造纸材料
日期：2019-03-29 09:44
图1 聚酰亚胺纤维纸
绝缘纸是一种用于变压器、电动机和发电机等电气设备的绝缘材料,也是层压制品、复合材料和预浸材料等绝缘材料的主要组成材料。通常各类电气设备的使用环境大不相同,如湿热、腐蚀性、放射性环境等。因此绝缘纸需要具备不同于其他纸种的特性,如优异的力学性能、电气性能、热稳定性、尺寸稳定性、耐辐射性能、阻燃性能以及较小的吸湿率。长期以来,芳纶纸作为综合性能优良的耐高温绝缘材料,是特种纸领域研究的热点,其良好的介电强度和耐高温性能在一定程度上满足了行业对耐高温绝缘纸的应用需求。但是,随着现代产业技术的发展,各行业对耐高温绝缘纸的应用性能提出了更严苛的要求。美国、日本等一些国家于20世纪90年代将研发重点转向了比芳纶纤维强度高、模量高、耐热性能好、吸湿率小的聚酰亚胺纤维纸的开发应用中,并对其纸基材料的开发开展了相应的研究。
美国专利发明了一种聚酰亚胺纤维纸的制造方法,首先通过湿法纺丝工艺制备聚酰胺酸纤维,将聚酰胺酸纤维分散在水中制成聚酰胺酸纤维纸浆,进而得到聚酰胺酸纤维纸,最后经过化学亚胺化或者热亚胺化得到聚酰亚胺纤维纸,其中经化学亚胺化得到的纤维纸断裂长度为1.5~5.0km,经热亚胺化得到的聚酰亚胺纤维纸断裂强度为3.5~6.0km。日本发明专利JP200396081首先将聚酰亚胺纤维切成短纤维分散在水中制成纸浆,然后采用湿法造纸技术制得聚酰亚胺纤维前体纸,最后将前体纸加热、加压得到聚酰亚胺纤维耐热绝缘纸。美国专利Us20070084575A113将熔融纺丝制备的聚酰亚胺纤维切成短纤维,分散在聚四氟乙烯粉末的悬浮液中,利用湿法造纸机得到聚酰亚胺纤维湿纸,然后加压干燥,最后加热加压处理,得到了聚酰亚胺纤维纸,该纤维纸厚度为154~274um,断裂强度为2.1~5.6km,介电常数为2.10~2.36,吸水率0.1%-0.3%,性能优异。美国专利Us20120241151公开了一种高耐热聚酰亚胺纤维纸的制备方法。该方法利用聚酰亚胺泡沫作为前驱体制备聚酰亚胺短纤维。具体为将聚酰亚胺泡沫在研磨机中研成尺寸约为1mm的样品,然后分散于水中高速搅拌形成聚酰亚胺短纤维浆液,之后除水制成聚酰亚胺纤维湿纸,最后干燥热压得到聚酰亚胺纤维纸,该方法的优点是利用聚酰亚胺泡沫为前驱体制备的聚酰亚胺短纤维具有许多分支,有利于无纺布及纤维纸的制备,并且为高耐热产品。该纤维纸的玻璃化转变温度大于或等于300℃,断裂强度为17708g/mm。有聚酰亚胺材料公司公开了一种聚酰亚胺纤维纸的制备方法,先制备聚酰胺酸短切纤维浆液,经加压干燥之后得到聚胺酸纤维纸,最后经酰亚胺化制备聚酰亚胺纤维纸,该纤维纸的抗张指数在40N,cm/g以上。图1为该公司小试制备的聚酰亚胺纤维纸。
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