一种具有钉扎效应的芳纶复合纸及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有钉扎效应的芳纶复合纸及其制备方法。该芳纶复合纸的制备方法为：采用聚苯硫醚熔喷超细纤维与芳纶短切纤维，通过湿法抄造制备出芳纶纸，然后将聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布分别置于芳纶原纸的两侧作为面层，采用热压工艺，将面层聚苯硫醚超细纤维嵌入到中间层芳纶纸的孔隙中,与芳纶原纸中均匀分散的聚苯硫醚超短纤熔接形成钉扎效应，同时,位于芳纶短切纤维间的聚苯硫醚超细纤维熔化再凝固形成连续网络，并牢固粘结芳纶短切纤维。本发明专利技术方法简单，无需使用任何有机溶剂，安全环保，制备的芳纶复合纸结构致密，层间结合紧密，表面平整光滑，可显著提高芳纶纸的力学性能和电气绝缘性能。纸的力学性能和电气绝缘性能。纸的力学性能和电气绝缘性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有钉扎效应的芳纶复合纸及其制备方法


[0001]本专利技术涉及制浆造纸
，尤其涉及一种具有钉扎效应的芳纶复合纸及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯硫醚(Polyphenylenesulfide，缩写PPS)是分子中含有对亚苯基硫醚重复结构单元的聚合物，是一种高性能特种工程塑料。其结构式如下：
[0003]聚苯硫醚(PPS)玻璃化转变温度为85℃，热变形温度大于260℃，具有较高的热稳定性，可以在220℃时连续使用。耐化学腐蚀性优异，不溶于170℃以下的大多数溶剂。其极限氧指数为35％～45％，具有很好的阻燃性、自熄性。除此之外，PPS具有良好的机械性能，制品的尺寸稳定性好，耐辐射等优点。被广泛应用于制造电器零件、汽车零件、精密仪器零件、各种模型制品和层压材料等，通过填充、改性后已经广泛用作特种工程塑料。
[0004]芳纶纤维由于具有优异的力学性能、耐高温和绝缘性而广泛应用于航空航天、轨道交通和国防军工等领域。芳纶纸是由芳纶短切纤维(Aramidchoppedfibers,缩写为ACFs)和芳纶沉析纤维(芳纶浆粕)通过湿法抄造和热压制备而成。由于继承了芳纶纤维所有的优点且可加工性强而受到广泛的关注。然而。由于芳纶纤维表面光滑且化学惰性，同时芳纶层析纤维或浆粕熔点高于分解温度，导致芳纶纤维间的粘合性较差，内部孔隙较多，制造出的芳纶纸的综合性能存在不足。
[0005]现有技术公开了芳纶纳米纤维涂布芳纶纸及其制备方法，该方法首先用间位芳纶沉析纤维和间位芳纶短切纤维制得间位芳纶纸，然后通过将芳纶纳米纤维放在二甲基亚砜和氢氧化钾的混合体系中搅拌得到芳纶纳米纤维涂布液，最后将芳纶纳米纤维涂布液分别涂在间位芳纶纸的两面，经热压后得到芳纶纳米纤维涂布芳纶纸。该方法在一定程度上提高了芳纶纸的绝缘性能，然而芳纶纳米纤维复杂的制备过程以及如何保证纳米纤维在纸张中的存留率仍是一项挑战。现有技术还公开了一种高性能芳纶复合纸基材料及其制备方法与应用，该方法首先对芳纶纤维表面进行改性得到氨基化芳纶纤维，然后对将纤维素纳米纤丝改性得到醛基化纤维素纳米纤丝，利用氨基与醛基发生席夫碱反应而充分交联得到高性能芳纶纸基材料；该方法虽然在一定程度上提高了芳纶纸基材料的机械性能和绝缘性能，但是对芳纶纤维和纤维素纳米纤维的改性过程较为复杂，涉及大量有机溶剂和强酸强碱的使用，实际工业化中难以大规模生产高性能芳纶纸。
[0006]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：对芳纶纤维进行改性在一定程度上能够提高芳纶纸的性能，然而复杂的改性操作以及大量有机溶剂和强酸强碱的使用，使得大规模制备高性能芳纶纸存在困难，此外，现有芳纶纸的孔隙率依然较大，进一步提高其击穿电压较为困难。在芳纶纸中添加芳纶纳米纤维能够有效改善芳纶纸的性能，但是芳纶纳米纤维的制备以及如何保证纳米纤维在芳纶纸中的存留率在工业生产中仍然十分困难。
[0007]基于目前的芳纶纸存在的缺陷，有必要对此进行改进。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提出了一种具有钉扎效应的芳纶复合纸及其制备方法，以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种具有钉扎效应的芳纶复合纸，包括：
[0010]芳纶纸；
[0011]聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布，其分别位于所述芳纶纸两侧，所述聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布侧面嵌入芳纶纸的孔隙内。
[0012]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸，所述芳纶纸是由聚苯硫醚超细纤维超短纤与芳纶短切纤维经湿法抄造制备而成。
[0013]第二方面，本专利技术还提供了一种具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，包括以下步骤：
[0014]提供芳纶纸以及聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布；
[0015]将聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布分别贴合在芳纶纸两侧，然后置于辊压机中于100～240℃、压力为0.1～0.5MPa、线速度为1～20m/min下进行热压，即得具有钉扎效应的芳纶复合纸。
[0016]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，所述芳纶纸的制备方法为：
[0017]将芳纶短切纤维和聚苯硫醚超细纤维超短纤混合后得到混合纤维；
[0018]再将混合纤维置于纤维解离器中进行解离；
[0019]向解离后的混合纤维中加入分散剂，搅拌后，得到混合浆液；
[0020]将混合浆液置于纸页成型器中抄造成形，干燥后即得芳纶纸。
[0021]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，所述分散剂的配制方法为：将聚氧化乙烯和聚丙烯酰胺加入至水中搅拌即得。
[0022]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，解离时控制解离器的转速为3000～7000r/min、解离时间为10～30min。
[0023]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、水、芳纶短切纤维和聚苯硫醚超细纤维的质量比为(1～4):(0.2～0.6):(1800～2200):(6～10):(2～5)。
[0024]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，所述芳纶短切纤维包括对位芳纶短切纤维、间位芳纶短切纤维和杂环芳纶短切纤维中的至少一种。
[0025]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，将混合浆液置于纸页成型器中抄造成形，干燥后还包括：将干燥后的芳纶纸置于辊压机中于220～260℃、压力为0.1～0.5MPa、线速度为1～5m/min下进行热压，即得芳纶纸。
[0026]优选的是，所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，将混合浆液置于纸页成型器中抄造成形，干燥后即得芳纶纸，其中干燥温度为80～120℃、时间为0.5～2h；
[0027]所述聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布的克重为20～50g/m2。
[0028]本专利技术的一种具有钉扎效应的芳纶复合纸及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，采用聚苯硫醚熔喷超细纤维与
芳纶短切纤维，通过湿法抄造制备出芳纶纸，然后将聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布分别置于芳纶原纸的两侧作为面层，采用热压工艺，将面层聚苯硫醚超细纤维嵌入到中间层芳纶纸的孔隙中,与芳纶原纸中均匀分散的聚苯硫醚超短纤熔接形成钉扎效应，同时,位于芳纶短切纤维间的聚苯硫醚超细纤维熔化再凝固形成连续网络，并牢固粘结芳纶短切纤维,得到面层和中间层完全紧密融合的具有三明治结构的芳纶复合纸。本专利技术方法简单，无需使用任何有机溶剂，安全环保，制备的芳纶复合纸结构致密，层间结合紧密，表面平整光滑，可显著提高芳纶纸的力学性能和电气绝缘性能。本专利技术的芳纶复合纸的制备方法，无需对芳纶纤维进行任何的改性处理，无需使用有机溶剂或强酸强碱，也不用添加纳米填料，通过将芳纶纸设计制备成三明治结构，能够大幅提高芳纶纸的力学性能和电气绝缘性能。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有钉扎效应的芳纶复合纸，其特征在于，包括：芳纶纸；聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布，其分别位于所述芳纶纸两侧，所述聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布侧面嵌入芳纶纸的孔隙内。2.如权利要求1所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸，其特征在于，所述芳纶纸是由聚苯硫醚超细纤维超短纤与芳纶短切纤维经湿法抄造制备而成。3.一种具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供芳纶纸以及聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布；将聚苯硫醚熔喷超细纤维无纺布分别贴合在芳纶纸两侧，然后置于辊压机中于100～240℃、压力为0.1～0.5MPa、线速度为1～20m/min下进行热压，即得具有钉扎效应的芳纶复合纸。4.如权利要求3所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，其特征在于，所述芳纶纸的制备方法为：将芳纶短切纤维和聚苯硫醚超细纤维超短纤混合后得到混合纤维；再将混合纤维置于纤维解离器中进行解离；向解离后的混合纤维中加入分散剂，搅拌后，得到混合浆液；将混合浆液置于纸页成型器中抄造成形，干燥后即得芳纶纸。5.如权利要求4所述的具有钉扎效应的芳纶复合纸的制备方法，其特征在于，所述分散剂的配制方法为：将聚氧化乙烯和聚丙烯酰胺加入至水中搅拌即得...

【专利技术属性】
技术研发人员：安丛举，姚松俊，王罗新，
申请(专利权)人：江西龙泰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：