[发明专利]一种蒙脱土掺杂聚酰亚胺纤维纸及其制备方法

说明书

一种蒙脱土掺杂聚酰亚胺纤维纸及其制备方法，所述蒙脱土掺杂聚酰亚胺纤维纸包括聚酰亚胺短切纤维36～40wt％，芳纶沉析纤维54～60wt％，蒙脱土0～10wt％；制备方法为：通过选用阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)，优化清洗液的种类和浓度，在一定的温度湿度条件下对芳纶沉析纤维优化预处理，得到聚酰亚胺纤维纸，通过聚酰亚胺短切纤维、芳纶沉析纤维和蒙脱土的加入和配比，提高了芳纶沉析纤维与聚酰亚胺短切纤维之间、聚酰亚胺短切纤维、芳纶沉析纤维与蒙脱土之间的界面结合力；同时改进压榨干燥工艺，提升纸张整体性能；本发明制备的聚酰亚胺纤维纸结合了聚酰亚胺纤维的高强、高模、耐高温的机械性能和芳纶纤维的高强、耐高温、绝缘性能以及蒙脱土的低介电性，耐高温等优良性能。

技术领域

本发明属于特种纸、绝缘纸、造纸技术的交叉技术领域，具体为一种蒙脱土掺杂聚酰亚胺纤维纸及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺纤维由聚酰亚胺树脂或聚酰胺酸纺丝浆液纺丝制备而成，主链含有高度共轭与芳香性结构，赋予其高强、高模、耐高温、耐腐蚀、耐辐射等优良性能。因此，聚酰亚胺纤维常被用在建筑材料、高温滤材、电绝缘材料、热封材料等领域。随着特高压输电技术的发展，变压器对耐高温的轻质绝缘材料性能提出了更高的要求，聚酰亚胺纤维纸绝缘强度、耐温性高，是一类极具发展前景的纸基功能材料。然而，在湿法抄纸工艺过程中，由于聚酰亚胺纤维在打浆和疏解过程难以分丝帚化、纸页干燥过程不会产生氢键结合，因而得到的原纸结构疏松，强度较低。通常，采用芳纶浆粕、聚酯纤维或沉析纤维与聚酰亚胺短切纤维配抄后经热压处理粘结提高纸页原始强度。聚酰亚胺短切纤维与沉析芳纶纤维混合抄造而成的聚酰亚胺纤维纸在经热压处理后，其机械强度和绝缘性能会有较大提升。

聚酰亚胺纤维纸由于抄造过程中加入了介电常数较高的聚酰亚胺纤维和芳纶沉析纤维，导致其具有较高的介电常数；除此之外介质损耗因子高导致其绝缘用时会有较多的能量损耗以热能消散，这是其热老化的主要原因。随着特高压输电技术的不断发展，市场对绝缘纸的介电特性要求逐步提高，使得聚酰亚胺纤维纸在绝缘领域的应用受到限制。因此，寻找合适方法改性聚酰亚胺纤维纸来提高介电特性十分急迫。

陆赵情等人探究了热压对聚酰亚胺纤维纸性能的影响(文献：陆赵情,徐强,王志杰.热压对聚酰亚胺纤维纸性能的影响[J].中国造纸,2013,32(01):42-45.)，以聚酰亚胺短切纤维为主要纤维原料抄造聚酰亚胺纤维原纸，将原纸用聚酰亚胺树脂溶液浸渍后在不同的工艺条件下进行热压，探讨了热压温度和热压压力对聚酰亚胺纤维纸性能的影响。结果表明随着热压温度和热压压力的升高，纸张结构变得更加紧密，纸张中空气的体积率下降，最终导致热压后的聚酰亚胺纤维纸的介电常数出现上升的情况。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种蒙脱土掺杂聚酰亚胺纤维纸及其制备方法，通过选用阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)，优化了清洗液的种类和浓度，在一定的温度湿度条件下对芳纶沉析纤维优化预处理，得到聚酰亚胺纤维纸，通过聚酰亚胺短切纤维、芳纶沉析纤维和蒙脱土的加入和配比，提高了芳纶沉析纤维与聚酰亚胺短切纤维之间、聚酰亚胺短切纤维、芳纶沉析纤维与蒙脱土之间的界面结合力；同时改进压榨干燥工艺，提升纸张整体性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种蒙脱土掺杂聚酰亚胺纤维纸，包括聚酰亚胺短切纤维36～40wt％，芳纶沉析纤维54～60wt％，蒙脱土0～10wt％。

所述聚酰亚胺短切纤维断裂强度4.0cN/dtex,断裂伸长率15％，回潮率1％，极限氧指数38％。

所述芳纶沉析纤维特性粘度≥1.8、含水率≤20％、原始打浆度50oSR、200℃热收缩率≤20％。

一种蒙脱土掺杂聚酰亚胺纤维纸的制备方法，具体包括以下步骤；