锂电用聚酰亚胺(PI)纳米纤维隔膜技术进展--江西先材纳米

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1、聚酰亚胺聚酰亚胺纳米纤维隔膜技术进展纳米纤维隔膜技术进展侯豪情侯豪情江西先材纳米纤维科技有限公司江西先材纳米纤维科技有限公司江西师范大学江西师范大学2012年06月18日2012年06月18日汇报内容汇报内容1、电纺纳米纤维技术及其应用领域2、电纺纳米纤维的工业化与机会3、PI纳米纤维隔膜电池的先进性4、PI纳米纤维产业的发展与目标一、电纺纳米纤维技术概念储液库聚合物溶液泰勒锥针尖⊕溶液射流高压电源显微照片：射流从喷头射出⊖收集装置1.溶液电纺丝示意图电纺纳米纤维的扫描电镜照片一、电纺纳米纤维技术概念2、摄像显示的射流轨迹P1140006.AVI

2、.MOV二、电纺纳米纤维的尺寸和收集形电纺纤维和传统纤非取向电纺纤维非取向电纺纤维非织维的直径比较织造布的表面形貌造布的表面形貌6.5nm2.6nm2.2nm直径在10纳米以下直径最小的电纺纳米纤维的电纺纳米纤维三、电纺纳米纤维的应用领域1)电池隔膜☆☆☆2)空气净化☆☆☆☆3)污水处理☆4)光帆材料5)军事服装防护层6）创伤敷料7）催化剂载体8）作基底材料制备多层次纳米结构9）作前驱体制备碳纳米纤维10）作为模板材料制备中空纳米纤维三、电纺纳米纤维的应用领域电纺纳米纤维非织造布服装？当代电纺之父Reneker教授穿上了世界上第一件纯电纺纳米纤维

3、衣服后高兴地说：Electrospinningageiscoming.需解决的问题：提高耐磨擦强度根本问题是单丝的强度和弹性四、电纺纳米纤维的研究现状和发展动态电纺纳米纤维大规模生产化世界电纺纳米纤维产业化现状（1）美国donaldson公司的纳米纤维空气过滤材料（～15亿美元的产业）（2）捷克Elmarco公司的Nano-Spider纳米纤维生产设备（仅仅是设备生产，没有纳米纤维产品）（3）江西先材公司的自支撑PI纳米纤维非织造布（正在兴起的一个数十亿美元的产业）五、制备电纺纳米纤维的原料1）什么是聚酰亚胺(PI)？1）什么是聚酰亚胺(PI)？

4、PI是一类具有广泛应用领域、且在每一应用领域都显示了突出性能的聚合物材料、是国家急需的耐高温和高强度的高性能聚合物材料。五、制备电纺纳米纤维的原料国家发改委文件大力“推进高新技术纤维聚酰亚胺纤维制造技术属于鼓产业化及应用的发展，加速实励引进的先进技术，聚酰亚胺纤维现聚酰亚胺纤维等高新技术纤成套设备属于鼓励进口的重要装备维的产业化五、制备电纺纳米纤维的原料2.聚酰亚胺纳米纤维生产原料的化学结构2.聚酰亚胺纳米纤维生产原料的化学结构O主链上含有酰亚胺基团的高分子聚合物主链上含有酰亚胺基团的高分子聚合物NOOOCCPI的分子结构通式：PI的分子结构通式

5、：*NR1NR2**CCnOO聚酰亚胺是指一类高性能的高分子材料，而不是一种材料五、制备电纺纳米纤维的原料OOCC*NR1NR2**PI的分子结构通式：PI的分子结构通式：CCnOOR：OCH31R：O2H3COCOCH2SO2OCH3OSO2OOOONOC(CH3)2OFCH3SiC(CF3)2CH3CHN3CH2FNH3CSOOPOOO六、电纺PI纳米纤维的生产流程原料聚合物溶液（30-40％聚酰胺酸溶液）高压静电纺丝溶剂蒸汽聚酰胺酸纳米纤维非织造布溶剂蒸汽吸收亚胺化分馏纯化OOOOCCCC*NR1NR2***NR3NR4*DMAc溶剂CCC

6、CnmOOOOPI纳米纤维的生产流程图七、PI纳米纤维的大规模生产设备NN22AnozzlewithAnozzlewithPolymerPolymermulti-spinneretsmulti-spinneretsSolutionSolutionElectrospinningElectrospinningChamberChamberSubstrateCopperCopperSubstrateNetfabricfabricWebSolventVaporSolventVaporCondenserSolventVaporCondenserAirColl

7、ectedCollectedsolventsolvent江西先材纳米纤维技术七、江西先材公司生产的聚酰亚胺(PI)纳米纤维非织造布自支撑纳米纤维非织造布江西先材公司生产的PIPI纳米纤维非织造布生产线上的收卷端纳米纤维非织造布八、PI纳米纤维非织造布的性能1.PI纳米纤维非织造布的机械性能拉伸强度（T）24MPa拉伸强度（D）39MPa密度0.195（g/cm3)孔隙率86％八、PI纳米纤维非织造布的性能2.取向PI纳米纤维毡的机械性能OOOOONNN*NnmOOOO1200A0/100DCB10/901000BC20/80D40/60800EE

8、60/40F100/0600BPA/ODAAF400stress(MPa)20000.00.10.20.30.40.50.6strain