一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110205862A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910497371.8(22)申请日2019.06.10(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园1号(72)发明人宋顺喜时宇杰张美云袁世波杨斌谭蕉君聂景怡陆赵情(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李红霖(51)Int.Cl.D21H13/26(2006.01)D21H17/68(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法(57)摘要本发明公开了一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，提高芳纶云母纸湿法造纸抄造过程中云母的留着率，进一步提升芳纶云母纸的介电强度和机械强度；解决现有芳纶云母纸湿法造纸过程中，云母留着率低、受大粒径云母随机堆叠、任意搭积产生空隙和孔径致机械强度和介电强度提升受限等问题和缺陷；同时该方法通过简单操作，使得芳纶云母纸的介电强度和机械强度得到显著增强，绝缘性能明显提升。CN110205862ACN110205862A权利要求书1/2页1.一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将对位芳纶短切纤维经十二烷基苯磺酸钠热水洗涤处理，得到芳纶纤维；将芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜同时置于容器中，密封后持续机械搅拌处理，得到在KOH/DMSO体系中稳定分散存在的芳纶纳米纤维分散液A；(2)在持续机械搅拌下，向芳纶纳米纤维分散液中注入去离子水，得到分散于水相体系中的芳纶纳米纤维/KOH/DMSO/H2O混合液；(3)将步骤(2)中得到的芳纶纳米纤维/KOH/DMSO/H2O混合液通过500目尼龙滤膜真空抽滤，抽滤过程中采用去离子水和无水乙醇反复交替洗涤若干次，得到凝胶芳纶纳米纤维；(4)将步骤(3)中得到的凝胶芳纶纳米纤维在机械搅拌作用下重新分散于去离子水中，配制成芳纶纳米纤维分散液B；(5)将云母鳞片超声分散处理后均匀分散于步骤(4)中得到的芳纶纳米纤维分散液B中配制成混合浆料；将混合浆料在剪切力作用下湿法研磨，得到芳纶纳米纤维/云母共磨复合体；(6)将芳纶纤维短切纤维和沉析纤维混合进行疏解分散后，制备成混合均匀的芳纶纤维悬浮液；将芳纶纳米纤维/云母共磨复合体加入芳纶纤维悬浮液中，机械搅拌混合均匀后，上网成形，经压榨、干燥后得到芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸。2.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的十二烷基苯磺酸钠热水浓度为1.2×10-3～1.5×10-3mol/L，热水洗涤条件为：在60～80℃的温度下机械搅拌30～60min。3.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜之间的比例为1g：1.5g：500mL，持续机械搅拌具体要求为：密封条件下，采用磁力搅拌器在室温下搅拌5～7天，转速为550～850rpm。4.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，步骤(2)中去离子水与芳纶纳米纤维分散液A的质量比为5:1～2:1。5.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，步骤(3)中洗涤用无水乙醇的体积与芳纶纳米纤维/KOH/DMSO/H2O混合液中芳纶纳米纤维的质量比为1mL:5mg～1mL:3mg；洗涤用去离子水与芳纶纳米纤维/KOH/DMSO/H2O混合液的质量比为5:1～2:1。6.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，步骤(4)中芳纶纳米纤维水分散液B质量浓度为2％～10％，机械搅拌转速为200～500rpm。7.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述云母鳞片为白云母鳞片，白云母鳞片尺寸100～170μm；将云母鳞片配置成质量浓度为5％～10％的浆液后超声分散，超声分散功率为500～1000w，时间为10～30min；云母鳞片与芳纶纳米纤维分散液B中芳纶纳米纤维的质量比为(80～98):(20～2)。8.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法，其特征在于，步骤(5)中湿法研磨采用球磨或者PFI磨浆机实现；采用球磨进行研磨时，条件为：研磨介质与物料质量比为4：1，球磨机运行转速为300r/min，研磨时长10min；采用PFI磨浆机研磨时，条件为：磨浆转数1000r～15000r，磨浆质量浓度为5％～15％。2CN110205862A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维