[发明专利]一种耐高温绝缘连续片材及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温的绝缘连续片材及其制备方法。具体涉及一种具有良好的耐热性和绝缘性的含合成纤维的连续片材及制备方法。

背景技术

中国专利CN1522326公开了一种耐热性合成纤维纸的制备方法，其含有40-97wt％的耐热性有机合成聚合物短纤维和使这些纤维互相结合的3-60wt％的耐热性有机合成聚合物纤条体和/或有机系树脂粘合剂，它被制成电路板用叠层体的基体材料，该技术的缺点在于制造技术比较繁琐，而且不能采用常规的造纸设备进行生产。

中国专利CN1310263公开了一种绝缘纸的生产方法，采用噁二唑纤维饼70-90份、CMC羧甲基纤维素2.5-12.5份、涤纶纤维40-60份、松香皂化物0.2-22份加900-950份以上的水制成造纸浆，采用常规造纸技术制成绝缘纸，该方法中采用CMC作为粘合剂，由于CMC吸湿性，因此导致成品纸含水较高，绝缘性能下降。

中国专利CN1095011公开了一种聚芳基酰胺纤维的分散体和聚芳基酰胺片材的方法，通过控制制版中所用的纤维分散体的PH值可以改进这些方法的片材产品的各种特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温绝缘连续片材及其制作方法，其特征在于该绝缘片材的制备可以采用包括长网、圆网或斜网在内的各种造纸、无纺湿法成形设备并采用以下几个步骤制造：

1)在强剪切力分散条件下在水中形成一种包含芳纶短切纤维及其他耐高温短切纤维的分散良好的原料A；

2)在强剪切力分散条件下在水中形成一种包含芳香族聚酰胺毛细薄膜或芳砜纶毛细薄膜的分散良好的浆料B；

3)将上述两种分散的原料进一步混和分散，并添加一定量的云母和作为助剂的含铋化合物，经超碎声粉获得混合浆料。

4)混合浆料加水后湿法成形、脱水。

5)压榨、干燥。

6)高温热压成型。

本发明提供的一种耐高温绝缘连续片材，其特征在于该绝缘片材的组成为10-75wt％的芳纶短切纤维，10-70wt％的芳香族聚酰胺毛细薄膜，0-65wt％其他耐高温短切纤维，0-30wt％云母，0-10％作为助剂的含铋化合物。

所述的芳纶短切纤维包括聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，纤维长度为1.5-8mm。其中以聚间苯二甲酰间苯二胺短切纤维占多，占纤维含量的50-100wt％。

所述的其他耐高温短切纤维包括芳砜纶纤维、聚酰亚胺(PI)纤维、聚苯硫醚(PPS)纤维和聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维中一种或数种，纤维长度为1.5-8mm。

所述的芳香族聚酰胺毛细薄膜的厚度为0.3μm-3μm，呈无规条带状，其比表面积为3m²/g-45m²/g。此毛细薄膜是将芳香族聚酰胺浆液注入高速剪切的凝固液中凝固成形而得到的，在微观结构上和植物纤维纸浆有很大的差异。所述的毛细薄膜包括聚间苯二甲酰间苯二胺毛细薄膜和聚砜酰胺毛细薄膜，其中以聚间苯二甲酰间苯二胺毛细薄膜占多，占毛细薄膜总量的50-100wt％。

所述的一种耐高温绝缘连续片材的制作方法，其特征在于步骤1)、2)、3)中混合浆料中的固体物质量百分含量为0.2-1％。

所述的步骤4)中浆料的湿法成型上网浓度为0.05-0.8wt％。通常植物纤维纸的湿法成型上网浓度为0.8-1wt％，而合成纤维浆料由于在分散上较植物纤维纸浆困难，所以本发明采用较低的湿法浓度以保证浆料的良好分散，从而使最终产品具有良好的匀度。

本发明所述的湿法成形可采用任何的无纺湿法成形或造纸技术，包括圆网成形，长网成形和斜网成形中的任意一种。

制备耐高温绝缘片材的过程中，耐高温短切纤维及毛细薄膜在浆料中的均匀稳定分散是提高片材机械性能和绝缘性能的关键，所以本发明在步骤1和2中采用强力搅拌以达到在高剪切力下使短切纤维和毛细薄膜均匀分散的目的，搅拌的转速在200-3000转/分钟，优选在2000-2500转/分钟。为了达到使纤维和毛细薄膜在浆料中良好稳定的分散，本发明在步骤3中采用超声波达到此目的，超声波的强度为100-800w/m²，优选为300-800w/m²。

所述的助剂包括三氧化二铋、醋酸铋、氯化铋等含铋的化合物，优选是醋酸铋。助剂的作用是使绝缘材料的各组分为分散且均匀，以最终提高绝缘片材的电绝缘性能和耐热性。