一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法。该方法先将聚苯硫醚纤维的预处理，将预处理后的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆粕混合，将已经干燥的原纸进行浸渍处理，将处理后的样张进行压榨；处理后的样张在洗涤液中浸泡,去除残留在纸张中有机溶剂和无机盐；再将处理后的样张进行压榨。高强度芳纶纸克重为10?200g/m2时，所得芳纶纸的厚度为20?400μm，抗张强度为10?150KN/m，介电强度为30?70kV/mm。本发明采用纸芳纶和聚苯硫醚为原料，工艺环境友好、成本低，成纸强度高，匀度好，对现有纸机工艺设备进行部分改造，即可实现工业化生产。
【专利说明】
一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自増强的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及高强度芳纶纸，特别是涉及一种溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，该高强度芳纶纸可应用于包装、皮革、电路板基材、军事、交通、电气、建筑等领域。
【背景技术】
[0002]芳纶和聚苯硫醚作为普遍的工业原料，不但具有绝缘性能好、易加工，而且耐高温、阻燃、抗化学腐蚀和具有较好的机械性能。近些年来芳纶纸张在绝缘材料中、电路板基材、建筑行业、一些蜂窝结构材料与军事方面等一些领域的应用中，都取得了令人欣喜的成果，已经成功引起世界各国的关注和研发。目前，芳纶纸张主要由短切纤维和沉析纤维混抄而成，但由于间位芳纶中的酰胺键里的C-N键电负性较小，且间位芳纶之间的成键之间未形成共轭效应，因此用未处理的间位芳纶所抄的纸物理性能较差，容易被折断和撕裂。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于克服现有技术中芳纶纸的物理性能差和绝缘性能低两个方面的问题，提供了一种生产时间短、物理性能好、绝缘性能高的芳纶纸的制备方法。
[0004]本发明通过芳纶纤维的自溶解、高温强压下使纸张中的纤维充分接触、粘结，通过部分溶解自增强，降温后固化增加纤维之间的接触和粘合，使纸张内部纤维之间的空隙减少，改善了纸张的物理性能和绝缘性能。
[0005]本发明的目的通过以下步骤实现:
[0006]—种溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0007]I)聚苯硫醚纤维的预处理:将聚苯硫醚纤维在第一浸渍液中浸泡80-100分钟；所述第一浸渍液为饱和氢氧化钠溶液或者质量分数大于85 %的!12504溶液；
[0008]2)纸张的抄造:将预处理后的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆柏混合，然后进行疏解，添加分散剂，然后抄造原纸，原纸的定量为10-200g/m2;
[0009]3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸干燥至含水率低于8%;
[0010]4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在第二浸渍液中浸渍5-20S，对原纸进行浸渍处理，芳纶纤维发生溶解，芳纶纤维与聚苯硫醚纤维充分交织在一起，除去充斥在聚苯硫醚纤维和芳纶纤维之间的微量空气;所述第二浸渍液为浓硫酸，或者是所述浸渍液为无机盐与有机溶剂组成的复合处理液;所述无机盐为氯化锂或者氯化钾;所述有机溶剂为N-N-二甲基乙酰胺N-N-二甲基甲酰胺；
[0011]5)压榨工艺:将经步骤4)处理后的样张进行压榨；
[0012]6)洗涤工艺:将经步骤5)处理后的样张在洗涤液中浸泡，去除残留在纸张中有机溶剂和无机盐；
[0013]7)压榨工艺:将经步骤6)处理后的样张进行压榨。
[0014]为进一步实现本发明目的，优选地，所述复合处理液的配置方法是将无机盐烘干至含水率低于2%后，将其在50_110°C分散，全溶解于有机溶剂中，无机盐与有机溶剂的质量比为0.1-99: 100，溶解完毕后静置以备用。
[0015]优选地，所述的芳纶纤维长度为l-5mm，直径为5-15μπι;聚苯硫醚纤维的长度为0.5_5mm，直径为 8_20ym。
[0016]优选地，所述聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆柏的质量比为(0.1-50):(0.1-99):(0.1-99)o
[0017]优选地，所述洗涤液中浸泡的时间为l_2h。
[0018]优选地，步骤5)和步骤7)的压榨都是在温度为80_110°C，压力为5_15MPa条件下处理300-600S。
[0019]优选地，所述的第一浸渍液的温度为40_60°C。
[0020]优选地，所述洗涤液为蒸馏水、去离子水或者乙醇。
[0021 ]优选地，所述的干燥为微波干燥和/或红外干燥。
[0022]—种高强度芳纶纸，由上述方法制得，所述高强度芳纶纸克重为10-200g/m2时，所得芳纶纸的厚度为20-400μπι，抗张强度为10-150KN/m，介电强度为30-70kV/mm。
[0023]为了进一步增强芳纶纸张的强度和降低成本，优选地，所述的芳纶纤维为间位芳纶。
[0024]优选的，浸渍溶液采用的是N-N二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAC/LiCl)。
[0025]聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，缩写PPS)是一种新型的线性高分子质量结晶性高聚物，具有耐高温、阻燃、抗化学腐蚀、机械性能好等优点。本发明专利通过溶解复压自增强混抄的方法，采用芳纶溶解自增强的方式，增加芳纶纤维与聚苯硫醚纤维之间的粘合，使纤维能够充分的接触交织，改善所成纸张的物理性能和绝缘性能。
[0026]本发明先将纤维级别的间位芳纶、纤维级别的间位芳纶浆柏、纤维级别的聚苯硫醚混抄成纸，然后在温度为80-110°C，压力为5-15MPa处理，用浓度为50-200g/L的溶有无机盐的有机溶液浸渍，经洗涤液洗涤后，将纸张中所含的有机溶剂和无机盐洗出，再经平板硫化机处理，然后便可得到物理性能较好的纤维结构。由于含有无机盐的有机溶液能够溶解间位芳纶，当间位芳纶经溶液浸渍后，芳纶纤维发生局部溶解，遇水后固化，然后复压，这样便使芳纶纤维和聚苯硫醚纤维之间的粘合更加紧密、严实。芳纶纤维通过溶解自增强，大大增强了这种芳纶纸张的物理特性和绝缘性能。本发明当纸张的定量为(10-200)g/m2时，厚度为(20-400)μπι，纸张的抗张强度可以达到(10-150)Mpa，介电强度为(35-70)kV/mm。
[0027]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
[0028]I)本发明制备的芳纶纸克重为100-200g/m2，厚度为200-400μπι，抗张强度为10-300KN/m，介电强度为 30-70kV/mm。
[0029]2)本发明与传统芳纶纸相比，不但利用了芳纶纤维自溶解自增强纤维之间的结合，而且利用了聚苯硫醚纤维增强芳纶纸张的强度。
【具体实施方式】
[0030]为了更加深入理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
[0031]下面实施例中，抗张强度采用GB/T12914-2008国家标准测试;材料单位面积上的克重按照NF Q01-003-1975进行测试。
[0032]实施例1
[0033]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0034](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0035](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照3:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为60g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0036](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0037](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍5s，由于聚苯硫醚纤维具有较好的物理性能，充当作为纸张的基体，芳纶浆柏和芳纶纤维发生部分溶解填充在聚苯硫醚纤维之间，可使纸张具有较好的物理性能和绝缘性能。所述溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0038](5)压榨工艺:将经步骤(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为SMPa处理60s;
[0039](6)洗涤工艺:将经步骤(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡lh，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0040](7)压榨工艺:将经步骤(6)处理后的样张在温度为110°C，压力为SMPa处理60s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0041]一般的芳纶纸张纤维之间空隙较大，纤维难以充分的交织在一起，从而结构疏松，机械强度差;经过本实施例上述步骤处理后，间位芳纶浆柏由于比表面积大首先被溶解，被溶解的芳纶浆柏填充在芳纶纤维和聚苯硫醚纤维之间，使纸张中的纤维能够更好的充分交织，从而使纸张结构紧凑，机械强度和绝缘性能得到大幅度上升。
[0042]经检测，本实施例所得芳纶纸厚度为117μπι，抗张强度为80.2MPa，明显高于国外进口的美国杜邦芳纶纸(34MPa)，通过在击穿电压测试仪上按照ASTM D149标准进行测试其介电常数(测试介质为空气，升压速率0.5Kv/秒，恒定时间30秒)，其介电强度为31Kv/mm。上述结果表明本发明制造的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张具有比普通绝缘芳纶纸或芳纶无纺布更高的性能优势，包括强度性能和介电强度，与美国杜邦同类芳纶纸相比具有优势。
[0043]实施例2
[0044]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0045](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0046](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为65g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0047](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于
8 % ；
[0048](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度80g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0049](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为9MPa处理90s;
[0050](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡Ih，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0051 ] (7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为95°C，压力为12MPa处理600s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0052]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为123μπι，抗张强度为81.3MPa，介电强度为32Kv/mm。
[0053]实施例3
[0054]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0055](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0056](2)纸张的抄造:纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:2:4质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为65g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0057](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8 % ;
[0058](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍15s。所述的溶液为浓度100g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0059](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为1MPa处理90s;
[0060](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0061 ] (7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为80_110°C，压力为5_15MPa处理600s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0062]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为131μπι，抗张强度为82.3MPa，介电强度为33Kv/mm。
[0063]实施例4
[0064]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0065](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0066](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照3:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为73g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0067](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8 % ;
[0068](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0069](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为1MPa处理150s;
[0070](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0071](7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为100°C，压力为1MPa处理600s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0072]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为133μπι，抗张强度为82.9MPa，介电强度为33Kv/mm。
[0073]实施例5
[0074]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0075](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0076](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为78g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0077](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8 % ;
[0078](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍20s。所述的溶液为浓度120g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0079](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为IlMPa处理150s;
[0080](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡l_2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0081 ] (7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为90°C，压力为12MPa处理600s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0082]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为137μπι，抗张强度为83.97MPa，介电强度为34Kv/mm。
[0083]实施例6
[0084]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0085](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0086](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为85g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0087](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0088](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍5s。所述的溶液为浓度80g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0089](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为IlMPa处理120s;
[0090](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡l_2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0091](7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为100°C，压力为13MPa处理600s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0092]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为142μπι，抗张强度为84.6MPa，介电强度为35Kv/mm。
[0093]实施例7
[0094]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0095](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0096](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:3:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为85g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0097](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0098](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍20s。所述的溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0099](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为1MPa处理90s;
[0100](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0101](7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为90°C，压力为14MPa处理600s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0102]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为148μπι，抗张强度为85.1MPa，介电强度为35Kv/mm。
[0103]实施例8
[0104]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0105](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0106](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为89g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0107](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8 % ;
[0108](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍20s。所述的溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0109](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为1MPa处理90s;
[0110](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0111](7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为110 °C，压力为15MPa处理600 s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0112]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为152μπι，抗张强度为85.8MPa，介电强度为36Kv/mm。
[0113]实施例9
[0114]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0115](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0116](2)先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照3:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为94g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0117](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0118](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度100g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0119](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为1MPa处理90s;
[0120](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0121](7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为110 °C，压力为15MPa处理600 s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0122]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为158μπι，抗张强度为86.7MPa，介电强度为36Kv/mm。
[0123]实施例10
[0124]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0125](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0126](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为100g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0127](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8 % ;
[0128](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度120g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0129](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为IlMPa处理90s;
[0130](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0131](7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为110 °C，压力为15MPa处理600 s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0132]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为163μπι，抗张强度为87.4MPa，介电强度为37Kv/mm。
[0133]实施例11
[0134]溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件:
[0135](I)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
[0136](2)纸张的抄造:先将步骤(I)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏按照2:2:3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1:1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为105g/m2;原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆柏的质量。
[0137](3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0138](4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍5s。所述的溶液为浓度100g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0139](5)压榨工艺:将经(4)处理后的样张在温度为100°C，压力为1MPa处理60s;
[0140](6)洗涤工艺:将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h，去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
[0141](7)压榨工艺:将经(6)处理后的样张在温度为110 °C，压力为15MPa处理600 s;经干燥后便可得到所需的纸张。
[0142]经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为167μπι，抗张强度为88.4MPa，介电强度为39Kv/mm0
[0143]如上所述即可较好实施本发明。
【主权项】
1.一种溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件: 1)聚苯硫醚纤维的预处理:将聚苯硫醚纤维在第一浸渍液中浸泡80-100分钟;所述第一浸渍液为饱和氢氧化钠溶液或者质量分数大于85 %的出504溶液； 2)纸张的抄造:将预处理后的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆柏混合，然后进行疏解，添加分散剂，然后抄造原纸，原纸的定量为10-200g/m2; 3)纸张干燥:以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸干燥至含水率低于8%; 4)浸渍工艺:在室温下，将已经干燥的原纸在第二浸渍液中浸渍5-20s，对原纸进行浸渍处理，芳纶纤维发生溶解，芳纶纤维与聚苯硫醚纤维充分交织在一起，除去充斥在聚苯硫醚纤维和芳纶纤维之间的微量空气;所述第二浸渍液为浓硫酸，或者是所述浸渍液为无机盐与有机溶剂组成的复合处理液;所述无机盐为氯化锂或者氯化钾;所述有机溶剂为N-N-二甲基乙酰胺N-N-二甲基甲酰胺； 5)压榨工艺:将经步骤4)处理后的样张进行压榨； 6)洗涤工艺:将经步骤5)处理后的样张在洗涤液中浸泡，去除残留在纸张中有机溶剂和无机盐； 7)压榨工艺:将经步骤6)处理后的样张进行压榨。2.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述复合处理液的配置方法是将无机盐烘干至含水率低于2 %后，将其在50-110°C分散，全溶解于有机溶剂中，无机盐与有机溶剂的质量比为0.1-99:100，溶解完毕后静置以备用。3.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述的芳纟仑纤维长度为直径为5-15μηι;聚苯硫醚纤维的长度为0.5_5mm，直径为8_20μmD4.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆柏的质量比为(0.1-50):(0.1-99):(0.1-99)。5.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述洗涤液中浸泡的时间为I _2h。6.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，步骤5)和步骤7)的压榨都是在温度为80-110°C，压力为5-15MPa条件下处理300-600s。7.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述的第一浸渍液的温度为40-60°C。8.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述洗涤液为蒸馏水、去离子水或者乙醇。9.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述的干燥为微波干燥和/或红外干燥。10.—种高强度芳纶纸，其特征在于其由权利要求1-9任意一项所述方法制得，所述高强度芳纶纸克重为10-200g/m2时，所得芳纶纸的厚度为20-400μπι，抗张强度为10-150KN/m，介电强度为30_70kV/mm。
【文档编号】D21H25/04GK106087529SQ201610405271
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】刘德桃, 路朋博, 程凡, 林美燕, 欧阳豪, 陈克复
【申请人】华南理工大学