一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法

專利名稱：一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法
技術領域：
本發明屬于造紙工業和材料工業交叉領域，具體涉及一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法。
背景技術：
芳綸間位纖維全稱為聚對間苯二甲酰間苯二胺，英文縮寫為PMTA，我國稱為芳綸1313纖維，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優良性能，其強度是鋼絲的5 6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2 3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右。該纖維在220°C下使用時間可達十年以上，其使用壽命 高于所有工業有機耐高溫纖維。在240°C下保持1000小時，機械強度仍保持原來的65%，在3700C以上才分解出少量氣體C02、CO、N2。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。芳綸紙是目前世界上耐高溫、絕緣材料中發展最快的特種化學纖維紙，它不但具有優良的物理機械性能，還具有較好的熱穩定性、阻燃性、電絕緣性和耐輻射性，是航空、航天、國防、電子、通訊、環保、化工和海洋開發等領域中的重要基礎材料。國外的芳綸紙經過多年的發展，已經能夠滿足高端領域的使用要求，但國內對芳綸紙的研究起步較晚，研制出的芳綸紙強度性能與國外同類產品相差較大，不能滿足高端領域的嚴苛環境的使用要求。聚酰亞胺樹脂是一種具有高模量、高強度、低吸水率、耐水解、耐輻射，優異絕緣性及耐熱氧化穩定性等特點的物質。聚酰亞胺樹脂的種類也較多，熱固性和熱塑性是其主要的兩大類。而每一類又由于不同的結構單體合成，而具有眾多的類型，且每一類型的聚酰亞胺樹脂具有某一方面的特定性能。一般的聚酰亞胺樹脂，在260°C下使用壽命可達2000h，即使在熱氧氣氖下仍可保持室溫機械強度的85%，最高使用溫度可達300°C。依據不同的生產工藝，可生產出具有不同突出特點的聚酰亞胺樹脂，如用苯乙炔封端含奈環的聚酰亞胺樹脂具有良好地加工性能和熱性能，5%熱失重溫度在530°C以上；含苯炔基側鏈的聚酰亞胺樹脂，具有優異耐熱性能和較高點韌性，5%熱失重溫度高于550°C，以氰基封端聚酰亞胺樹脂的熱初始分解溫度為540°C以上。

發明內容
本發明的目的在于提供一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法。為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案。I)將間位芳綸短切纖維在槽式打漿機內疏解分散l(T60min ；2)將間位芳綸沉析纖維在槽式打漿機內疏解分散，疏解分散中加入間位芳綸沉析纖維絕干質量0. 01 8%的聚氧化乙烯(PE0)，疏解分散至打漿度為25 60° SR得間位芳綸沉析纖維漿，將間位芳綸沉析纖維漿加入經過步驟I)疏解分散后的間位芳綸短切纖維中，制備成芳綸纖維漿，間位芳綸沉析纖維漿的加入量以間位芳綸沉析纖維絕干質量計為間位芳綸短切纖維絕干質量的0. Of 30%，向芳綸纖維漿中加入間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和0. f 18%的丁苯膠乳以及0. Of 20%的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)，然后用紙機抄造成型、干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸潰后經過熱壓機熱壓得間位芳綸纖維紙，間位芳綸沉析纖維的填充作用，提高了間位芳綸纖維紙的強度，聚酰亞胺樹脂的粘結作用，增強了間位芳綸纖維紙的強度以及紙張的耐溫性、絕緣性。所述間位芳綸短切纖維的長度為2 8mm。所述聚酰亞胺樹脂的浸潰量為原紙質量的f 50%，紙張的浸潰量過低時，紙張的抗張強度和耐壓強度性能提升不明顯；浸潰量過大時，紙張韌性較差，撕裂度降低。本發明采用的聚酰亞胺樹脂為耐高溫的聚酰亞胺樹脂，具體為長春高崎聚酰亞胺股份有限公司生產的耐高溫H-FX樹脂。本發明在間位芳綸紙的制備過程中，利用聚酰亞胺樹脂對芳綸原紙進 行浸潰處理，提高了間位芳綸紙的強度、可抄造性，減少了抄造時的斷紙，提高了紙機車速，提高了生
產效率。經過長期的試驗研究，發現在抄造芳綸紙的過程中，利用高性能的聚酰亞胺樹脂，對芳綸纖維原紙進行浸潰處理，可以有效地提高芳綸纖維紙的強度，減少抄造時的斷紙，提高紙機車速，提高生產效率。本發明所制備的間位芳綸纖維紙是環保節能型新產品，技術含量高、創新性強，應用前景廣闊，對推動高新技術產業發展，促進傳統產業的升級換代，提升絕緣材料產品的檔次，促進相關產業的發展具有重大的現實意義。


圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，本發明生產工藝流程如圖I所示,具體工藝如下實施例I將間位芳綸短切纖維在槽式打漿機內進行充分的疏解分散30min ;將間位芳綸沉析纖維在槽式打漿機中疏解分散至打漿度為25° SR得間位芳綸沉析纖維漿，在疏解分散的過程中，為減少間位芳綸沉析纖維的纏結，加入PE0，用量為0. 01% (相對于間位芳綸沉析纖維絕干質量的比)；將間位芳綸沉析纖維漿和疏解分散后的間位芳綸短切纖維配合形成芳綸纖維漿，間位芳綸沉析纖維漿的加入量為30% (以間位芳綸沉析纖維絕干質量計，相對于間位芳綸短切纖維絕干質量的比);在芳綸纖維漿中加入丁苯膠乳和CPAM，用量分別為8%(相對于間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和的比)和I. 5% (相對于間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和的比)，然后經過流送系統進入抄紙前的高位箱或流漿箱；最后在斜網或圓網紙機上抄造成型、在105°C下干燥得芳綸紙原紙，將芳綸紙原紙經聚酰亞胺樹脂浸潰，浸潰量為25%(相對于芳綸紙原紙的質量比)，浸潰后經熱壓機熱壓，生產出合格紙張。實施例2
將間位芳綸短切纖維在槽式打漿機內進行充分的疏解分散IOmin ;將間位芳綸沉析纖維在槽式打漿機中疏解分散至打漿度為35° SR得間位芳綸沉析纖維漿，在疏解分散的過程中，為減少間位芳綸沉析纖維的纏結，加入PE0，用量為3% (相對于間位芳綸沉析纖維絕干質量的比)；將間位芳綸沉析纖維漿和疏解分散后的間位芳綸短切纖維配合形成芳綸纖維漿，間位芳綸沉析纖維漿的加入量為10% (以間位芳綸沉析纖維絕干質量計，相對于間位芳綸短切纖維絕干質量的比)；在芳綸纖維漿中加入丁苯膠乳和CPAM，用量分別為18%(相對于間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和的比)和0. 01% (相對于間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和的比)，然后經過流送系統進入抄紙前的高位箱或流漿箱；最后在斜網或圓網紙機上抄造成型、在90°C下干燥得芳綸紙原紙，將芳綸紙原紙經聚酰亞胺樹脂浸潰，浸潰量為50%(相對于芳綸紙原紙的質量比)，浸潰后經熱壓機熱壓，生產出合格紙張。實施例3將間位芳綸短切纖維在槽式打漿機內進行充分的疏解分散60min ;將間位芳綸沉析纖維在槽式打漿機中疏解分散至打漿度為60° SR得間位芳綸沉析纖維漿，在疏解分散的過程中，為減少間位芳綸沉析纖維的纏結，加入PE0，用量為8%(相對于間位芳綸沉析纖維絕干質量的比)；將間位芳綸沉析纖維漿和疏解分散后的間位芳綸短切纖維配合形成芳綸纖維漿，間位芳綸沉析纖維漿的加入量為0. 01% (以間位芳綸沉析纖維絕干質量計，相對于間位芳綸短切纖維絕干質量的比);在芳綸纖維漿中加入丁苯膠乳和CPAM，用量分別為0. 1%(相對于間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和的比)和20% (相對于間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和的比)，然后經過流送系統進入抄紙前的高位箱或流漿箱；最后在斜網或圓網紙機上抄造成型、在溫度為110°C下干燥得芳綸紙原紙，將芳綸紙原紙經聚酰亞胺樹脂浸潰，浸潰量為1% (相對于芳綸紙原紙的質量比)，浸潰后經熱壓機熱壓，生產出合格紙張。間位芳綸紙經過聚酰亞胺樹脂增強后綜合性能有大幅度的提升，兩種紙張性能的對比見下表。
權利要求
1.一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將間位芳纟侖短切纖維在槽式打衆機內疏解分散l(T60min；2)將間位芳綸沉析纖維在槽式打漿機內疏解分散,疏解分散中加入間位芳綸沉析纖維絕干質量O. Of 8%的聚氧化乙烯，疏解分散至打漿度為25飛O。SR得間位芳綸沉析纖維漿，將間位芳綸沉析纖維漿加入經過步驟I)疏解分散后的間位芳綸短切纖維中，制備成芳綸纖維漿，間位芳綸沉析纖維漿的加入量以間位芳綸沉析纖維絕干質量計為間位芳綸短切纖維絕干質量的O. Of 30%，向芳綸纖維漿中加入間位芳綸沉析纖維與間位芳綸短切纖維絕干質量之和O. Γ18%的丁苯膠乳以及O. Of 20%的陽離子聚丙烯酰胺，然后用紙機抄造成型、干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸潰后經過熱壓機熱壓得間位芳綸纖維紙。
2.根據權利要求I所述一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法，其特征在于所述間位芳綸短切纖維的長度為2 8mm。
3.根據權利要求I所述一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法，其特征在于所述聚酰亞胺樹脂的浸潰量為原紙質量的廣50%。·
全文摘要
本發明提供一種聚酰亞胺樹脂增強間位芳綸紙的制備方法，將間位芳綸沉析纖維在槽式打漿機內疏解分散，將間位芳綸沉析纖維加入疏解分散后的間位芳綸短切纖維中，制備成芳綸纖維漿，向芳綸纖維漿加入丁苯膠乳以及陽離子聚丙烯酰胺，然后用紙機抄造成型、干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸漬后經過熱壓機熱壓得間位芳綸纖維紙，本發明在間位芳綸紙的制備過程中，利用聚酰亞胺樹脂對芳綸原紙進行浸漬處理的方法，提高間位芳綸紙的強度、可抄造性，減少抄造時的斷紙，提高了紙機車速，提高了生產效率。
文檔編號D21H17/56GK102953289SQ2012104339
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者陸趙情, 花莉, 張美云, 丁孟賢, 楊誠, 付饒, 孟育, 徐強 申請人:陜西科技大學