本发明涉及绝缘材料制备，具体为一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜、制备方法及应用。
背景技术：
1、芳香族聚酰胺都是两种单体共聚，是通过1,4-苯二胺和对苯二甲酰氯共聚两种单体共聚，聚合得到芳ii树脂，即对位芳纶和间位芳纶。芳ii树脂具有拉伸强度高，绝缘性能好的优势，同时又兼具成膜性好的特点，其纸基材料综合性能优异，在高性能绝缘材料领域应用较广。
2、杂环芳纶(ha，heterocyclicaramid)是采用对位芳纶上引入含苯并咪唑的二胺作为第三单体共聚形成的材料，由于其特殊的芳杂环结构，性能相比对位芳纶材料力学拉伸强度更高，在航空航天领域多有应用。
3、杂环芳纶上咪唑的引入增强了界面性能，但其强极性造成吸水性提高，影响绝缘性能。当杂环芳纶薄膜处于炎热潮湿的环境中时，水解离产生的离子会增加电导率，但会大大降低介电强度。此外，在电场中，气固界面缺陷会促进电荷积累。因此，高疏水性的杂环芳纶绝缘材料对杂环芳纶在绝缘领域的发展至关重要。考虑到电子器件的多样化应用，提高杂环芳纶薄膜的疏水性和绝缘性是保证其长期运行亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的杂环芳纶薄膜的疏水性和绝缘性差问题，本发明提供一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜、制备方法及应用。
2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、本发明提供一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，包括：
4、利用n,n-二甲基乙酰胺和氯化锂，配制溶解体系；
5、向溶解体系中加入2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑、1,4-苯二胺和对苯二甲酰氯，反应得到杂环芳纶溶液；
6、向杂环芳纶溶液中加入碱性物质，并加入溴代长链烷烃，加热，反应得到改性杂环芳纶溶液；
7、将改性杂环芳纶溶液进行涂布，置于水中浸渍，烘干，得到疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜。
8、进一步地，所述溶解体系中，n,n-二甲基乙酰胺与氯化锂的质量比为(350～700):(12～24)。
9、进一步地，所述杂环芳纶溶液中，n,n-二甲基乙酰胺、氯化锂和杂环芳纶的质量比为(350～700):(12～24):7，所述杂环芳纶溶液中杂环芳纶的固含量为1.0～2.0wt％。
10、进一步地，所述碱性物质为氢氧化钠、k2co3和叔丁醇钾中的一种或多种。
11、进一步地，所述溴代长链烷烃为溴代十六烷、溴代十八烷、溴代二十烷、溴代二十二烷或溴代二十四烷。
12、进一步地，所述溴代长链烷烃与2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的摩尔比为1:1。
13、进一步地，所述向杂环芳纶溶液中加入碱性物质，并加入溴代长链烷烃，加热，反应得到改性杂环芳纶溶液的加热温度为80℃～90℃。
14、进一步地，所述将改性杂环芳纶溶液进行涂布，置于水中浸渍的浸渍时间为1～2h。
15、本发明还提供一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜，利用上述的方法制备。
16、如上述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜作为绝缘材料在电气绝缘领域的应用。
17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18、本发明一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，该方法通过制备具有高击穿强度和高耐热性的杂环芳纶聚合物作为基材，利用杂环芳纶的咪唑上的活性位点接枝疏水的长链烷烃，在杂环芳纶自身阻燃、耐温性能、优异的机械强度和高击穿强度的基础上赋予其疏水性能，成功制备了一种高强高模、耐热、疏水的杂环芳纶基绝缘薄膜。通过对咪唑上的活性位点进行改性，使其吸水性下降，表现为表面疏水，以解决咪唑的强极性引起的吸水性高，影响绝缘性的问题。即通过薄膜中咪唑的作用，再辅以表面疏水功能，双重增强薄膜的绝缘性能，该方法简单，对于杂环芳纶绝缘材料在复杂场景中的应用具有重要意义。
19、本发明提供一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜，利用上述方法制备，该薄膜具有优异的疏水性能、自身阻燃、耐温性能、机械强度和高击穿强度等，使得其在高湿度、高电压等恶劣环境下仍能保持稳定的绝缘效果和优异的绝缘性能，对于促进杂环芳纶绝缘材料在复杂场景中的应用具有重要意义。
20、如上述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜作为绝缘材料在电气绝缘领域的应用。将该疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜应用于电气设备的绝缘部件中，可以显著提高设备的可靠性和安全性。一方面，其优异的绝缘性能能够有效防止电流泄漏和短路事故的发生；另一方面，其良好的耐热性和耐化学腐蚀性能够确保设备在恶劣环境下长期稳定运行，减少因绝缘材料老化、损坏而导致的设备故障和安全事故，在电气绝缘领域具有显著的应用优势和发展前景。
1.一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述溶解体系中，n,n-二甲基乙酰胺与氯化锂的质量比为(350～700):(12～24)。
3.根据权利要求1所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述杂环芳纶溶液中，n,n-二甲基乙酰胺、氯化锂和杂环芳纶的质量比为(350～700):(12～24):7，所述杂环芳纶溶液中杂环芳纶的固含量为1.0～2.0wt％。
4.根据权利要求1所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述碱性物质为氢氧化钠、k2co3和叔丁醇钾中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述溴代长链烷烃为溴代十六烷、溴代十八烷、溴代二十烷、溴代二十二烷或溴代二十四烷。
6.根据权利要求1所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述溴代长链烷烃与2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的摩尔比为1:1。
7.根据权利要求1所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述向杂环芳纶溶液中加入碱性物质，并加入溴代长链烷烃，加热，反应得到改性杂环芳纶溶液的加热温度为80℃～90℃。
8.根据权利要求1所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述将改性杂环芳纶溶液进行涂布，置于水中浸渍的浸渍时间为1～2h。
9.一种疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜，其特征在于，利用权利要求1-8任一项所述的方法制备。
10.如权利要求9所述的疏水改性的杂环芳纶基绝缘薄膜作为绝缘材料在电气绝缘领域的应用。
