接,从而使应力得到更好地转移,并可以大幅降低对位芳纶纸的孔隙率,进而显著提升对位芳纶纸的匀度,得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸。
在一些实施例中,所述改性对位芳纶纸中,至少部分所述杂环聚酰胺的分子链穿过所述对位芳纶纤维的纤维无纺布中的孔隙,以形成连续网络加固结构。
在一些实施例中,所述杂环聚酰胺由二胺单体和二酰氯单体通过聚合反应得到,其中,所述二胺单体包括第一二胺单体和第二二胺单体,所述第一二胺单体为杂环二胺,所述第二二胺单体为芳环二胺。
在一些实施例中,所述改性对位芳纶纸满足以下条件中至少一者:1)所述改性对位芳纶纸的透气度<0.001μm/(Pa·s);2)所述改性对位芳纶纸的热分解温度>530℃;3)所述改性对位芳纶纸的拉伸强度>60MPa;4)所述改性对位芳纶纸的层间剥离强度>150J/m2。
第二方面,本申请提供了一种制备改性对位芳纶纸的方法,包括以下步骤:
S1:提供对位芳纶纸基材;
S2:使用杂环聚酰胺溶液浸润所述对位芳纶纸基材,以得到改性对位芳纶纸。
在一些实施例中,所述步骤S1包括:
S11:将用于芳纶纸基材料的对位芳纶原料分散于水中,以得到对位芳纶浆料;
S12:将所述对位芳纶浆料脱水、干燥得到对位芳纶纸基材。
在一些实施例中,所述步骤S11包括:将所述对位芳纶原料分散于水中,以得到固含量为0.05%至0.5%对位芳纶浆料,其中,所述对位芳纶原料包括对位芳纶短纤、对位芳纶浆粕、对位芳纶沉析纤维或对位芳纶纳米纤维中的至少一种;
所述步骤S12包括:
S121:对所述对位芳纶浆料进行真空辅助脱水,以得到对位芳纶湿纸基材料,其中,所述真空辅助脱水中使用80目至300目的过滤网;
S122:在0℃至120℃下,对所述对位芳纶湿纸基材料进行干燥,以得到对位芳纶纸基材。
在一些实施例中,所述步骤S2包括:
S21:使用二胺单体和二酰氯单体在含有助溶盐的非质子极性溶剂中发生聚合反应,以得到杂环聚酰胺反应液,其中,所述二胺单体的浓度为0.1mol/L至0.5mol/L,所述二胺单体包括第一二胺单体和第二二胺单体,所述第一二胺单体为杂环二胺,所述第二二胺单体为芳环二胺;基于二胺单体总摩尔数,所述第一二胺单体的摩尔百分数为10%至90%;所述二酰氯单体为对苯二甲酰氯和/或间苯二甲酰氯;
S22:使用非质子极性溶剂稀释所述杂环聚酰胺反应液,以得到杂环聚酰胺溶液,其中,所述杂环聚酰胺溶液的旋转粘度为10cp·s至1000cp·s。
在一些实施例中,所述第一二胺单体包括2-(4-氨基苯基)-5-氨基-苯并咪唑;所述助溶盐包括氯化钙和/或氯化锂;所述极性非质子溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种;所述助溶盐与所述极性非质子溶剂的质量比为(2至10):100。
在一些实施例中,所述步骤S2还包括:
S23:将杂环聚酰胺溶液浸润所述对位芳纶纸基材,使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材的孔隙中以形成连续网络加固结构,得到改性对位芳纶湿纸基材料;
S24:使用洗涤液洗涤改性对位芳纶湿纸基材料;
S25:将洗涤后的改性对位芳纶湿纸基材料进行干燥、压光,以得到改性对位芳纶纸。
在一些实施例中,所述S23具体包括:
将杂环聚酰胺溶液均匀涂覆或喷射在所述对位芳纶纸基材的一表面上,在所述对位芳纶纸基材的相对另一表面采用负压抽滤,以加速杂环聚酰胺溶液在对位芳纶纸基材中的渗透,使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材的孔隙中以形成连续网络加固结构,得到改性对位芳纶湿纸基材料,其中,所述负压为-0.03MPa至-0.08MPa。
第三方面,本申请还提供了一种制品,包括:根据第一方面任一实施例所述的改性对位芳纶纸或根据第二方面任一实施例所述的方法制备得到的改性对位芳纶纸。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为实施例1制备的对位芳纶原纸和改性对位芳纶纸的表面扫描电镜(SEM)图;
图2实施例1制备的对位芳纶原纸和改性对位芳纶纸的剥离面(测试层间剥离强度)的SEM图;
图3为实施例1制备的对位芳纶原纸和改性对位芳纶纸的热失重曲线。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
本说明书中各实施例或实施方案采用递进的方案描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方案结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
如背景技术所述,对位芳纶虽然具有良好的性能,但是由于对位芳纶纤维表面疏水、光滑且具有较高的惰性,导致现有的对位芳纶纸的匀度较差,且对位芳纶纤维之间的结合力很弱,不能有效发挥对位芳纶力学性能。
针对于上述问题,使用粘结剂增强芳纶纸是一个原理可行的解决方案。在芳纶纸中添加粘结纤维(热压下易熔融和变形的纤维)或在抄造成型后使用增强树脂对其进行粘结处理可以增强芳纶纤维之间的界面粘附力,使应力得到更好地转移,并且可以提高纸的匀度,减少孔隙数量,可有效地增强芳纶纸的剥离强度。到目前为止,已有多种树脂被用做粘结剂来增强芳纶纸,包括酚醛、环氧、间位芳纶、聚酰亚胺等。但是这些树脂都存在一些明显的缺点:环氧和酚醛树脂自身较差的耐热和力学性能会降低芳纶纸的性能;间位芳纶虽然优于酚醛和环氧树脂,但是耐热性及力学性能依然无法和对位芳纶匹配;聚酰亚胺的引入尽管可以提高芳纶纸的性能,但是聚酰亚胺的高成本将限制芳纶纸的应用,而且聚酰亚胺二步反应(以聚酰胺酸作粘结剂)也增加了芳纶纸制备过程的复杂性。
基于此,本申请提供了一种改性对位芳纶纸及其制备方法和制品,通过使用杂环聚酰胺增强对位芳纶纸,以得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸。以下对本申请的技术方案进行详细描述。
第一方面,本申请提供了一种改性对位芳纶纸,包括:对位芳纶纸基材,包括由彼此缠结或基于非共价作用力结合的对位芳纶纤维形成的纤维无纺布;和分散在对位芳纶纤维的纤维无纺布中的杂环聚酰胺。
根据本申请,对位芳纶纸基材主要包括由彼此缠结或基于非共价作用力结合的对位芳纶纤维形成的纤维无纺布,杂环聚酰胺分散于纤维无纺布中,起到粘结剂的作用,由此可以增强纤维无纺布中对位芳纶纤维之间的界面粘结力,使应力得到更好地转移,可有效地增强对位芳纶纸基材的剥离强度;由于杂环聚酰胺也具有良好的力学性能,因此使用杂环聚酰胺改性对位芳纶纸基材还能提高对位芳纶纸基材的拉伸强度。另外,杂环聚酰胺具有良好的成膜性,同时杂环聚酰胺与对位芳纶具有很好的相容性,两者之间的界面可以有效复合,由此分散在对位芳纶纤维的纤维无纺布中的杂环聚酰胺可以有效降低对位芳纶纸基材的孔隙率,更显著提升对位芳纶纸基材的匀度,从而可得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸,较好的匀度也可以扩展改性对位芳纶纸的应用范围。
另外,由于杂环聚酰胺具有良好的耐热性能,即具有较高的热分解温度,虽然根据制备杂环聚酰胺的单体种类不同,热分解温度略有差异,但是都与对位芳纶的热性能相当,因此使用杂环聚酰胺改性对位芳纶纸基材,可以在提高其力学性能的同时,不影响对位芳纶纸基材的耐热阻燃性能。
需要说明的是,本申请的上下文中,非共价作用力具有本领域公知的含义,具体可以包括氢键作用力、范德华力、共轭作用力等。
在一些实施例中,改性对位芳纶纸中,至少部分杂环聚酰胺的分子链穿过对位芳纶纤维的纤维无纺布中的孔隙,以形成连续网络加固结构。
在上述一些实施例中,可以利用杂环聚酰胺溶液良好的渗透性,同时由于杂环聚酰胺和对位芳纶良好的相容性,可以使部分杂环聚酰胺的分子链穿过对位芳纶纤维的纤维无纺布中的孔隙,以形成连续网络加固结构,由此可以进一步提高改性对位芳纶纸的匀度;另外,连续网络加固结构的形成更加有利于改性对位芳纶纸应力的转移,由此可进一步提高改性对位芳纶纸的力学性能。
在一些实施例中,杂环聚酰胺由二胺单体和二酰氯单体通过聚合反应得到,其中,二胺单体包括第一二胺单体和第二二胺单体,第一二胺单体为杂环二胺,第二二胺单体为芳环二胺。
在上述一些实施例中,杂环聚酰胺可由二胺单体和二酰氯单体通过聚合反应得到,其中二胺单体包括第一二胺单体和第二二胺单体,第一二胺单体为杂环二胺,第二二胺单体为芳环二胺。这是由于通过使用包括杂环二胺的二胺单体聚合得到的杂环聚酰胺,相较于使用仅包括芳环二胺的二胺单体聚合得到的芳香族聚酰胺而言,分子链的刚性更小,一方面杂环聚酰胺的溶解性更好,可以降低生产加工成本,另一方面,杂环聚酰胺的成膜性更好,更有利于提升对位芳纶纸基膜的匀度,且更易穿过对位芳纶纤维的纤维无纺布中的孔隙,以形成连续网络加固结构,使改性对位芳纶纸的力学性能更好。
在一些实施例中,改性对位芳纶纸满足以下条件中至少一者:1)改性对位芳纶纸的透气度<0.001μm/(Pa·s);2)改性对位芳纶纸的热分解温度>530℃(失重10%以上);3)改性对位芳纶纸的拉伸强度>60MPa;4)改性对位芳纶纸的层间剥离强度>150J/m2。
在上述一些实施例中,对本申请提供的改性对位芳纶纸的透气值、热分解温度、拉伸强度以及层间剥离强度进行了测试。其中,改性对位芳纶纸的透气值均小于0.001μm/(Pa·s),说明杂环聚酰胺可以填充于对位芳纶纤维的纤维无纺布中的孔隙中,提高对位芳纶纸的匀度,从而得到改性对位芳纶纸具有较低的孔隙率,进而可得到具有更好的力学性能。
改性对位芳纶纸的热分解温度均大于530℃(失重10%以上),说明杂环聚酰胺具有与对位芳纶相当的耐热性,使用杂环聚酰胺改性对位芳纶纸不会显著降低其耐热性,因此本申请提供的改性对位芳纶纸在具有良好力学性能的同时,仍然具有较好的耐热性。
需要说明的是,本申请的上下文中,热分解温度是指使用热失重分析法,材料的热失重曲线中,失重10%时的对应的温度。
改性对位芳纶纸的拉伸强度大于60MPa、层间剥离强度大于150J/m2,相较于对位芳纶原纸的拉伸强度以及层间剥离强度具有显著的提升,说明本申请提供的改性对位芳纶纸具有良好的力学性能。
第二方面,本申请提供了一种制备改性对位芳纶纸的方法,包括以下步骤:
S1:提供对位芳纶纸基材;
S2:使用杂环聚酰胺溶液浸润对位芳纶纸基材,以得到改性对位芳纶纸。
根据本申请,提供了一种制备改性对位芳纶的方法,可通过使用杂环聚酰胺溶液浸润对位芳纶纸基材,由于杂环聚酰胺具有良好的成膜性,且与对位芳纶具有良好的相容性,从而使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材上,从而得到改性对位芳纶纸。通过上述方法得到的改性对位芳纶纸具有良好的力学性能,其具体原因可参见上文中第一方面中关于改性对位芳纶纸的描述。
另外,对位芳纶纸基材的来源可不做限制,可以利用现有的工艺进行生产,或直接通过购买得到,然后直接使用杂环聚酰胺溶液浸润对位芳纶纸基材即可以改性对位芳纶纸,因此该方法工艺简单,适合于工业化生产应用。
在一些实施例中,步骤S1包括:
S11:将用于芳纶纸基材料的对位芳纶原料分散于水中,以得到对位芳纶浆料;
S12:将对位芳纶浆料脱水、干燥得到对位芳纶纸基材。
在上述一些实施例中,对步骤S1进行了进一步限定,即使用对位芳纶原料制备对位芳纶基材。由于杂环聚酰胺溶液具有良好的渗透性,因此在制备改性对位芳纶基材的过程中,无需对对位芳纶纸基材的生产工艺进行进一步改进。因此使用上述方法制备改性对位芳纶纸,相对于现有的对位芳纶纸的生产线而言,仅需要增加一步浸润杂环聚酰胺溶液,即可以得到具有良好的力学性能的改性对位芳纶纸,不需要对原有的生产线进行复杂的升级改造,可有效降低生产成本,由此更加适合于工业化生产应用。
在一些实施例中,步骤S11包括:将对位芳纶原料分散于水中,以得到固含量为0.05%至0.5%对位芳纶浆料,其中,对位芳纶原料包括对位芳纶短纤、对位芳纶浆粕、对位芳纶沉析纤维或对位芳纶纳米纤维中的至少一种;
步骤S12包括:
S121:对对位芳纶浆料进行真空辅助脱水,以得到对位芳纶湿纸基材料,其中,真空辅助脱水中使用80目至300目的过滤网;
S122:在0℃至120℃下,对对位芳纶湿纸基材料进行干燥,以得到对位芳纶纸基材。
在上述一些实施例中,对步骤S11、S12进行了进一步限定,其中对位芳纶纸浆的固含量可以为0.05%至0.5%,可以理解的是,若固含量过低可能会导致无法得到结构稳定的对位芳纶纸基材,而若固含量过高,则可能导致对位芳纶纸基材的匀度较差,均不利于得到质量较好的对位芳纶纸基材。
另外,对位芳纶原料可以包括对位芳纶短纤、对位芳纶浆粕、对位芳纶沉析纤维或对位芳纶纳米纤维中的至少一种,可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。其中,对位芳纶短纤可以是由对位芳纶长丝直切而成的长度为1mm至10mm的短切纤维,长度优选6mm;对位芳纶纳米纤维可以是利用聚合法制备的直径在10nm至60nm的水分散液。
优选的,对位芳纶原料中,以质量份计,包括20%至50%的对位芳纶短纤。可以理解的是,对位芳纶短纤更容易形成稳定的纤维无纺布,配合其他原料,如对位芳纶浆粕、对位芳纶沉析纤维或对位芳纶纳米纤维,对纤维无纺布进行填充,可得到匀度较好的对位芳纶纸基材。
同时在上述实施例中,进一步限定了使用对位芳纶浆料经过脱水、干燥得到对位芳纶纸基材的条件,使用真空辅助脱水的方法,同时配合合适目数的过滤网,有利于提高对位芳纶纸基材的匀度,以得到具有较好力学性能的对位芳纶纸基材。
在一些实施例中,步骤S2包括:
S21:使用二胺单体和二酰氯单体在含有助溶盐的非质子极性溶剂中发生聚合反应,以得到杂环聚酰胺反应液,其中,二胺单体的浓度为0.1mol/L至0.5mol/L,二胺单体包括第一二胺单体和第二二胺单体,第一二胺单体为杂环二胺,第二二胺单体为芳环二胺;基于二胺单体总摩尔数,第一二胺单体的摩尔百分数为10%至90%;二酰氯单体为对苯二甲酰氯和/或间苯二甲酰氯。
S22:使用非质子极性溶剂稀释杂环聚酰胺反应液,以得到杂环聚酰胺溶液,其中,杂环聚酰胺溶液的旋转粘度为10cp·s至1000cp·s。
在上述一些实施例中,提供了杂环聚酰胺溶液的制备方法。可以理解的是,虽然杂环聚酰胺相较于芳香族聚酰胺而言,分子量的刚性降低,因此溶解性更好,但是就一般杂环聚酰胺而言,其溶解性依然较差,溶解分散条件比较苛刻,因此使用直接购买的杂环聚酰胺制备杂环聚酰胺溶液,一方面会提高生产成本,另一方面,若杂环聚酰胺在溶液中分散不均匀,会影响杂环聚酰胺的成膜性,因此可使用上述方法制备杂环聚酰胺溶液。通过上述共聚的方法制备得到杂环聚酰胺溶液可以长期稳定存在,从而更加适合于工业化生产。
上述制备过程中,将二胺单体和二酰氯在含有助溶盐的极性非质子溶剂中进行缩聚反应,可促进二胺单体和二酰氯在反应体系中的溶解,使反应更加充分;极性非质子溶剂可以促进杂环聚酰胺的分散和溶解,同时助溶盐可以进一步增加杂环聚酰胺的溶解,可以提高杂环聚酰胺溶液的稳定性。
另外,对反应体系中二胺单体的浓度以及二胺单体中第一二胺单体的摩尔百分数进行了进一步限定,其中控制二胺单体的浓度可以得到合适分子量的杂环聚酰胺,有利于提高杂环聚酰胺的成膜性;另外,第一二胺单体,即杂环二胺的含量若过高,则虽然杂环聚酰胺的刚性进一步降低,但是会影响杂环聚酰胺的耐热性能,为了使其与对位芳纶的热分解温度相当,杂环二胺的含量不宜过高,若第一二胺单体的含量过低,则杂环聚酰胺的刚性过大,一方面杂环聚酰胺溶解性降低,另一方面其粘结性、成膜性较差,不易穿插于对位芳纶纤维无纺布中,不利于形成互穿的网络结构,导致改性对位芳纶纸的力学性能变差。进一步优选的,基于二胺单体总摩尔数,第一二胺单体的摩尔百分数可以为50%至80%。
另外进一步的,还需要对杂环聚酰胺反应液进行稀释以得到杂环聚酰胺溶液,其中杂环聚酰胺溶液的旋转粘度应控制在合适范围内。这是由于杂环聚酰胺溶液的旋转粘度过高时,则可能杂环聚酰胺溶液的渗透性变差,不利于形成连续网络加固结构,同时增加加工难度,提高生产成本;若杂环聚酰胺溶液的旋转粘度过低时,则可能杂环聚酰胺溶液的成膜性以及粘结性较差,不利于分散于对位芳纶纤维组成的纤维无纺布中,无法得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸。
可以理解的是,在本申请的实施例中,二酰氯单体和二胺单体的摩尔比为(0.9至1.1):1;优选地,摩尔比为(0.99至1.01):1,更优选地,(0.999至1.001):1。上述摩尔比越接近于1,越容易制备较高分子量的杂环聚酰胺。
在一些实施例中,步骤S21在加热、搅拌的条件下进行,其中,加热温度可以为50℃至100℃,搅拌速率可以为300rpm至2000rpm,且聚合反应时间可以为20min至120min。
在一些实施例中,第二二胺单体包括对苯二胺、间苯二胺、5-氯对苯二胺、2,5-二氯对苯二胺、3,4-二氨基二苯醚、4,4二氨基二苯醚和2,2’-二(三氟甲基)二氨基联苯中的至少一种。第二二胺单体可以为上述各种芳香二胺,本领域技术人员可以根据实际需要选择上述至少一种化合物作为第二二胺单体。
在一些实施例中,第一二胺单体包括2-(4-氨基苯基)-5-氨基-苯并咪唑;助溶盐包括氯化钙和/或氯化锂;极性非质子溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种;助溶盐与极性非质子溶剂的质量比为(2至10):100。
在上述一些实施例中,第一二胺单体可以包括2-(4-氨基苯基)-5-氨基-苯并咪唑,2-(4-氨基苯基)-5-氨基-苯并咪唑可以明显降低杂环聚酰胺分子链的刚性使其溶解度大幅提高,从而杂环聚酰胺更易穿插于对位芳纶纤维无纺布的孔隙中,形成连续网络加固结构,提高改性聚酰胺的力学性能。
同时还限定了助溶盐和极性非质子溶剂可以包括的化合物,这是由于钙离子和/或锂离子可以与酰胺键形成配位作用,在分子链间起到隔离的作用,阻碍了分子链因氢键、共轭作用的聚并,提高了杂环聚酰胺的溶解性;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺是本领域常用的极性非质子溶剂,可以促进杂环聚酰胺的分散和溶液,本领域技术人员可以根据需要进行选择。
进一步的,助溶盐与极性非质子溶剂的质量比可以为(2至10):100,此时助溶盐可以充分溶解于极性非质子溶剂中,以达到促进杂环聚酰胺溶解的作用。若助溶盐的添加量过大,则无法充分在极性非质子溶剂中溶解。
在一些实施例中,步骤S2还包括:
S23:将杂环聚酰胺溶液浸润对位芳纶纸基材,使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材的孔隙中以形成连续网络加固结构,得到改性对位芳纶湿纸基材料;
S24:使用洗涤液洗涤改性对位芳纶湿纸基材料;
S25:将洗涤后的改性对位芳纶湿纸基材料进行干燥、压光,以得到改性对位芳纶纸。
在上述一些实施例中,对步骤S2进行了进一步限定,由于杂环聚酰胺溶液是通过聚合、稀释的方法得到,因此在杂环聚酰胺溶液中含有极性非质子溶剂以及助溶盐,在使用杂环聚酰胺溶液浸润对位芳纶纸基材,使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材的孔隙中以形成连续网络加固结构之后,需要使用洗涤液洗涤改性对位芳纶湿纸基材料,以去除极性非质子溶剂以及助溶盐,最后经过干燥、压光,以得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸。
在一些实施例中,洗涤液包括水、甲醇或乙醇中的至少一种。上述洗涤液易挥发,不易残留,且对助溶盐具有较好的溶解性,且能与极性非质子溶剂互溶,具有较好的洗涤效果。
在一些实施例中,步骤S25中,干燥温度可以为60℃至150℃、干燥温度可以根据洗涤液的组分调整。
在一些实施例中,压光的条件可以为200℃至300℃,压力可以为5MPa至15MPa。在此条件下可得到提高改性对位芳纶纸的匀度,提高改性对位芳纶纸的力学性能。
在一些实施例中,S23具体包括:
将杂环聚酰胺溶液均匀涂覆或喷射在对位芳纶纸基材的一表面上,在对位芳纶纸基材的相对另一表面采用负压抽滤,以加速杂环聚酰胺溶液在对位芳纶纸基材中的渗透,使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材的孔隙中以形成连续网络加固结构,得到改性对位芳纶湿纸基材料,其中,负压为-0.03MPa至-0.08MPa。
在上述一些实施例中,对杂环聚酰胺溶液浸润对位芳纶纸基材的方式进行了进一步限定,可以通过将杂环聚酰胺溶液均匀涂覆或喷射在对位芳纶纸基材的一表面上,在对位芳纶纸基材的相对另一表面采用负压抽滤,从而可以加速杂环聚酰胺溶液在对位芳纶纸基材中的渗透,从而更好的形成连续网络加固结构,提高改性对位芳纶纸的力学性能。
另外对负压值进行了进一步限定,可以理解的是,负压越大,渗透速率越大,但是若渗透速率过大,浸润时间短,反而不利于形成连续网络加固结构,而负压过小,渗透速率过慢则会影响生产效率,因此负压可以控制在-0.03MPa至-0.08MPa。
在一些实施例中,步骤S23还可以包括:对改性对位芳纶湿纸基材料进行压辊。可以进一步匀化(或去除)芳纶纸中的杂环聚酰胺溶液。
作为一个示例的,在实际生产中,可以将对位芳纶纸基材平铺在滤布上,然后将杂环聚酰胺溶液均匀涂覆或喷射到对位芳纶纸基材上表面;在滤布下表面采用负压抽滤加速杂环聚酰胺溶液在芳纶纸中的渗透;利用负压和滤布移动速率控制对位芳纶纸中杂环聚酰胺溶液含量;被负压抽出的杂环聚酰胺溶液被输送到杂环聚酰胺溶液储罐中循环使用;浸润完成后的芳纶纸利用对压辊进一步匀化(或去除)芳纶纸中的杂环聚酰胺溶液;然后浸没到洗涤液中洗涤去除杂环聚酰胺中的溶剂及助溶盐。然后连续干燥、压光即可得到增强的对位芳纶纸。
第三方面,本申请还提供了一种制品,包括:根据第一方面任一实施例的改性对位芳纶纸或根据第二方面任一实施例的方法制备得到的改性对位芳纶纸。
根据本申请,由于制品包括根据第一方面任一实施例的改性对位芳纶纸或根据第二方面任一实施例的方法制备得到的改性对位芳纶纸,因此其具有第一方面或第二方面的有益效果。
以下,说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
对以下各实施例和对比例中得到的对位芳纶原纸以及改性对位芳纶纸的性能进行测试,测试方法如下:
1.拉伸强度:力学万能试验机,测试标准GB/T 12914-91,拉伸速率5mm/min;样条宽度10mm,标距30mm;
2.透气度:Gurley法。测试标准GB/T 458-2008;
3.层间剥离强度:测试标准GB/T 26203-2010纸和纸板内结合强度的测定(Scott型);
4.热分解温度:热失重法。测试标准ASTM E2402-2005。
实施例1
(1)对位芳纶原纸的制备:将长度为6mm的对位芳纶短纤和平均直径为60nm的对位芳纶纳米纤维分散到水中制备成对位芳纶浆料。对位芳纶浆料中固含量为0.02%,其中对位芳纶短纤含量为60wt%,对位芳纶纳米纤维含量为40wt%。将配制好的对位芳纶浆料通过真空辅助脱水方法在连续抄纸机上脱水制备成对位芳纶湿纸,真空辅助脱水选择200目的过滤网。脱水完成后通过连续湿纸剥离、干燥、卷绕制备成对位芳纶原纸。制备得到的对位芳纶原纸厚度为50μm,面密度为56g/cm2。
(2)杂环聚酰胺溶液的制备:在氮气保护和搅拌条件下,在带控温夹套的聚合釜中,将35kg经过干燥处理的助溶盐氯化锂加入到1000kg水含量为80ppm的N,N-二甲基乙酰胺中,加热至80℃使氯化锂完全溶解;然后通冷水将聚合釜中物料冷却至15℃,得到第一溶液;将由10.8kg对苯二胺和22.4kg2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(M3)组成的二胺单体加入到第一溶液中搅拌溶解,二胺单体中对苯二胺和M3摩尔比为1:1,在第一溶液中的摩尔浓度为0.2mol/L;待二胺单体溶解后将聚合釜中物料冷却至0℃,然后将搅拌转速设置为500rpm开始进行聚合反应。40.88kg的对苯二甲酰氯固体粉末(或95℃的熔体)分四次加入聚合釜中,每次间隔10min,四次添加量分别占总量的50%,40%,9%,1%。添加完成后对苯二甲酰氯和二胺单体的摩尔配比为1.007:1。添加完成后继续反应30min,聚合完成后在搅拌条件下加入3000kg的N,N-二甲基乙酰胺,使聚合液变成澄清透明的溶液,溶液的旋转粘度为234cp·s,得到杂环聚酰胺溶液,置于储罐中备用。
(3)杂环聚酰胺改性对位芳纶纸的制备:将对位芳纶原纸平铺在200目的滤布上,然后用增压泵将杂环聚酰胺溶液连续均匀喷射到对位芳纶纸上表面;在滤布下表面采用真空度为-0.05MPa的负压抽滤加速杂环聚酰胺溶液在芳纶纸中的渗透;控制滤布移动速率为10m/min;被负压抽出的杂环聚酰胺溶液被输送到杂环聚酰胺溶液储罐中循环使用;浸渍完成后的芳纶纸利用对压辊进一步匀化(或去除)芳纶纸中的杂环聚酰胺溶液,对压辊压力为0.01MPa;然后浸没到水中连续逆流洗涤去除杂环聚酰胺中的溶剂及助溶盐。然后连续干燥、压光即可得到改性对位芳纶纸。干燥温度为120℃,压光机的设置温度为260℃,压力12MPa。制备得到的改性对位芳纶纸厚度为47μm,面密度为50g/m2,称重计算出杂环聚酰胺含量为1.8%。其他性能测试结果见表1。
另外,对上述对位芳纶原纸和改性对位芳纶纸的表面以及进行层间剥离面使用电子扫描显微镜进行观察,图1中分别示出了对位芳纶原纸(左)和改性对位芳纶纸(右)表面的SEM图,从图中可以看出,改性对位芳纶纸的孔隙率明显低于对位芳纶原纸,且具有更好的匀度,说明杂环聚酰胺可填充于对位芳纶原纸的孔隙中;图2中分别示出了对位芳纶原纸(左)和改性对位芳纶纸(右)层间剥离面的SEM图,从图中可以看出,改性对位芳纶纸的层间剥离面的孔隙率明显低于对位芳纶原纸,说明杂环聚酰胺溶液具有良好的渗透性,对原纸的内部也具有良好的粘结作用,从而可提高对位芳纶纸的力学性能。
对上述对位芳纶原纸和改性对位芳纶纸进行热失重分析,图3示出了对位芳纶原纸和改性对位芳纶纸的热失重曲线,从图中可以看出,两者的热失重曲线相差不大,说明使用杂环聚酰胺改性对位芳纶原纸并不会显著降低对位芳纶原纸的耐热性。
实施例2
(1)对位芳纶原纸的制备:将长度为6mm的对位芳纶短纤和对位芳纶浆粕一起分散到水中制备成对位芳纶浆料。对位芳纶浆料中固含量为0.03%,其中对位芳纶短纤和浆粕含量均为50wt%。将配制好的对位芳纶浆料通过真空辅助脱水方法在连续抄纸机上脱水制备成对位芳纶湿纸,真空辅助脱水选择200目的过滤网。脱水完成后通过连续湿纸剥离、干燥、卷绕制备成对位芳纶原纸。制备得到的对位芳纶原纸厚度为52μm,面密度为54g/cm2。
(2)杂环聚酰胺溶液的制备:在氮气保护和搅拌条件下,在带控温夹套的聚合釜中,将30kg经过干燥处理的助溶盐氯化钙加入到1000kg水含量为50ppm的N-甲基吡咯烷酮中,加热至80℃使氯化钙完全溶解;然后通冷水将聚合釜中物料冷却至15℃,得到第一溶液;将由10.8kg间苯二胺和22.4kg2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(M3)组成的二胺单体加入到第一溶液中搅拌溶解,二胺单体中间苯二胺和M3摩尔比为1:1,在第一溶液中的摩尔浓度为0.2mol/L;待二胺单体溶解后将聚合釜中物料冷却至0℃,然后将搅拌转速设置为500rpm开始进行聚合反应。40.88kg的间苯二甲酰氯固体粉末(或60℃的熔体)分三次加入聚合釜中,每次间隔10min,三次添加量分别占总量的50%,40%,10%。添加完成后间苯二甲酰氯和二胺单体的摩尔配比为1.007:1。添加完成后继续反应60min,聚合完成后在搅拌条件下加入1000kg的N-甲基吡咯烷酮,使聚合液变成澄清透明的溶液,溶液的旋转粘度为85cp·s,得到杂环聚酰胺溶液,置于储罐中备用。
(3)杂环聚酰胺改性对位芳纶纸的制备:将对位芳纶原纸平铺在200目的滤布上,然后用增压泵将杂环聚酰胺溶液连续均匀喷射到对位芳纶纸上表面;在滤布下表面采用真空度为-0.03MPa的负压抽滤加速杂环聚酰胺溶液在芳纶纸中的渗透;控制滤布移动速率为20m/min;被负压抽出的杂环聚酰胺溶液被输送到杂环聚酰胺溶液储罐中循环使用;浸渍完成后的芳纶纸利用对压辊进一步匀化(或去除)芳纶纸中的杂环聚酰胺溶液,对压辊压力为0.01MPa;然后浸没到水中连续逆流洗涤去除杂环聚酰胺中的溶剂及助溶盐。然后连续干燥、压光即可得到改性对位芳纶纸。干燥温度为120℃,压光机的设置温度为260℃,压力10MPa。制备得到的改性对位芳纶纸厚度为50μm,面密度为55g/cm2,称重计算出杂环聚酰胺含量为0.8%。其他性能测试结果见表1。
实施例3
(1)对位芳纶原纸的制备:将长度为6mm的对位芳纶短纤和对位芳纶沉析纤维一起分散到水中制备成对位芳纶浆料。对位芳纶浆料中固含量为0.02%,其中对位芳纶短纤和沉析纤维含量均为50wt%。将配制好的对位芳纶浆料通过真空辅助脱水方法在连续抄纸机上脱水制备成对位芳纶湿纸,真空辅助脱水选择200目的过滤网。脱水完成后通过连续湿纸剥离、干燥、卷绕制备成对位芳纶原纸。制备得到的对位芳纶原纸厚度为50μm,面密度为54g/cm2。
(2)杂环聚酰胺溶液的制备:在氮气保护和搅拌条件下,在带控温夹套的聚合釜中,将80kg经过干燥处理的助溶盐氯化钙加入到1000kg水含量为80ppm的N-甲基吡咯烷酮中,加热至80℃使氯化钙完全溶解;然后通冷水将聚合釜中物料冷却至15℃,得到第一溶液;将由14.25kg 5-氯对苯二胺和44.8kg 2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(M3)组成的二胺单体加入到第一溶液中搅拌溶解,二胺单体中5-氯对苯二胺和M3摩尔比为1:2,在第一溶液中的摩尔浓度为0.3mol/L;待二胺单体溶解后将聚合釜中物料冷却至0℃,然后将搅拌转速设置为500rpm开始进行聚合反应。61.20kg的对苯二甲酰氯固体粉末(或95℃的熔体)分三次加入聚合釜中,每次间隔10min,三次添加量分别占总量的50%,40%,10%。添加完成后间苯二甲酰氯和二胺单体的摩尔配比为1.005:1。添加完成后继续反应90min,聚合完成后在搅拌条件下加入2000kg的N-甲基吡咯烷酮,使聚合液变成澄清透明的溶液,溶液的旋转粘度为560cp·s,得到杂环聚酰胺溶液,置于储罐中备用。
(3)杂环聚酰胺改性对位芳纶纸的制备:将对位芳纶原纸平铺在200目的滤布上,然后用增压泵将杂环聚酰胺溶液连续均匀喷射到对位芳纶纸上表面;在滤布下表面采用真空度为-0.07MPa的负压抽滤加速杂环聚酰胺溶液在芳纶纸中的渗透;控制滤布移动速率为5m/min;被负压抽出的杂环聚酰胺溶液被输送到杂环聚酰胺溶液储罐中循环使用;浸渍完成后的芳纶纸利用对压辊进一步匀化(或去除)芳纶纸中的杂环聚酰胺溶液,对压辊压力为0.03MPa;然后浸没到水中连续逆流洗涤去除杂环聚酰胺中的溶剂及助溶盐。然后连续干燥、压光即可得到改性对位芳纶纸。干燥温度为150℃,压光机的设置温度为280℃,压力15MPa。制备得到的改性对位芳纶纸厚度为48μm,面密度为55g/cm2,称重计算出杂环聚酰胺含量为1.6%。其他性能测试结果见表1。
实施例4
(1)对位芳纶原纸的制备:将长度为6mm的对位芳纶短纤和对位芳纶沉析纤维一起分散到水中制备成对位芳纶浆料。对位芳纶浆料中固含量为0.02%,其中对位芳纶短纤和沉析纤维含量均为50wt%。将配制好的对位芳纶浆料通过真空辅助脱水方法在连续抄纸机上脱水制备成对位芳纶湿纸,真空辅助脱水选择200目的过滤网。脱水完成后通过连续湿纸剥离、干燥、卷绕制备成对位芳纶原纸。制备得到的对位芳纶原纸厚度为50μm,面密度为53g/cm2。
(2)杂环聚酰胺溶液的制备:在氮气保护和搅拌条件下,在带控温夹套的聚合釜中,将35kg经过干燥处理的助溶盐氯化锂加入到1000kg水含量为70ppm的N,N-二甲基甲酰胺中,加热至60℃使氯化锂完全溶解;然后通冷水将聚合釜中物料冷却至15℃,得到第一溶液;将由10.12kg 3,4-二氨基二苯醚和22.4kg 2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(M3)组成的二胺单体加入到第一溶液中搅拌溶解,二胺单体中3,4-二氨基二苯醚和M3摩尔比为1:2,在第一溶液中的摩尔浓度为0.15mol/L;待二胺单体溶解后将聚合釜中物料冷却至0℃,然后将搅拌转速设置为500rpm开始进行聚合反应。30.6kg的对苯二甲酰氯固体粉末(或95℃的熔体)分三次加入聚合釜中,每次间隔10min,三次添加量分别占总量的50%,40%,10%。添加完成后间苯二甲酰氯和二胺单体的摩尔配比为1.005:1。添加完成后继续反应60min,聚合完成后在搅拌条件下加入1000kg的N,N-二甲基甲酰胺,使聚合液变成澄清透明的溶液,溶液的旋转粘度为430cp·s,得到杂环聚酰胺溶液,置于储罐中备用。
(3)杂环聚酰胺改性对位芳纶纸的制备:将对位芳纶原纸平铺在200目的滤布上,然后用增压泵将杂环聚酰胺溶液连续均匀喷射到对位芳纶纸上表面;在滤布下表面采用真空度为-0.05MPa的负压抽滤加速杂环聚酰胺溶液在芳纶纸中的渗透;控制滤布移动速率为10m/min;被负压抽出的杂环聚酰胺溶液被输送到杂环聚酰胺溶液储罐中循环使用;浸渍完成后的芳纶纸利用对压辊进一步匀化(或去除)芳纶纸中的杂环聚酰胺溶液,对压辊压力为0.02MPa;然后浸没到水中连续逆流洗涤去除杂环聚酰胺中的溶剂及助溶盐。然后连续干燥、压光即可得到改性对位芳纶纸。干燥温度为120℃,压光机的设置温度为250℃,压力10MPa。制备得到的改性对位芳纶纸厚度为47μm,面密度为57g/cm2,称重计算出杂环聚酰胺含量为2.0%。其他性能测试结果见表1。
对比例1
为了和比较杂环芳纶的增强效果,采用和实施例1完全相同的步骤制备对位芳纶原纸,并采用和实施例1完全相同的压光步骤来提高对位芳纶原纸的力学性能。
(1)对位芳纶原纸的制备:将长度为6mm的对位芳纶短纤和平均直径为60nm的对位芳纶纳米纤维分散到水中制备成对位芳纶浆料。对位芳纶浆料中固含量为0.02%,其中对位芳纶短纤含量为60wt%,对位芳纶纳米纤维含量为40wt%。将配制好的对位芳纶浆料通过真空辅助脱水方法在连续抄纸机上脱水制备成对位芳纶湿纸,真空辅助脱水选择200目的过滤网。脱水完成后通过连续湿纸剥离、干燥、压光、卷绕制备成对位芳纶压光原纸。对位芳纶原纸的干燥温度为120℃,压光机的设置温度为260℃,压力12MPa。制备得到的芳纶压光纸厚度为45μm,面密度为62g/cm2。其他性能测试结果见表1。
表1
根据表1的结果可知,实施例1相较于对比例1而言,拉伸强度以及层间剥离强度均有显著的提高,且透气值显著降低,与此同时改性对位芳纶纸的热分解温度与对比例1相当,满足耐热性的要求。其原因可能在于,通过使用杂环聚酰胺对对位芳纶纸基材进行改性,杂环聚酰胺具有良好的成膜性能,可分散于对位芳纶纤维的纤维网纤维无纺布中,杂环聚酰胺可以增强对位芳纶纤维之间的界面粘接,从而使应力得到更好地转移,并可以大幅降低对位芳纶纸的孔隙率(即透气值降低),进而显著提升对位芳纶纸的匀度,使改性对位芳纶纸具有较高的拉伸强度以及层间剥离强度,得到具有良好力学性能的改性对位芳纶纸。
对比各实施例可知,可以通过改变制备的工艺条件或原料,得到具有不同性能的改性对位芳纶纸,但是相较于对位芳纶原纸而言,拉伸强度以及层间剥离强度均有显著的提高,且透气值显著降低,与此同时改性对位芳纶纸的热分解温度与对位芳纶原纸相差不大,依然能够满足耐热性的要求。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种改性对位芳纶纸,其特征在于,包括:
对位芳纶纸基材,包括由彼此缠结或基于非共价作用力结合的对位芳纶纤维形成的纤维无纺布;和
分散在所述对位芳纶纤维的纤维无纺布中的杂环聚酰胺。
2.根据权利要求1所述的改性对位芳纶纸,其特征在于,至少部分所述杂环聚酰胺的分子链穿过所述对位芳纶纤维的纤维无纺布中的孔隙,以形成连续网络加固结构。
3.根据权利要求1或2所述的改性对位芳纶纸,其特征在于,所述杂环聚酰胺由二胺单体和二酰氯单体通过聚合反应得到,其中,
所述二胺单体包括第一二胺单体和第二二胺单体,所述第一二胺单体为杂环二胺,所述第二二胺单体为芳环二胺。
4.根据权利要求1所述的改性对位芳纶纸,其特征在于,所述改性对位芳纶纸满足以下条件中至少一者:
1)所述改性对位芳纶纸的透气度<0.001μm/(Pa·s);
2)所述改性对位芳纶纸的热分解温度>530℃;
3)所述改性对位芳纶纸的拉伸强度>60MPa;
4)所述改性对位芳纶纸的层间剥离强度>150J/m2。
5.一种制备改性对位芳纶纸的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:提供对位芳纶纸基材;
S2:使用杂环聚酰胺溶液浸润所述对位芳纶纸基材,以得到改性对位芳纶纸。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
S11:将用于芳纶纸基材料的对位芳纶原料分散于水中,以得到对位芳纶浆料;
S12:将所述对位芳纶浆料脱水、干燥得到对位芳纶纸基材。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述步骤S11包括:将所述对位芳纶原料分散于水中,以得到固含量为0.05%至0.5%对位芳纶浆料,其中,所述对位芳纶原料包括对位芳纶短纤、对位芳纶浆粕、对位芳纶沉析纤维或对位芳纶纳米纤维中的至少一种;
所述步骤S12包括:
S121:对所述对位芳纶浆料进行真空辅助脱水,以得到对位芳纶湿纸基材料,其中,所述真空辅助脱水中使用80目至300目的过滤网;
S122:在0℃至120℃下,对所述对位芳纶湿纸基材料进行干燥,以得到对位芳纶纸基材。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
S21:使用二胺单体和二酰氯单体在含有助溶盐的非质子极性溶剂中发生聚合反应,以得到杂环聚酰胺反应液,其中,
所述二胺单体的浓度为0.1mol/L至0.5mol/L,所述二胺单体包括第一二胺单体和第二二胺单体,所述第一二胺单体为杂环二胺,所述第二二胺单体为芳环二胺;基于二胺单体总摩尔数,所述第一二胺单体的摩尔百分数为10%至90%;
所述二酰氯单体为对苯二甲酰氯和/或间苯二甲酰氯;
S22:使用非质子极性溶剂稀释所述杂环聚酰胺反应液,以得到杂环聚酰胺溶液,其中,
所述杂环聚酰胺溶液的旋转粘度为10cp·s至1000cp·s。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一二胺单体包括2-(4-氨基苯基)-5-氨基-苯并咪唑;
所述助溶盐包括氯化钙和/或氯化锂;
所述极性非质子溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种;
所述助溶盐与所述极性非质子溶剂的质量比为(2至10):100。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:
S23:将杂环聚酰胺溶液浸润所述对位芳纶纸基材,使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材的孔隙中以形成连续网络加固结构,得到改性对位芳纶湿纸基材料;
S24:使用洗涤液洗涤改性对位芳纶湿纸基材料;
S25:将洗涤后的改性对位芳纶湿纸基材料进行干燥、压光,以得到改性对位芳纶纸。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述S23具体包括:
将杂环聚酰胺溶液均匀涂覆或喷射在所述对位芳纶纸基材的一表面上,在所述对位芳纶纸基材的相对另一表面采用负压抽滤,以加速杂环聚酰胺溶液在对位芳纶纸基材中的渗透,使杂环聚酰胺分散于对位芳纶纸基材的孔隙中以形成连续网络加固结构,得到改性对位芳纶湿纸基材料,其中,
所述负压为-0.03MPa至-0.08MPa。
12.一种制品,其特征在于,包括:根据权利要求1至4所述的改性对位芳纶纸或根据权利要求5至11任一项所述的方法制备得到的改性对位芳纶纸。
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