专利名称：含有衍生自二氨基二苯砜的絮状物的纸材的制作方法
含有衍生自二氨基二苯砜的絮状物的纸材
背景技术：
1.发明领域本发明涉及用包含衍生自单体的聚合物或共聚物的絮状物制成的纸材，所述单体 选自4，4’_ 二氨基二苯砜、3，3’_ 二氨基二苯砜、以及它们的混合物。与仅用聚(间苯二甲 酰间苯二胺)絮状物制成的纸材相比，此类纸材具有更高的断裂伸长率和断裂功(韧性) 特性，并且在高温下表现出更低的收缩率。2.
背景技术：
已研发出由高性能材料制成的纸材以提供具有改善的强度和/或热稳定性的纸 材。例如，芳族聚酰胺纸材是由芳香族聚酰胺构成的合成纸材。由于其耐热性和阻燃性、电 绝缘性、韧度和柔韧性，所述纸材已被用作电绝缘材料和飞行器蜂窝结构的基材。在这些材 料中，Nomex (DuPont,U. S. Α.)是通过将聚(间苯二甲酰间苯二胺)絮状物与纤条体在水 中混合，然后使所述混合浆料经历造纸工艺以制成成形纸材，然后将所述成形纸材热压光 而制成的。已知该纸材具有优异的电绝缘性能以及强度和韧性，甚至在高温下也保持高性 能。然而，持续需要具有改善的特性的高性能纸材，尤其是具有改善的伸长率和韧性 的纸材以及在高温下尺寸上更稳定的纸材。发明简述在一个实施方案中，本发明涉及可用于电气绝缘的纸材，所述纸材包含絮状物和 非粒状、纤维或薄膜状聚合物纤条体，所述絮状物含有衍生自单体的聚合物或共聚物，所述 单体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物，所述絮状物具有 2至25mm的长度；所述纤条体含有衍生自间苯二胺的聚合物或共聚物，所述纤条体具有0. 1 至Imm的平均最大尺寸，5 1至1 0 1的最大尺寸与最小尺寸的比率，以及不超过2微 米的厚度。(如本文所用，“薄膜状”是指“薄膜”。)在另一个实施方案中，本发明涉及可用于电气绝缘的纸材的制备方法，所述方法 包括以下步骤a)形成按所述絮状物和纤条体的总重量计97至5重量份的絮状物和3至95重量 份的聚合物纤条体的含水分散体，所述絮状物含有衍生自单体的聚合物或共聚物，所述单 体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物；所述纤条体含有衍 生自间苯二胺的聚合物或共聚物；b)将所述分散体共混以形成浆液；c)将所述含水液体从所述浆液中排出以获得湿纸组合物，和d)将所述湿纸组合物干燥以制成成形纸材。如果需要，所述方法包括在通过加热和施压来压实所述成形纸材以制成压光纸的 附加步骤。发明详述本发明涉及具有改善的韧性和高温外形稳定性的纸材。本发明的关键是使用絮状物，所述絮状物含有衍生自单体的聚合物或共聚物，所述单体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3， 3’ _ 二氨基二苯砜、以及它们的混合物。所谓“絮状物”是指具有2至2 5毫米，优选3至7毫米的长度以及3至20微米， 优选5至14微米的直径的纤维。如果絮状物长度小于3毫米，则纸材强度被严重削弱，而 如果絮状物长度大于2 5毫米，则难以通过典型的湿法成网方法形成均勻的纸幅。如果絮 状物直径小于5微米，则难以以足够的一致性和可重复性进行商业化生产，而如果絮状物 直径大于20微米，则难以形成轻至中等基重的均勻纸材。一般通过将连续的卷绕丝切割成 具体长度的段来制备絮状物。所述絮状物含有衍生自胺单体的聚合物或共聚物，所述胺单体选自4，4’ _ 二氨基 二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物。此类聚合物和共聚物一般具有下列结 构NH2-Arl-S02-Ar2-NH2其中Arl和Ar2是任何未取代或取代的六元碳原子芳基，并且Arl和Ar2可相同 或不同。在一些优选的实施方案中，Arl和Ar2是相同的。六元碳原子芳基还更优选具有 相对于S02基团的间位或对位取向的连接基。具有该一般结构的这一单体或多个单体在相 容溶剂中与酸性单体反应生成聚合物。可用的酸性单体一般具有下列结构Cl-C0-Ar3-C0-Cl其中Ar3是任何未取代或取代的芳环结构，并且可与Arl和/或Ar2相同或不同。 在一些优选的实施方案中，Ar3为六元碳原子芳基。所述六元碳原子芳基还更优选具有间 位或对位取向的连接基。在一些优选的实施方案中，Arl和Ar2相同，而Ar3不同于Arl和 Ar2。例如，Arl和Ar2可以均为具有间位取向连接基的苯环，而Ar3可为具有对位取向连 接基的苯环。可用的单体的实例包括对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯等等。在一些优选的实 施方案中，所述酸为对苯二甲酰氯或它与间苯二甲酰氯的混合物，而胺单体为4，4’ - 二氨 基二苯砜。在一些其它优选的实施方案中，胺单体为重量比为3 1的4，4’_ 二氨基二苯 砜和3，3’ - 二氨基二苯砜的混合物，其形成由均具有砜单体的共聚物制成的絮状物。在另一个优选的实施方案中，所述絮状物还包含共聚物，所述共聚物具有衍生自 砜胺单体和胺单体的重复单元，所述胺单体衍生自对苯二胺和/或间苯二胺。在一些优选 的实施方案中，所述砜酰胺重复单元与其他酰胺重复单元的含量重量比为3 1。在一些实 施方案中，至少80摩尔％的胺单体为砜胺单体或砜胺单体的混合物。为方便起见，本文将 使用缩写“PSA”来代表所有整个类别的由得自如前所述砜单体的聚合物或共聚物制成的纤 维。在一个实施方案中，得自砜单体的聚合物和共聚物优选经由一种或多种类型二胺 单体与一种或多种类型氯化物单体在二烷基酰胺溶剂诸如N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰 胺或它们混合物中的缩聚反应制成。在此类缩聚反应的一些实施方案中，还可存在无机盐 诸如氯化锂或氯化钙。如果需要，可通过与非溶剂诸如水形成沉淀、中和、洗涤和干燥来分 离出所述聚合物。所述聚合物还可经由界面聚合反应制成，所述界面聚合反应可直接制成 聚合物粉末，然后将所述粉末溶解在用于制备纤维的溶剂中。制备PSA纤维或包含砜胺单体的共聚物的具体方法公开于授予Wang等人的中国 专利公开1389604A中。该参考文献公开了被称为聚磺酰胺纤维的纤维，其可通过将50至95重量％的4，4’- 二氨基二苯砜和5至50重量％的3，3’- 二氨基二苯砜混合物与等摩尔 量的对苯二甲酰氯的二甲基乙酰胺溶液共聚形成的共聚物溶液纺丝制成。授予Chen等人 的中国专利公布1631941A也公开了制备PSA共聚物纺丝溶液的方法，所述溶液由质量比为 10 90至90 10的4，4，- 二氨基二苯砜和3，3，- 二氨基二苯砜的混合物与等摩尔量 的对苯二甲酰氯的二甲基乙酰胺溶液共聚而形成。另一种制备共聚物的方法还公开于授予 Sokolov等人的美国专利4，169，932中。该参考文献公开了使用叔胺以增加缩聚反应速率 来制备聚(对苯二甲酰对苯二胺)(PPD-T)共聚物。该专利还公开了通过用另一种芳族二 胺诸如4，4’ - 二氨基二苯砜替代5至50摩尔％的对苯二胺(PPD)来制备PPD-T共聚物。使PSA絮状物与聚合物纤条体混合，所述聚合物纤条体含有衍生自间苯二胺的聚 合物或共聚物。在一个实施方案中，优选的聚合物或共聚物是间位芳族聚酰胺聚合物。在 一个优选的实施方案中，所述聚合物为聚(间苯二甲酰间苯二胺)(MPD-I)。如本文所用，术语“沉析纤维”是指小的薄膜状的基本上为二维颗粒的细分聚合物 产品，颗粒已知具有约100至1000微米的长度和宽度以及仅约0. 1至1微米的厚度。纤条 体通过使聚合物溶液流动至与该溶液的溶剂不混溶的液体的凝固浴中来制成。聚合物溶液 流在聚合物凝固时受到剧烈剪切力和紊流的影响。纤条体优选具有高于320°C的熔点或分解点。纤条体不是纤维，但它们是纤维状 的，因为它们具有由纤维网连接的纤维状区域。在一个实施方案中，纤条体具有5 1至 10 1的纵横比。在另一个实施方案中，纤条体以从未干燥过的状态润湿使用，并且可沉积 成为物理缠绕在纸材其它成分或组分上的基料。纤条体可由任何方法制成，包括使用美国 专利3，018，091中所公开类型的纤条化设备，其中在一步中将聚合物溶液沉淀并且剪切。 纤条体还可经由美国专利2，988，782和2，999，788中所公开的方法制成。芳族聚酰胺是指其中至少85%的酰胺(-C0NH-)连接基直接与两个芳环相连的聚 酰胺。间位芳族聚酰胺是在聚合物链中包含间位构型或间位取向连接基的一类聚酰胺。可 将添加剂与芳族聚酰胺一起使用，并且实际上已发现，可将多达10重量％的其他聚合材料 与芳族聚酰胺共混，或者可使用共聚物，所述共聚物具有多达10%的替代芳族聚酰胺二胺 的其他二胺，或多达10%的替代芳族聚酰胺二酰氯的其他二酰氯。间位芳族聚酰胺聚合物 具有阻燃特性；美国专利 3，063，966,3, 227，793,3, 287，324,3, 414，645、和 5，667，743 是可 用于制备芳族聚酰胺聚合物和纤维材料的方法的例证。使PSA絮状物和MPD-I聚合物纤条体混合形成外形稳定的纸材，所述纸材具有改 善的伸长率和韧性，以及高温下降低的收缩率。如本文所用，术语纸材以其标准含义使用， 并且它可通过采用常规的造纸工艺和设备以及方法制成。纤维材料即纤条体和絮状物可以 在一起浆化形成混合物，在如长网造纸机上，或在包含成型网帘的手抄纸模具上手动将所 述混合物转变成纸材。纤维形成纸材的方法，可参见Gross的USP 3，756，908和Hesler等 人的USP 5，026，456。如果需要，在纸材形成后，可将其在两个热压光辊间压光，在所述辊的 高温和高压下，所述纸材的粘结强度增加。压光还使纸材具有供印刷的光滑表面。在一个实施方案中，所述纸材具有的纤条体与絮状物在纸材组合物中的重量比为 95 5至3 97。在一个优选的实施方案中，所述纸材具有的纤条体与絮状物在纸材组合 物中的重量比为60 40至10 90。在一个实施方案中，成形纸材具有约0. 1至0.5克/立方厘米的密度。在一些实施方案中，成形纸材的厚度在约0. 002至0. 015英寸的范围内。压光纸的厚度取决于最终用 途或所需的特性，并且在一些实施方案中，所述厚度通常为0. 001至0. 005密耳(25至130 微米)厚。在一些实施方案中，纸材的基重为0.5至6盎司/平方码(15至200克/平方 米)。当与由MPD-I絮状物制成的类似纸材比较时，包含PSA絮状物的纸材具有显著改 善的断裂伸长率和断裂功(韧性)特性。在一些实施方案中，包含PSA絮状物的纸材在由 MPD-I絮状物制成的类似纸材的断裂伸长率值和断裂功值上具有至少50%的提高。在一些 优选的实施方案中，所述纸材在至少一个这些特性上具有至少70%的提高。此外，在一些实 施方案中，仅需要小部分的MPD-I絮状物被PSA絮状物替代，即可显示出这些值的提高。在 这些实施方案中，据信通过用PSA絮状物替代砷低达20重量％的MPD-I絮状物，就能够观 察到断裂伸长率和断裂功特性的提高。此外，包含PSA絮状物的纸材在300摄氏度下具有比仅包含MPD-I絮状物的纸材 更低的热收缩率，这说明这些纸材在高温下外形稳定性提高。在一些实施方案中，测得的收 缩率改善度为，300 V下的收缩率降低了至少三分之一。如果需要，可使其它絮凝物与PSA絮状物混合，只要至少20重量％的絮状物为PSA 絮状物。适宜的其它絮凝物包括选自下列的那些对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、碳、 玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、液晶聚酯、聚苯硫醚、聚醚-酮-酮、聚 醚-醚-酮、聚U恶二唑、聚苯并唑(polybenzazole)、以及它们的混合物。一般来讲，这些絮 凝物还具有1. 0至15mm的长度。在一个优选的实施方案中，这些附加絮凝物由热稳定聚合 物制成。就本文目的而言，热稳定是指所述聚合物具有大于150摄氏度的玻璃化转变温度。在一个优选的实施方案中，优选的附加絮状物为MPD-I絮状物。一种此类间位芳 族聚酰胺絮状物是得自 Ε. I. du Pont de Nemours andCompany (Wilmington,DE)的Nomex 芳族聚酰胺纤维，然而间位芳族聚酰胺纤维还可以多种形式获得，以商品名Conex 得自 Teijin Ltd. (Tokyo, Japan)；以商品名Apyei 1 得自 Unitika, Ltd.，(Osaka, Japan)；以 商品名 NewStar 间位芳族聚酰胺得自 Yantai Spandex Co. Ltd (Shandong Province, China)；以及以商品名Chinfunex 芳族聚酰胺 1313 得自 Guangdong Charming Chemical Co. Ltd. (Xinhui,Guangdong,China)。间位芳族聚酰胺纤维本性是阻燃的，并且可使用多种 方法通过干纺或湿纺纺丝。然而美国专利3，063，966,3, 227，793,3, 287，324,3, 414，645和 5，667，743是用于制备可用芳族聚酰胺纤维的可用方法例证。在另一个优选实施方案中，优选的附加絮状物为对位芳族聚酰胺絮状物，尤其是 聚(对苯二甲酰对苯二胺)絮状物。对位芳族聚酰胺是在聚合物链中包含对位构型或对 位取向连接基的芳香族聚酰胺。制备可用的对位芳族聚酰胺纤维的方法一般公开于例如 美国专禾IJ 3，869，430,3, 869，429和3，767，756中。各种形式的此类芳族聚酰胺有机纤维 分别以商标Kevlar 禾口Twaron 由 Ε. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, Delaware)和Tei jin，Ltd (Japan)售出。而且，基于共聚(对亚苯基/3，4，-二苯醚对苯二 酰胺)的纤维被定义为如本文所用的对位芳族聚酰胺纤维。一种可商购获得的此类纤维被 称为Technora 纤维，同样得自Teijin，Ltd.。在另一个实施方案中，一部分MPD-I纤条体可被由PSA聚合物或共聚物制成的纤条体替代。可以与MPD-I纤条体相类似的方式制成此类纤条体。在一个实施方案中，据信 至少80重量％的MPD-I纤条体可被PSA纤条体替代，同时获得良好的结果。然而，在一个 优选的实施方案中，20至50重量％的PSA纤条体被MPD-I纤条体替代。据信由于由PSA纤 条体提供的附加聚砜基团，因此PSA纤条体的加入将提供具有改善的可染性和印刷适性的 纸材。可将粉末或纤维形式的附加成分如调节纸材传导性和其它特性的填料、颜料、抗 氧化剂等加入到本发明的纸材组合物中。如果需要，可将抑制剂加入到纸材中以提供对高 温下氧化性降解的抗性。优选的抑制剂是铋的氧化物、氢氧化物和硝酸盐。尤其有效的抑 制剂是铋的氢氧化物和硝酸盐。将此类填料掺入到纸材中的一个适宜方法是，首先在纤条 体形成期间将所述填料掺入到纤条体中。将附加成分掺入到纸材中的其它方法包括在纸材 形成期间将此类组分加入到浆液中，用所述成分喷雾成形纸材表面，以及其它常规技术。在一个实施方案中，本发明涉及可用于电气绝缘的纸材的制备方法，所述方法包 括以下步骤a)形成按所述絮状物和纤条体的总重量计97至5重量份的絮状物和3至95重量 份的聚合物纤条体的含水分散体，所述絮状物含有衍生自胺单体的聚合物或共聚物，所述 胺单体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物；所述纤条体含 有衍生自间苯二胺的聚合物或共聚物；b)将所述分散体共混以形成浆液；c)将所述含水液体从所述浆液中排出以获得湿纸组合物，和d)将所述湿纸组合物干燥以制成成形纸材。所述纸材可在从实验室用筛分仪至商业规模造纸机的任何规模的设备上形成，如 长网造纸机或斜网纸机。一般的方法涉及在含水液体中制备纤条体和絮状物以及任选附 加成分如填料的分散体，将液体从所述分散体中排出以获得湿组合物，并且干燥所述湿纸 组合物。所述分散体可通过将絮状物分散于含水液体中，然后加入纤条体来制成，或通过 将纤条体分散于液体中，然后加入纤维来制成。所述分散体还可通过将包含絮状物的分散 体与包含纤维的分散体混合来制成。絮状物在所述分散体中的浓度可在按所述分散体的总 重量计0. 01至1. 0重量％范围内。纤条体在所述分散体中的浓度按固体的总重量计为最
多20重量％。分散体中的含水液体一般为水，但是可包括各种其它物质，如pH调节物质、成型 助剂、表面活性剂、消泡剂等。含水液体通常以如下方式从分散体中排出将分散体引导至 筛网或其他有孔支撑件上，保留分散的固体，然后使液体流过，从而得到湿纸组合物。湿组 合物在支撑件上形成之后，通常通过真空或其他压力进一步脱水，并且通过蒸发剩余液体
进一步干燥。如果需要更高的密度和强度，则可实施的下一步是在金属-金属、金属_复合材 料、或复合材料-复合材料辊的辊隙中将一层或多层纸材压光。作为另外一种选择，可在对 于具体组合物和最终应用而言最佳的压力、温度和时间下，在平压机中压制一层或多层纸 材。此外，如果不进行压实或除压实之外还需要强化或对某些其它特性的改性，则可在压光 或压制之前、之后或替代压光或压制，以单独的步骤实施热处理。
所述纸材可用于其中需要外形热稳定性和韧性的应用中，如印刷线路板；或其中 可利用介电特性的应用中，如用于马达、变压器以及其它电力设备中的电绝缘材料。在这些 应用中，可按需要使用纸材自身，或以含或不含填充性树脂的层压体结构形式使用。在另一 个实施方案中，所述纸材可用作线材和导体的电绝缘包裹物。所述线材或导体可被完全包 裹，如线材或导体的螺旋式重叠包裹；或就方形导体而言，可仅包裹导体的一部分或一个或 多个面。包裹物的量由应用来决定；并且如果需要，可在包裹时使用多层纸材。在另一个实 施方案中，所述纸材还可用作结构材料如芯结构或蜂窝结构中的组分。例如，一层或多层纸 材可用作形成蜂窝结构单元的主要材料。作为另外一种选择，一层或多层纸材可用于遮盖 或覆盖蜂窝结构单元或其它芯材料的片材中。优选用树脂如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺 树脂或其它树脂浸渍这些纸材和/或结构。然而，在某些情况下，可使用所述纸材，而无需 任何树脂浸渍。测试方法根据ASTM D 374和ASTM D 646，相应地测定本发明纸材的厚度和基重(克重)。 在厚度测定时，采用方法E，样本上的压力为约172kPa。根据ASTM D 202，测定纸材的密度(表观密度)。根据ASTM D 828，在Instron型测试仪上，使用宽2. 54cm并且隔距18cm的测试样 本，测定纸材的伸长率和断裂功(韧性)。使用宽2. 54cm并且长20cm的样本，测定纸材在300°C下的收缩率。将样本在 120°C的烘箱中干燥1小时，然后在干燥器中冷却至室温，并且测定它们的长度。之后，将样 本放入到温度为300°C的烘箱中，并且在此温度下保持20分钟。然后在干燥器中冷却至室 温，并且再次测定它们的长度。300°C下百分比形式的收缩率计算为(L0-L) /L0 X 100%,其中L。为干燥样本的初始长度；并且L为经受300°C后干燥样本的长度。将结构 四舍五入至最接近的0.1%。实施例1如美国专利公布3，756，908中所述，制备稠度为0. 5% (0. 5重量％固体物质的水 溶液)的从未干燥过的聚(间苯二甲酰间苯二胺)(MPD-I)纤条体的含水分散体。在搅拌 了另外5分钟后，加入水以达到0. 2%的最终稠度。在持续搅拌十分钟后，加入由Tanlon PSA纤维制成的絮状物，所述纤维是由4，4’ - 二氨基二苯砜和3，3’ - 二氨基二苯砜的共聚 物制成的纤维。所述絮状物具有0. 17特(1. 5旦尼尔)的线密度和0. 64cm的切割长度。将 固体物质混合于分散体中，所述固体物质的量可致使获得由53重量％ MPD-I纤条体和47 重量％ PSA絮状物组成的分散体。将所得分散体泵送到供给箱中，并且从供给箱喂送到长网造纸机，以制成基重为 39. Og/m2的纸材。所述纸材的其它特性描述于下表1中。实施例2重复实施例1中的方法，不同的是，另外将MPD-I絮状物加入到分散体中。所述 MPD-I絮状物由售自DuPont的Nomex 芳族聚酰胺纤维制成，并且具有0. 22特(2. 0旦尼 尔)的线密度和0.64cm的切割长度。将固体物质混合到分散体中，所述固体物质的量可致使获得由53重量％ MPD-I纤条体、24重量％ PSA絮状物和23重量％ MPD-I絮状物组成的 分散体。所得纸材具有39. Og/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下表1中。比较实施例A根据实施例1制备浆液，但是用实施例2中的MPD-I絮状物替代PSA絮状物。将 固体物质混合到分散体中，所述固体物质的量可致使获得由53重量％ MPD-I纤条体和47 重量％ MPD-I絮状物组成的分散体。所得纸材具有40. Og/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下表1中。实施例3将1. 41克(按干重计)PSA絮状物(如实施例1中所述)的300mL水混合物放入 到瓦林混碎机中，并且搅拌1分钟。然后将此混合物与274克从未干燥过的MPD-I纤条体 含水浆液(0. 58%稠度，和330mL的Shopper-Riegler自由度)在含有约1600g水的实验室 搅拌器(英国纸浆质量鉴定设备)中混合，并且搅拌1分钟。将固体物质混合到分散体中， 所述固体物质的量可致使获得由53重量％ MPD-I纤条体和47重量％ PSA絮状物组成的分 散体。将所述分散体与8升水一起倒入到约21 X 21cm的手抄纸模具中，并且形成湿铺纸 片。将所述纸片放置于两片吸墨纸之间，用擀棒以手横压，并且在190°C的手抄纸干燥器中 干燥。干燥后，将纸片在约5. 7MPa压力和约288°C温度的平压机中压制2分钟。最终纸材 具有66. 8g/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下表2中。比较实施例B重复实施例3，不同的是，使用如实施例2所述的MPD-I絮状物替代PSA絮状物。 最终纸材具有67. 8g/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下表2中。实施例4重复实施例3，不同的是，使用2.1克(按干重计)的PSA絮状物，并且将固体物 质混合到分散体中，所述固体物质的量可致使获得由30重量％ MPD-I纤条体和70重量％ PSA絮状物组成的分散体。最终纸材具有67. 8g/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下 表2中。比较实施例C重复实施例4，不同的是，使用如实施例2所述的MPD-I絮状物替代PSA絮状物。 最终纸材具有69. 8g/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下表2中。实施例5将2. 55克(按干重计)PSA絮状物(如实施例1中所述)的300mL水混合物放入 到瓦林混碎机中，并且搅拌1分钟。然后将该混合物与77. 6克从未干燥过的MPD-I纤条体 含水浆液(0. 58%稠度，和330mL的Shopper-Riegler自由度)在含有约1600g水的实验室 搅拌器(英国纸浆质量鉴定设备)中混合，并且搅拌1分钟。将固体物质混合到分散体中， 所述固体物质的量可致使获得由15重量％ MPD-I纤条体和85重量％ PSA絮状物组成的分 散体。将所述分散体与8升水一起倒入到约21 X 21cm的手抄纸模具中，并且形成湿铺纸 片。将所述纸片放置于两片吸墨纸之间，用擀棒以手横压，并且在190°C的手抄纸干燥器中干燥。干燥后，将纸片在约5. 7MPa压力和约288°C温度的平压机中压制2分钟。最终纸材 具有67. 8g/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下表2中。比较实施例D重复实施例5，不同的是，使用如实施例2所述的MPD-I絮状物替代PSA絮状物。 最终纸材具有70. 2g/m2的基重；所述纸材的其它特性描述于下表2中。如表1和2中所示，含有PSA絮状物的纸材显示出改善的断裂伸长率和断裂功(韧 性)。与仅包含MPD-I絮状物的纸材相比，改善是显著的。实施例还示出，仅需低百分比的 PSA絮状物来实现断裂伸长率和断裂功特性的显著提高。此外，从表2清楚地看出，与仅包 含MPD-I絮状物的纸材相比，包含PSA絮状物的纸材在300摄氏度下具有降低的收缩率。表权利要求
可用于电气绝缘的纸材，所述纸材包含a)含有衍生自胺单体的聚合物或共聚物的絮状物，所述胺单体选自4，4’ 二氨基二苯砜、3，3’ 二氨基二苯砜、以及它们的混合物，所述絮状物具有2至25mm的长度；和b)非粒状、纤维或薄膜状聚合物纤条体，所述纤条体含有衍生自间苯二胺的聚合物或共聚物，所述纤条体具有0.1至1mm的平均最大尺寸，5∶1至10∶1的最大尺寸与最小尺寸的比率，以及不超过2微米的厚度。
2.权利要求1的纸材，其中纤条体与絮状物在所述纸材中的重量比为95 5至 3 97。
3.权利要求2的纸材，其中纤条体与絮状物在所述纸材中的重量比为60 40至 10 90。
4.权利要求1的纸材，其中纤条体由聚(间苯二甲酰间苯二胺)制成。
5.权利要求4的纸材，其中所述聚(间苯二甲酰间苯二胺)纤条体占所述纸材中纤条 体总量的50至80重量％。
6.权利要求1的纸材，所述纸材还包含纤条体，所述纤条体含有衍生自胺单体的聚合 物或共聚物，所述胺单体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合 物。
7.权利要求6的纸材，其中所述纸材中的纤条体总量包含80至20重量％的由衍生自 胺单体的聚合物或共聚物制成的纤条体，所述胺单体选自4，4’_ 二氨基二苯砜、3，3’_ 二氨 基二苯砜、以及它们的混合物。
8.权利要求1的纸材，所述纸材还包含c)絮状物，所述絮状物选自对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、碳、玻璃、聚对苯二甲酸 乙二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、液晶聚酯、聚苯硫醚、聚醚-酮-酮、聚醚-醚-酮、聚U恶二 唑、聚苯并唑、以及它们的混合物，所述絮状物具有2至25mm的长度。
9.用权利要求1的纸材包裹的线材或导体。
10.包含权利要求1的纸材的层压体结构或电气器件。
11.包含权利要求1的纸材的蜂窝结构。
12.制备可用于电气绝缘的纸材的方法，所述方法包括以下步骤a)形成按所述絮状物和纤条体的总重量计97至5重量份的絮状物和3至95重量份的 聚合物纤条体的含水分散体，所述絮状物含有衍生自胺单体的聚合物或共聚物，所述胺单 体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物；所述纤条体含有衍 生自间苯二胺的聚合物或共聚物；b)将所述分散体共混以形成浆液；c)将所述含水液体从所述浆液中排出以获得湿纸组合物，和d)将所述湿纸组合物干燥以制成成形纸材。
13.权利要求12的方法，其中经由筛网或网带，将所述水从所述浆液中排出。
14.权利要求12的方法，所述方法还包括通过加热和加压来压光所述成形纸材。
15.权利要求12的方法，其中纤条体与絮状物在所述纸材中的重量比为60 40至 10 90。全文摘要
本发明涉及用包含聚合物或共聚物的絮状物制成的纸材，所述聚合物或共聚物衍生自单体，所述单体选自4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氨基二苯砜、以及它们的混合物。与仅用聚(间苯二甲酰间苯二胺)絮状物制成的纸材相比，此类纸材具有更高的断裂伸长率和断裂功(韧性)特性，并且在高温下表现出更低的收缩率。
文档编号D21H15/00GK101952509SQ200880127306
公开日2011年1月19日 申请日期2008年12月20日 优先权日2007年12月21日
发明者G·L·亨德伦, M·R·列维特, V·加巴拉 申请人:纳幕尔杜邦公司