[发明专利]一种对位芳纶板及其制备方法

说明书

本发明属于造纸与材料领域，具体涉及一种对位芳纶板及其制备方法。以对位芳纶纳米纤维、对位芳纶短切纤维、对位芳纶浆粕作原料，充分利用纳米纤维高比表面积、粘结性等特性，在成型过程中，能够更好的作为粘结材料与芳纶短切纤维、浆粕相结合，在热压干燥过程中使得纤维之间紧密结合，得到机械强度、耐温等级和绝缘强度极高的芳纶板。本发明所制得的芳纶板厚度为1.0‑8.0mm，密度为0.3‑0.6g/cm³，具有高强度、高绝缘、低形变、低密度、耐高温、阻燃性能优异等特征，适用于航空航天设备防护、变压器绝缘、隔热等领域。

技术领域

本发明属于造纸与材料领域，具体涉及一种对位芳纶板及其制备方法。

背景技术

近年来，高性能材料的研究和应用迅猛发展，对位芳纶作为一种高强度、高模量、耐高温性能的新型合成纤维材料也越来越受到人们的重视。由于对位芳纶的表面惰性，纤维间难以结合，采用传统方法生产的芳纶板内结合强度差，易掉毛，无法满足实际应用要求。由于制备难度较大，目前的专利涉及较少，专利内容主要涉及间位芳纶板的制备方法。

中国专利CN 106283836A提出：将间位芳纶短切纤维、间位芳纶沉析纤维、间位芳纶纸浆分别在水中疏解，混合后利用斜网成型器进行湿法抄造成形，压榨烘干后进行表面涂布处理，再将湿纸幅通过叠层辊进行卷取，板式热压机热压，得到高密度芳纶绝缘硬纸板密度大、耐温高，可用于高端绝缘领域。

中国专利CN1364208A采用60～97％的短切纤维和3～40％的间位芳纶浆粕纤维制备芳纶纸，并采用热固性树脂进行浸渍后压板。该方法制备出的芳纶层压纸板主要应用于电路板中，机械强度和介电性能较好。

中国专利200710050007.4提出将含芳杂环芳纶纤维与热固性树脂复合成膜，再将多层膜叠加热压成型，制得的层压纸板强度大，质量轻，阻燃性和绝缘性好，可用于低温绝缘领域。

中国专利201310418332.7提出将20～70％的芳纶浆粕纤维进行接枝改性，再与30～80％的木材纤维混合配抄，采用真空层压机制得复合绝缘纸板，有效提高了机械度，并降低了介电常数，满足了特高压变压器的使用要求。

上述专利所介绍的绝缘纸板制备方法对其机械强度和绝缘特性起到了一定的增强作用，但也存在着耐热等级低及相容性差等问题。其中，在电气绝缘领域，木纤维易降解、树脂耐热性下降，严重限制了绝缘纸板的应用。此外，采用多层叠合的方式制备的纸板在高温等恶劣条件下易分层。因此，采用纯对位芳纶纤维一次成型制备纤维板在绝缘领域有着更为广泛的应用。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种对位芳纶板及其制备方法。以对位芳纶纳米纤维、对位芳纶短切纤维、对位芳纶浆粕作原料，充分利用纳米纤维高比表面积、粘结性等特性，在成型过程中，能够更好的作为粘结材料与芳纶短切纤维、浆粕相结合，在热压干燥过程中使得纤维之间紧密结合，得到机械强度、耐温等级和绝缘强度极高的芳纶板。

本发明所制得的芳纶板厚度为1.0-8.0mm，密度为0.3-0.6g/cm3，具有高强度、高绝缘、低形变、低密度、耐高温、阻燃性能优异等特征，适用于航空航天设备防护、变压器绝缘、隔热等领域。

本发明采用的技术方案为：

一种对位芳纶板，按照纤维重量份计，其原料组成包括：对位芳纶短切纤维40～70份，对位芳纶浆粕纤维10～30份，对位芳纶纳米纤维20～50份；

其中对位芳纶浆粕纤维来源于对位芳纶纸、芳纶纸边角料、芳纶丝废丝中的一种或多种；

对位芳纶纳米纤维来源于现有技术，尤其可以参考专利2015106244606中记载的方法制备，其掺入原料中一方面是作为填料，另一方面是作为粘合剂增强纤维间的相互作用。