一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，具體包括以下步驟：對對位芳綸短切纖維進行預處理，備用；對間位芳綸短切纖維進行預處理；將經預處理后的對位短切纖維與經預處理后的間位芳綸短切纖維混合在疏解機中進行第一次疏解；然后再加入間位芳綸漿粕纖維，進行二次疏解；最后再加入分散劑，進行第三次疏解，得懸浮液；將得到的懸浮液注入紙頁成型器中進行脫水成型，經壓榨、干燥處理后得芳綸電氣絕緣紙原紙；將所得的芳綸電氣絕緣紙原紙進行熱壓成型，得芳綸電氣絕緣紙。本發明專利技術提出的芳綸電氣絕緣紙的制備方法，采用不同對位芳綸短切纖維與間位芳綸短切纖維配比，制備出高強度，介電性能良好的芳綸電氣絕緣紙。

Method for preparing Para Para aramid electric insulating paper

The invention discloses a preparation method of para aramid electrical insulating paper, it includes the following steps: the short cut aramid fiber pretreated for standby; aramid short fiber was pretreated by contraposition; short fiber after pretreatment and after pretreatment the aramid short fiber mixed in carding machine for the first time in ease; then add the aramid fiber pulp, two ease; then add dispersant, third ease suspensions; the obtained suspension injected dehydrated sheet molding device, the pressing and drying after treatment of aramid electrical insulating paper; electrical insulating the aramid paper for the hot forming, to aramid electrical insulating paper. The invention provides a method for preparing aramid electrical insulating paper, which adopts the ratio of different para aramid short cut fibers and the middle position aramid short cut fibers to prepare high strength and good dielectric properties.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于造紙工業和材料工業交叉
，涉及一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法。
技術介紹
以間位芳綸(聚間苯二甲酰間苯二胺)漿粕纖維和間位芳綸短切纖維為原料，利用現代造紙濕法造紙技術抄造和熱壓成型制得的片狀復合材料，是一種高性能合成纖維紙基材料。因其具有強韌的機械性能、良好的介電性能、理想的耐高溫性能以及靈活的可設計性，可作為絕緣材料、電子材料、結構材料在航空航天、交通電力、國防軍事等特殊領域廣泛應用。間位芳綸紙基材料的國產化還面臨重重難題，有原料質量的問題、纖維分散和濕法成網工藝及設備的問題，特別是熱壓成型工藝問題。形成的間位芳綸紙機械強度性能差，且羊皮化現象嚴重，紙張介電性能不好、絕緣性能較差，成為制約芳綸紙進一步應用于結構材料以及絕緣材料領域的瓶頸。對位芳綸(聚對苯二甲酰對苯二胺)，英文簡稱PPTA，對位芳綸纖維主鏈中存在對苯撐基使主鏈剛性較大，分子鏈內旋轉能較高，高分子呈現平面剛性伸直鏈構象。對位芳綸纖維通過液晶紡絲法制備，具有突出的拉伸強度、拉伸模量、耐熱性、介電性能。與間位芳綸纖維相比，對位芳綸纖維強度是其3～7倍，具有“合成鋼絲”的美譽。耐熱性能良好，玻璃化轉變溫度為345℃，分解溫度為560℃。極限氧指數為28～30。間位芳綸(聚間苯二甲酰間苯二胺)，英文簡稱PMIA，間位芳綸漿粕由芳綸聚合體溶液細流在沉析劑或凝固液中，由沉析設備高速劇烈攪拌凝固成細碎的漿粕狀態，制得沉析纖維，也叫漿粕。間位芳綸漿粕高分子鏈存在親水基團，在水中具有良好的分散性，與高性能短切纖維混雜制備耐高溫絕緣紙。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，采用不同對位芳綸短切纖維與間位芳綸短切纖維配比，制備出高強度，介電性能良好的芳綸電氣絕緣紙。本專利技術所采用的技術方案是，一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，具體包括以下步驟：步驟1，對對位芳綸短切纖維進行預處理，備用；步驟2，對間位芳綸短切纖維進行預處理；步驟3，將經步驟1預處理后的對位短切纖維與經步驟2預處理后的間位芳綸短切纖維混合在疏解機中進行第一次疏解；然后再加入間位芳綸漿粕纖維，進行二次疏解；最后再加入分散劑，進行第三次疏解，得懸浮液；步驟4，將步驟3得到的懸浮液注入紙頁成型器中進行脫水成型，經壓榨、干燥處理后得芳綸電氣絕緣紙原紙；步驟5，將步驟4所得的芳綸電氣絕緣紙原紙進行熱壓成型，得芳綸電氣絕緣紙。本專利技術的特點還在于，其中步驟1的預處理過程為：將對位芳綸短切纖維在摩爾濃度為1.0×10-3mol/L～3×10-3mol/L、溫度為40℃～60℃的十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡0.5h～1h，然后水洗3～5次，最后在100℃～105℃真空干燥箱中烘至絕干。其中步驟2的預處理過程為：將間位芳綸短切纖維在摩爾濃度為1.0×10-3mol/L～3×10-3mol/L、溫度為40℃～60℃的十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡0.5h～1h，然后水洗3～5次，最后在100℃～105℃真空干燥箱中烘至絕干。其中步驟3中對位芳綸短切纖維與間位芳綸短切纖維的質量比為1:3、2:2或3:1，進行第二次疏解時加入的間位芳綸漿粕纖維質量占紙張定量的60％。其中步驟3中的分散劑為聚氧化乙烯，添加量為相對于對位芳綸短切纖維、間位芳綸短切纖維與間位芳綸漿粕纖維絕干質量的0.05％～0.07％，第一次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r；第二次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r；第三次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r。其中步驟4的具體過程為：將步驟3所得的懸浮液注入紙頁成型器中，制備出定量為100g/m2芳綸紙濕片，然后經油壓機壓榨處理1min～3min，除去濕紙片中多余的水分，最后將壓榨處理后的濕紙片在紙張烘干器中進行烘干。其中步驟4中油壓機的壓力為0.4MPa～0.6MPa。其中步驟4中在紙張烘干器中的烘干溫度為95℃～105℃，烘干時間為5min～8min。其中步驟5的具體過程為：首先將步驟4制備出的芳綸電氣絕緣紙原紙在平板硫化機上預熱30s～50s，然后在平板硫化機上熱壓2～4次，最后再放在三輥熱壓機上熱壓1～3次。其中步驟5中在平板硫化機上的熱壓參數為：熱壓溫度為270℃～290℃，熱壓時間為3min～5min，熱壓壓力為12MPa～18MPa；其中步驟5中在三輥熱壓機上的熱壓參數為：熱壓溫度為230℃～250℃，熱壓壓力100bar～140bar，輥速0.5～1.5m/min。本專利技術的有益效果是，本專利技術提供的制備方法采用對位芳綸短切纖維、間位芳綸短切纖維與間位芳綸漿粕纖維作為原材料。混雜纖維的組成可以采用兩種形式，即不同性能的纖維的混雜或相同性能的不同幾何尺寸纖維的混雜。混雜纖維可能會產生不同于單一纖維的混雜效應，從而發揮組分纖維的增強與増韌作用。控制熱壓溫度，使溫度低于短切纖維的熔點，使得間位芳綸漿粕纖維大部分發生熔融，并且一定的壓力條件使得紙張緊度提高，分子鏈排列更加規整有序，漿粕纖維形變和遷移的結果是使得纖維間空隙變小和變少，纖維間結合面積更大，纖維結合更緊密，使成紙抗張指數大幅度提高并且耐壓強度也大幅度提高，對位芳綸纖維增強間位芳綸紙的優點在于可以最大限度地利用短切纖維的高強特性，提高間位芳綸紙的強度性能。對位芳綸與間位芳綸短切纖維相互復配時，產生不同于單一組分的性能，這可以是纖維的熱分散作用，成紙耐壓強度大幅度提高。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術進行詳細說明。本專利技術一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，具體包括以下步驟：步驟1，對對位芳綸短切纖維進行預處理，備用；對位芳綸短切纖維的預處理過程為：將對位芳綸短切纖維在摩爾濃度為1.0×10-3mol/L～3×10-3mol/L、溫度為40℃～60℃的十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡0.5h～1h，然后水洗3～5次，最后在100℃～105℃真空干燥箱中烘至絕干。步驟2，對間位芳綸短切纖維進行預處理；間位芳綸短切纖維的預處理過程為：將間位芳綸短切纖維在摩爾濃度為1.0×10-3mol/L～3×10-3mol/L、溫度為40℃～60℃的十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡0.5h～1h，然后水洗3～5次，最后在100℃～105℃真空干燥箱中烘至絕干。步驟3，將經步驟1預處理后的對位芳綸短切纖維與經步驟2預處理后的間位芳綸短切纖維混合在疏解機中進行第一次疏解；然后再加入間位芳綸漿粕纖維，進行二次疏解；最后再加入分散劑，進行第三次疏解，得懸浮液；步驟3中對位芳綸短切纖維與(第一次疏解時)間位芳綸短切纖維的質量之和占紙張定量的40％，(第二次疏解時)間位芳綸漿粕纖維質量占紙張定量的60％，對位芳綸短切纖維與間位芳綸短切纖維的質量比為1:3、2:2或3:1；步驟3中的分散劑為聚氧化乙烯，添加量為相對于對位短切纖維、(第一次疏解)間位芳綸短切纖維與(第二次疏解)間位芳綸漿粕纖維絕干質量的0.05％～0.07％，第一次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r，疏解濃度控制在質量百分比0.3％；第二次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r，疏解濃度控制在質量百分比0.3％；第三次疏解的疏解參數為：疏解本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，其特征在于：具體包括以下步驟：步驟1，對對位芳綸短切纖維進行預處理，備用；步驟2，對間位芳綸短切纖維進行預處理；步驟3，將經步驟1預處理后的對位短切纖維與經步驟2預處理后的間位芳綸短切纖維混合在疏解機中進行第一次疏解；然后再加入間位芳綸漿粕纖維，進行二次疏解；最后再加入分散劑，進行第三次疏解，得懸浮液；步驟4，將步驟3得到的懸浮液注入紙頁成型器中進行脫水成型，經壓榨、干燥處理后得芳綸電氣絕緣紙原紙；步驟5，將步驟4所得的芳綸電氣絕緣紙原紙進行熱壓成型，得芳綸電氣絕緣紙。

【技術特征摘要】
1.一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，其特征在于：具體包括以下步驟：步驟1，對對位芳綸短切纖維進行預處理，備用；步驟2，對間位芳綸短切纖維進行預處理；步驟3，將經步驟1預處理后的對位短切纖維與經步驟2預處理后的間位芳綸短切纖維混合在疏解機中進行第一次疏解；然后再加入間位芳綸漿粕纖維，進行二次疏解；最后再加入分散劑，進行第三次疏解，得懸浮液；步驟4，將步驟3得到的懸浮液注入紙頁成型器中進行脫水成型，經壓榨、干燥處理后得芳綸電氣絕緣紙原紙；步驟5，將步驟4所得的芳綸電氣絕緣紙原紙進行熱壓成型，得芳綸電氣絕緣紙。2.根據權利要求1所述的一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，其特征在于：所述步驟1的預處理過程為：將對位芳綸短切纖維在摩爾濃度為1.0×10-3mol/L～3×10-3mol/L、溫度為40℃～60℃的十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡0.5h～1h，然后水洗3～5次，最后在100℃～105℃真空干燥箱中烘至絕干。3.根據權利要求1所述的一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，其特征在于：所述步驟2的預處理過程為：將間位芳綸短切纖維在摩爾濃度為1.0×10-3mol/L～3×10-3mol/L、溫度為40℃～60℃的十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡0.5h～1h，然后水洗3～5次，最后在100℃～105℃真空干燥箱中烘至絕干。4.根據權利要求1所述的一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，其特征在于：所述步驟3中對位芳綸短切纖維與間位芳綸短切纖維的質量比為1:3、2:2或3:1，進行第二次疏解時加入的間位芳綸漿粕纖維質量占紙張定量的60％。5.根據權利要求1所述的一種對位間位芳綸電氣絕緣紙的制備方法，其特征在于：所述步驟3中的分散劑為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張素風，李鵬輝，劉媛，
申請(專利權)人：陜西科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61