【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子级间位芳纶纤维及其制备方法，属于电子级纤维材料。
技术介绍
1、近年来，随着5g通信技术的不断发展，我国已成为全球电子级纤维第一生产大国，印刷电路板第一制造大国，是全球最大的电子产品生产基地，也是全球主要的电子产品消费市场。其中电路板中的电子布用作增强材料，浸上由不同树脂组成的胶粘剂而制成覆铜板，作为印刷电路板中的常用板材，是电子工业重要的基础材料。电子布的市场应用空间由通讯、汽车电子、消费电子等终端领域的市场决定5g时代，无线信号将向更高频段延伸，由于基站覆盖区域与通信频率成反比，因此基站密度和移动数据计算会大幅增加。
2、目前电子布的主要材料为电子级玻璃纤维，该材料是一种无机纤维材料具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，广泛应用于线路板电子布领域，例如中国专利申请cn115821574a、cn109797485a中就是使用玻璃纤维做电子布，但由于玻璃纤维存在脆性高、材料成分复杂和耐磨性较差等问题，从而不利于纤维的生产及后续加工过程，除此之外电子玻璃纤维属于2b类致癌物，在生产和使用过中存在危害人类身心健康的风险。
3、间位芳纶纤维是一种特种有机纤维材料，具有耐高温、本体阻燃、高强度以及化学性能稳定的特性，并且纤维成分单一，纤维改性灵活度高，为纤维赋能提供了条件，但目前间位芳纶介电常数不理想，介电损耗过大，热稳定性不理想等问题不能在电子布中直接进行应用。
4、综上所述，在现有纤维产品中，电子级玻璃纤维生产难度大，纤维品质稳定性不佳，产品安全性低，间位芳纶纤维电
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种电子级间位芳纶纤维及其制备方法，所述电子级间位芳纶纤维具有很好的耐电性、热稳定性，同时解决了常规间位芳纶纤维电常数不理想，介电损耗过大的问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，所述制备方法为：
3、s1、将三聚氰胺氰酸盐均匀分散在有机溶剂中得到有机溶液，然后将有机溶液加入到间位芳纶聚合原液中进行反应得到间位芳纶三聚氰胺氰酸盐复合物；
4、s2、将改性半导体复合材料与有机溶剂充分均质得到改性材料混合物，将改性材料混合物加入到所述间位芳纶三聚氰胺氰酸盐复合物中，混合均匀得到电子级间位芳纶聚合原液；
5、其中，所述改性半导体复合材料的制备方法为：将半导体材料加入到含有氧化促进剂的5,6-二羟基吲哚反应水溶液中进行原位改性，然后固液分离、干燥得到所述改性半导体复合材料；
6、s3、将所述电子级间位芳纶聚合原液进行纺丝得到所述电子级间位芳纶纤维。
7、进一步的，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺、n，n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮的任意一种或两种的混合。
8、进一步的，所述半导体材料为碳化硅（sic）、氮化镓（gan）和金刚石中的任一种或几种的混合；
9、所述氧化促进剂为cuso4和h2o2组合物、(nh4)2s2o8、naio4、kmno4中的至少一种。
10、进一步的，步骤s1的反应温度为60~110℃，反应时间为1~3h；
11、步骤s2中，所述原位改性的温度为5-8℃。
12、进一步的，所述间位芳纶聚合原液的粘度为200~500 po；所述间位芳纶聚合原液中聚合物的重均分子量为10~14 w，所述三聚氰胺氰酸盐与所述间位芳纶聚合原液的质量比为1：（10~16）。
13、进一步的，所述5,6-二羟基吲哚与半导体材料的质量比为1：（13~16）；所述5,6-二羟基吲哚和去离子水的用量比为1g：（100~150）ml；所述氧化促进剂在反应水溶液中的浓度为13~18 mmol∙l-1。
14、进一步的，步骤s1中，所述三聚氰胺氰酸盐在有机溶液中的质量浓度为40%-50%；
15、步骤s2中，所述改性半导体复合材料和有机溶剂的质量比为1：（2~4），均质后的改性材料混合物与间位芳纶聚合原液的质量比例为1：（20-25）。
16、进一步的，所述间位芳纶聚合原液的制备方法为：将间苯二胺与间苯二甲酰氯在有机溶剂中进行聚合反应，并加入间苯二甲酸进行封端，反应结束后，调节ph为7~8得到所述间位芳纶聚合原液。
17、进一步的，步骤s3的纺丝过程中，泵供量为7~10 r/min；纺速为7~10 m/min；
18、凝固浴为所述有机溶剂和水的混合液，所述有机溶剂在所述凝固浴中的质量浓度为68%~72%，所述凝固浴温度为0℃~5℃。
19、本专利技术还公开了一种电子级间位芳纶纤维，所述电子级间位芳纶纤维为采用本专利技术所述制备方法制得。
20、本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术所述电子级间位芳纶纤维中的碳化氮、氮化镓、金刚石具有优异的电学性能，本专利技术所述制备方法中，使用三聚氰胺氰酸盐与间位芳纶聚合原液进行亲核反应，提高纤维本体的热稳定性，将间位芳纶三聚氰胺氰酸盐复合物与改性半导体材料进行复合得到电子级间位芳纶纤维，间位芳纶纤维强度依旧保持在4.0cn/dtex以上，断裂伸长率保持在30%以上，无明显毛丝，极限氧指数大于30，介电常数为1.4~1.6，介电损耗为0.2×10-3~0.4×10-3，同时用间位芳纶有机纤维作为本体材料有利于与酚醛树脂进行结合，制备性能更为稳定的电路板复合材料。
22、本专利技术所述制备方法中，通过一定反应条件实现间位芳纶与三聚氰胺氰酸盐进行复合（在高温条件下将三聚氰胺氰酸盐有机溶液逐步加入到间位芳纶聚合原液体系中进行反应，通过亲核加成反应将三聚氰胺氰酸盐嫁接到高分子链上得到间位芳纶三聚氰胺氰酸盐复合物，），使其具备电子级耐热性能，提高电子布材料的热稳定性，进而提高线路板的运行稳定性。
23、本专利技术所述改性半导体复合材料，通过在半导体材料表面进行5,6-二羟基吲哚原位改性，使半导体材料表面具备大量氢键，大量氢键存在增强了半导体材料与间位芳纶分子链的作用力，有效解决了在纤维成型过程中半导体材料大量析出的问题，提高了半导体材料在纤维基体中的稳定性。
24、本专利技术所述电子级间位芳纶在不损害纤维其他性能的基础上，表现出低介电低损耗的性能，间位芳纶电子化改性是间位芳纶多功能化的一种形式，通过对间位芳纶电子化改性过程，使得间位芳纶在电子布领域应用成为一种可能，是间位芳纶的一种全新应用方式。
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1.一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
2.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮的任意一种或两种的混合。
3.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述半导体材料为碳化硅、氮化镓和金刚石中的任一种或几种的混合；
4.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1的反应温度为60~110℃，反应时间为1~3h；
5.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述间位芳纶聚合原液的粘度为200~500 Po；所述间位芳纶聚合原液中聚合物的重均分子量为10~14W，所述三聚氰胺氰酸盐与所述间位芳纶聚合原液的质量比为1：（10~16）。
6.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述5,6-二羟基吲哚与半导体材料的质量比为1：（13~16）；所述5,6-二羟基吲哚和去离子水的用量比为1g：（100~15
7.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述三聚氰胺氰酸盐在有机溶液中的质量浓度为40%-50%；
8.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述间位芳纶聚合原液的制备方法为：将间苯二胺与间苯二甲酰氯在有机溶剂中进行聚合反应，并加入间苯二甲酸进行封端，反应结束后，调节pH为7~8得到所述间位芳纶聚合原液。
9.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤S3的纺丝过程中，泵供量为7~10 r/min；纺速为7~10 m/min；
10.一种电子级间位芳纶纤维，其特征在于，所述电子级间位芳纶纤维为根据权利要求1-9任意一项所述制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
2.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺、n，n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮的任意一种或两种的混合。
3.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述半导体材料为碳化硅、氮化镓和金刚石中的任一种或几种的混合；
4.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，步骤s1的反应温度为60~110℃，反应时间为1~3h；
5.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述间位芳纶聚合原液的粘度为200~500 po；所述间位芳纶聚合原液中聚合物的重均分子量为10~14w，所述三聚氰胺氰酸盐与所述间位芳纶聚合原液的质量比为1：（10~16）。
6.根据权利要求1所述一种电子级间位芳纶纤维的制备方法，其特征在于，所述5,6...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋金苓，王福帅，冷向阳，路玉琢，林威宏，郝维康，
申请(专利权)人：泰和新材集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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