[發明專利]一種對位芳綸紙及其制備方法

有效

• 申請號: 201810562334.6
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108824067B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 馬韻升;庹新林;陳梅梅;劉振學;張云奎;董志榮;劉余田;韓立霞
• 申請（專利權）人: 黃河三角洲京博化工研究院有限公司;清華大學
• 主分類號: D21H13/26
• 分類號: D21H13/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種對位芳綸紙的制備方法，包括：將對位芳綸納米纖維料液進行上網成型，得到濕紙張；將濕紙張進行多級緩沖壓榨脫水，得到脫水后的濕紙張；將脫水后的濕紙張依次進行多級低溫烘干和張力輔助干燥進行干燥成型，得到對位芳綸紙；所述上網成型的方法為：將對位芳綸納米纖維料液上漿后濾水，在成型網表面形成濕紙胚；對濕紙胚的下表面進行真空抽吸然后用上頂網成型器對濕紙胚的上表面進行脫水相結合的方式進行雙向脫水，得到濕紙張。本發明采用特殊的上網成型工藝、多級緩沖壓榨工藝、多級低溫烘干工藝及張力輔助干燥工藝能夠制備得到均勻性好、力學性能和絕緣性能優異的芳綸紙。本發明還提供了一種對位芳綸紙。

技術領域

本發明涉及膜材料技術領域，尤其涉及一種對位芳綸紙及其制備方法。

背景技術

對位芳綸紙(PAP)是一種高性能的特種膜材料，具有高強高模、尺寸穩定性優異、電氣絕緣性能優良、耐化學腐蝕、重量輕等優點，其可作為結構材料、絕緣材料、透波以及過濾材料等廣泛用于航空航天、軍事裝備、電子電器等行業。

目前用于制備PAP的原料主要是對位芳綸短纖、漿粕或沉析纖維，有時還加入間位芳綸或其他熱塑性樹脂作為增強劑。造紙的過程也較為復雜，一般需要經過特殊工藝將纖維打成漿料，需要加入分散劑提高漿料的分散性和穩定性。即便如此，也難以制備得到性能穩定的PAP。因為PAP厚度一般在數十微米(部分特殊用途的PAP厚度在100微米以上)，而對位芳綸短纖維的直徑在10微米左右，漿粕和沉析纖維的主要結構尺寸也在幾百納米到數微米，一旦漿料分散不勻，極易造成PAP的不均勻，進而使PAP性能不穩定。另外，加入間位芳綸纖維和分散助劑也會惡化PAP的性能。間位芳綸吸濕性較大，會引起PAP高濕度下的尺寸穩定性下降，難以滿足高精度產品的要求。而分散劑的加入，一方面不利于PAP的介電性能，另一方面也會產生大量廢水，導致污染環境或提高生產成本。

而且，采用全納米纖維造紙過程中存在著脫水難，制備的濕紙張濕強度低，在干燥的過程中尺寸收縮大等難題，嚴重影響了制備得到的對位芳綸紙的性能。因此，研發一種高性能的PAP的制備工藝成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種對位芳綸紙及其制備方法，本發明提供的對位芳綸紙的制備方法工藝簡單而且制備得到的對位芳綸紙在力學及電學性能上均較為優異。

本發明提供了一種對位芳綸紙的制備方法，包括：

將對位芳綸納米纖維料液進行上網成型，得到濕紙張；

對所述濕紙張進行多級緩沖壓榨脫水處理，得到脫水后的濕紙張；

將所述脫水后的濕紙張進行干燥和壓光成型，得到對位芳綸紙。

在本發明中，所述對位芳綸納米纖維料液中對位芳綸納米纖維的直徑優選為10～100nm，更優選為20～80nm，更優選為30～70nm，最優選為40～60nm；所述對位芳綸納米纖維料液中對位芳綸納米纖維的長度優選為100nm～1000μm，更優選為500nm～800μm，更優選為800nm～600μm，最優選為1μm～500μm。

在本發明中，所述對位芳綸納米纖維料液中的溶劑優選為水，更優選為去離子水。在本發明中，所述芳綸納米纖維料液的質量濃度優選為0.5～2.5％，更優選為1～2％，最優選為1.5％。

本發明對所述對位芳綸納米纖維料液的制備方法沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的方法制備得到對位芳綸納米纖維料液即可。在本發明中，所述對位芳綸納米纖維料液的制備方法優選為：

在氯化物和聚乙二醇的作用下，將對苯二胺和對苯二甲酰氯在N-甲基吡咯烷酮中進行縮聚反應，得到反應產物；

將所述反應產物和溶劑混合后破碎，得到混合體系；

將所述混合體系和水混合后攪拌，得到對位芳綸納米纖維料液。