[發(fā)明專利]一種高強度芳綸絕緣層壓板的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610767811.3
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106283834B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 江明;王志新;鄧鈞波;楊崢;孫巖磊;孫靜;逄忠凱
• 申請（專利權）人: 煙臺民士達特種紙業(yè)股份有限公司
• 主分類號: D21H13/26
• 分類號: D21H13/26;D21H15/02;D21F11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 齊書田

技術領域

本發(fā)明屬于造紙工業(yè)和絕緣工業(yè)交叉領域，具體涉及一種高強度芳綸絕緣層壓板的制備方法。

背景技術

芳綸絕緣層壓板是以間位芳綸纖維為主要原料，通過濕法抄造和層合板壓工藝制備而成的高性能絕緣材料。因其具備突出的機械強度、絕緣特性和耐高溫性能，并且對油和漆有良好的滲透性和相容性，可作為墊片、端圈、撐條、角環(huán)、螺栓、螺桿、壓環(huán)、絕緣筒等成型件和一些油浸設備的結構件而應用到電機、變壓器等電力設備中，市場前景十分廣闊。

間位芳綸纖維具有高強度、高模量以及優(yōu)異的絕緣性和熱學穩(wěn)定性，是制備耐高溫絕緣層壓板的首選材料。然而由于芳綸纖維的表面惰性強，纖維間難以結合，同時絕緣層壓板的厚度大定量高，采用常規(guī)層壓板的制備方法所生產的層壓板機械強度和絕緣特性極低，且易于分層，無法滿足實際應用的要求，其制備難度較高，目前的專利涉及較少，主要是采用與木材纖維配抄或樹脂浸漬增強的方法。

中國專利CN：201310418332.7提出將20～70％的芳綸漿粕纖維進行接枝改性，再與30～80％的木材纖維混合配抄，采用真空層壓機制得復合絕緣層壓板，有效提高了機械強度，并降低了介電常數，滿足了特高壓變壓器的使用要求。

中國專利CN：00810718.1采用60～97％的短切纖維和3～40％的間位芳綸漿粕纖維制備芳綸紙，并采用熱固性樹脂進行浸漬后壓板。該方法制備出的芳綸層壓層壓板主要應用于電路板中，機械強度和介電性能較好。

中國專利CN：200710050007.4提出將含芳雜環(huán)芳綸纖維與熱固性樹脂復合成膜，再將多層膜疊加熱壓成型，制得的層壓層壓板強度大，質量輕，阻燃性和絕緣性好，可用于低溫絕緣領域。

上述專利所介紹的絕緣層壓板制備方法對其機械強度和絕緣特性起到了一定的增強作用，但也存在著耐熱等級低及相容性差等問題。其中，木材纖維在高溫、水份、氧及油中酸性化合物的共同作用下易于降解，從而極大降低產品使用壽命；而樹脂的存在會引起絕緣層壓板的耐熱性下降，同時損害其對油和漆的滲透性和相容性，這嚴重限制了絕緣層壓板的應用。因此，采用純間位芳綸纖維制備絕緣層壓板成為技術發(fā)展趨勢。

野崎正興等介紹了將干燥的間位芳綸紙多層疊合后進行高溫高壓，使其局部產生熔融粘合，從而制備出純芳綸絕緣層壓板，耐熱性得到大幅改善。但這種方法需要很大的勞動力和時間，所制備的層壓板尺寸精度低，層間粘合不充分，表現為在彎曲加工時，內側產生脫層，外側發(fā)生龜裂。

美國專利US：5089088采用20～95％間位芳綸沉析纖維和5～80％間位芳綸短切纖維制備芳綸濕紙幅，將多層濕紙幅疊合后進行熱壓處理，溫度100～200℃，然后將層壓板加濕至含水量5～25％，再進行二次熱壓處理，溫度200～315℃，最后制得密度0.14～0.45g/cc的純芳綸絕緣層壓板。該方法所制備的層壓板耐熱性好，對油和漆的吸收性突出，有效解決了層間粘合不足的問題，但其密度小，機械強度較低。

隨著科學技術的發(fā)展，電機、變壓器等設備朝著小型化、大容量化、安全可靠化的方向發(fā)展，實際應用中密度為0.7～1.0g/cc高強度絕緣層壓板需求量較大，但相關報道較少。而市場上現有的產品存在性能不足、易于分層、尺寸精度不高等問題，難以滿足應用的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種高強度芳綸絕緣層壓板的制備方法，以克服上述現有技術存在的缺陷，本發(fā)明制備的芳綸絕緣層壓板厚度0.8～10mm，密度0.7～1.0g/cc，尺寸精度高，具備優(yōu)異的機械強度和絕緣特性，耐溫等級高，且對油和漆具有良好滲透性和相容性。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種高強度芳綸絕緣層壓板的制備方法，所述芳綸絕緣層壓板厚度0.8～10mm，密度0.7～1.0g/cc，包括以下步驟：

(1)將間位芳綸短切纖維A、間位芳綸短切纖維B和間位芳綸沉析纖維在水中疏解后混合，所述的間位芳綸短切纖維A為高強高模纖維，長度4～10mm、纖度1.5～2.5D；間位芳綸短切纖維B為初生纖維，長度1～3mm、纖度0.5～1.0D；

(2)利用斜網成型器進行濕法抄造成形，上網濃度0.005～0.02％，成型器內采用超聲波處理，頻率為50～100kHz；

(3)將濕紙幅壓榨至含水率70～90％，通過疊層輥卷取濕紙幅，切斷后在輸送機上展開，形成濕紙坯，并送入板式熱壓機進行分段熱壓；

(4)降溫后卸板進入半成品室平衡處理，然后切邊整飾，最終得到芳綸絕緣層壓板產品。