[發(fā)明專利]一種新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210476670.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN103015033A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱志明;嚴(yán)玉蓉;汪洋;馮濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D04H1/4334
• 分類號(hào): D04H1/4334;D04H1/728;D01D5/00;D01D1/02;H01M2/16
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

1.一種新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜，其特征在于：所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜結(jié)構(gòu)通式如下：

所述的R₁為中的一種；

所述的R₂為中的一種；所述的n為50～10000。

2.權(quán)利要求1所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：將含三氟甲基基團(tuán)的聚酰亞胺溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，配制成5～25wt%的紡絲原液；將紡絲原液置于靜電紡絲裝置的推進(jìn)器中，施加電壓進(jìn)行靜電紡絲，收集納米纖維并進(jìn)行干燥，得到含氟聚酰亞胺納米纖維膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述的干燥采用以下方式進(jìn)行：先于120～150℃干燥2～4h后再于200～240℃干燥2～4h。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，包括如下步驟：

將有機(jī)二胺、二元有機(jī)酸酐和N,N-二甲基乙酰胺混合均勻后于-5～25℃進(jìn)行反應(yīng)10～24h，得到聚酰胺酸溶液；將聚酰胺酸溶液置于靜電紡絲裝置的推進(jìn)器中，施加電壓進(jìn)行靜電紡絲，得到聚酰胺酸納米纖維膜；將聚酰胺酸納米纖維膜于120～150℃真空干燥2～4h，再升溫至200～240℃進(jìn)行熱亞胺化2～4h，得到聚酰亞胺納米纖維膜；

所述的二元有機(jī)酸酐和有機(jī)二胺的摩爾比為0.8～1.2，所述的二元有機(jī)酸酐和有機(jī)二胺的質(zhì)量和為反應(yīng)物總質(zhì)量的15～25wt%；

所述的反應(yīng)物為有機(jī)二胺、二元有機(jī)酸酐和N,N-二甲基乙酰胺。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述的二元有機(jī)酸酐為均苯四甲酸酐、3,3’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸二酐、4,4’-聯(lián)苯醚二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四甲酸二酐和4,4’-六氟異丙基鄰苯二甲酸酐中的一種或至少兩種混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述的有機(jī)二胺為2,2’-雙（三氟甲基）-4,4’-二氨基聯(lián)苯、2-三氟甲基-4,4’-二氨基二苯醚、5-三氟甲基-4,4’-二氨基二苯醚、2,2’-雙（三氟甲基）-4,4’-二氨基苯醚、3,3’-雙（三氟甲基）-4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-（六氟異亞丙基）二苯胺和3,3’-二甲基4,4’-（六氟異亞丙基）二苯胺中的一種或至少兩種混合物。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述的靜電紡絲在15～30℃、相對(duì)濕度50～90%rh下進(jìn)行靜電紡絲；所述的電壓為10～30KV的電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述的推進(jìn)器的速度為1～1.8mm/min，推進(jìn)的距離為15～35cm。

9.權(quán)利要求1所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜的應(yīng)用，其特征在于：所述的新型含氟聚酰亞胺納米纖維膜應(yīng)用于制備鋰離子電池的隔膜。