[发明专利]添加型间位芳纶纸的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加型间位芳纶纸的制作方法，更确切的说本发明涉及在制造间位芳纶浆粕状纤维的过程中添加功能性粉末，加强间位芳纶纸某一方面性能或增加附加性能。

背景技术

随着科技的进步，在航空航天、军事、电子、机械工业以及其他对安全性和轻便性要求高的行业里，高性能合成材料自问世以来即得到广泛应用。聚间苯二甲酰间苯二胺纸(简称间位芳纶纸)是具有高强度、低形变、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和优良的绝缘性能的材料，可用于高档电机的绝缘纸以及印刷电路板、卫星通讯、高速传递回路等，间位芳纶纸还可以制作成蜂窝材料用于室内绝缘方面。

为了加强聚间苯二甲酰间苯二胺纸的某一方面或增加附加性能，需要添加一些功能性粉末材料，例如CN 99114635.2在绝缘纸中在造纸时添加云母粉，CN 200610063595.0在制作绝缘纸时添加聚苯硫醚颗粒。但是在间位芳纶纸抄纸阶段添加功能性粉末，容易造成间位芳纶纸的分布不均匀的现象，严重的甚至会影响间位芳纶纸的性能。在抄纸阶段添加功能性粉末还会造成功能性粉末颗粒大量的剩余在造纸浆料中，剩余的造纸浆料配比难以确定，很难进行循环利用，浪费大量的原料，增加成本。

制备绝缘纸的原料绝大部分是浆粕状纤维，其外观片状，在绝缘纸中无处不在，其性能的好坏对纸张的绝缘性及强度有显著作用。

本发明针对上述问题，提出一种有效添加功能性粉末的新方法。根据本发明的方法，可以使得功能性粉末在绝缘纸中分布均匀，而且不会造成原材料的浪费。

发明内容

本发明目的在于提供一种添加型间位芳纶纸的制作方法，即在间位芳纶浆粕状纤维的制造阶段就添加功能性粉末。使功能性粉末均匀地分布在间位芳纶浆粕状纤维中，同时均匀的分布在间位芳纶纸中。

本发明提供的在间位芳纶浆粕状纤维制造阶段加入功能性粉末种类可按照对间位芳纶纸性能的要求而选择。按照间位芳纶纸型号的不同添加的功能性粉末的种类也不同，间位芳纶纸中功能性粉末的质量百分数也随纸张性能参数的改变而变化，功能性粉末的质量百分数小于20wt％。

所述添加功能性粉末，必须均为纳米粉末，一般指粒度在200纳米以下的粉末，要求粒子微细、几乎没有粗颗粒、粒度分布窄而且均匀、分散性好和杂质含量少。

所述添加纳米功能性粉末，必须不溶解于酰胺类溶剂，还要在酰胺类溶剂中分散均匀。

典型的为了增加间位芳纶纸的介电性能，可以添加硅石粉末、粘土材料、水滑石、氧化锆或其他金属氧化物的粉末材料，其在间位芳纶纸中质量百分比小于10％。

为了增加间位芳纶纸的强度，还可以添加作为粘合剂的热塑性纤维的颗粒，例如环氧树脂、酚醛树脂和三聚氰胺树脂等等，其在间位芳纶纸中质量百分比小于20％。

为了间位芳纶纸增加抗静电效果，还可以添加抗静电母粒例如炭黑、特定的金属氧化物和聚苯胺颗粒等等，其在间位芳纶纸中质量百分比小于10％。

其他，还可以添加适量的可在高温使用的抗氧化剂、抗老化剂或抗紫外吸收剂等等，其占间位芳纶纸质量百分比小于6％。例如二氧化钛粉末诱十分宝贵的光学性质，可以作为防晒剂全面的防护紫外线。

本发明提供了一种添加型间位芳纶纸的制作方法，其步骤如下：

1)选择适合的功能性粉末，在酰胺类溶剂中进行预处理、分散，得到适当浓度的粉末原液。

2)将聚间苯二甲酰间苯二胺溶液与功能性粉末原液由控制系统控制按照固定的比例进行在线混合，经过一级混合器、二级混合器混合。

3)将2)混合液进行沉析，制作成添加型间位芳纶浆粕状纤维，并加入间位芳纶短切纤维；

4)添加型浆粕状纤维与间位芳纶短切纤维打浆疏解后制成造纸浆料，使用斜网成型工艺抄纸，得到芳纶湿纸页，芳纶湿纸页压榨干燥后，进行高温压光，复卷，分切得到成品纸。

所述功能性粉末原液为悬浊液，其质量百分比为0.5-60wt％。功能性粉末的种类不同，其功能性粉末原液的浓度也不相同。

所述聚间苯二甲酰间苯二胺溶液的质量百分比数18-25％。

所述酰胺类溶剂包括N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。