[发明专利]一种提高芳纶纤维云母纸界面结合强度的方法

说明书

本发明公开了一种提高芳纶纤维云母纸界面结合强度的方法，首先将对位芳纶短切纤维和对位芳纶沉析纤维分别进行疏解，疏解后混合得到均匀分散的浆料，经搅动匀浆，脱水，成形，压榨及干燥，即得到对位芳纶纸；然后将研磨好的云母粉均匀分散在六偏磷酸钠溶液中，搅拌均匀，加入胶黏剂和磷酸三丁酯，再次搅拌均匀，得到云母涂布液；再将制备好的云母涂布液均匀的涂布在对位芳纶纸的表面，得到两面涂布的芳纶云母纸，再经过热压使涂层混熔在纸面形成连续的云母层，制得对位芳纶云母复合纸；最后将热压好的对位芳纶云母复合纸浸渍在芳纶纤维母液中，静置后取出，再经过热压，然后干燥成型。本发明可以很大改善芳纶云母纸的界面结合强度问题。

技术领域

本发明涉及聚合物芳纶纤维材料和造纸涂布及浸渍技术，具体涉及一种提高芳纶纤维云母纸界面结合强度的方法。

背景技术

芳纶云母纸具有优异的机械强度、柔韧性、耐高温性、绝缘性和耐电晕性，在高压、变频电机和牵引电机等高端电器绝缘领域具有广阔应用前景。芳纶纤维和云母存在着比较大的表面性能和密度差异，两种原料表面光滑惰性且活性较低造成制备的芳纶云母纸界面结合力较弱，纸张性能也较差。传统的芳纶云母纸是以芳纶纤维和云母混合经湿法抄造得到的，主要存在几点限制：(1)制备出的芳纶云母纸存在界面结合强度低、两面差大等；(2)云母密度大容易沉降会造成网布堵塞、浆料混合不均匀；(3)芳纶云母纸中存在大量空隙影响其绝缘性能。传统的芳纶云母纸是以芳纶纤维和云母的混合浆料为原料、采用混合抄造法制备的，但该方法制备的芳纶云母纸存在云母z-向分布不匀、结合强度差、孔隙结构调整困难等问题。针对上述问题，我们采用的是涂布法在芳纶原纸上涂布含有云母的绝缘涂料来制备芳纶云母纸，从而避免芳纶纤维与云母浆料混合过程及混抄法的不足。有些研究在纤维和云母的表面改性处理在一定程度上能缓解一些问题，但是改性的工艺比较复杂、制备效率较低、成本高、二次的化学污染等因素限制了其产业化的进程。因此改善两者界面结合性能是制备高性能芳纶云母纸的关键。

已经有不少研究表明，涂布法制备的芳纶云母纸和混抄法相比具有明显的优点，纤维与云母的结合力度强，表面的机械性能大幅提升，基本没有掉毛掉粉的现象，还同时提高了纸张的耐水性、柔韧性、耐磨损性和抗破坏性。界面的结合强度情况直接影响纸张的绝缘性能，影响其高值化利用。中国专利申请CN111235944A提出“一种芳纶纳米纤维涂布芳纶及其制备方法”其通过将纳米芳纶纤维制备成涂布液均匀的涂在芳纶纸的表面，使其表面更加致密，提高其性能。中国专利申请CN202010796557.6提出“一种高性能芳纶云母绝缘纸的制备方法”经过高压均质云母粉和芳纶纳米互相包裹制成混合液，突破了云母界面和芳纶界面结合强度弱的局限。但是目前报道的专利申请大多数采用的工艺比较复杂，制备效率地低，污染严重，不易于工业化。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种提高芳纶纤维云母纸界面结合强度的方法，以克服现有存在的问题，本发明简单可行、成本相对低廉，使芳纶纤维的母液得到充分利用，同时可以很大改善芳纶云母纸的界面结合强度问题，有易推行工业化。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高芳纶纤维云母纸界面结合强度的方法，包括以下步骤：

(1)芳纶纸的制备：将对位芳纶短切纤维和对位芳纶沉析纤维分别进行疏解，疏解后混合得到均匀分散的浆料，经搅动匀浆，脱水，成形，压榨及干燥，即得到对位芳纶纸；

(2)云母涂布液的制备：将研磨好的云母粉均匀分散在六偏磷酸钠溶液中，搅拌均匀，加入胶黏剂和磷酸三丁酯，再次搅拌均匀，得到云母涂布液；

(3)芳纶云母涂布纸的制备：将制备好的云母涂布液均匀的涂布在对位芳纶纸的表面，得到两面涂布的芳纶云母纸，再经过热压使涂层混熔在纸面形成连续的云母层，制得对位芳纶云母复合纸；

(4)芳纶纤维母液浸渍芳纶云母纸的制备：将热压好的对位芳纶云母复合纸浸渍在芳纶纤维母液中，静置后取出，再经过热压，然后干燥成型。