一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法技术

本发明专利技术是一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法：将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮液，并加水稀释；采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；将浆料悬浮液采用湿法工艺，于斜网成型器成型得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品；将中间产品进行热压处理，冷却后得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料成品；本发明专利技术方法在产品制备过程中采用斜网成型器成型实现了低上网浓度，产品组织结构匀度高的目的。制备过程中未使用任何化学添加剂，可有效降低生产成本，降低了废水处理难度以及对环境的污染，同时避免了因化学添加剂的加入对产品介电性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法
本专利技术属于绝缘复合材料与造纸工业交叉
，具体涉及一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺纤维是一种高性能纤维新材料，具有优良的耐高温稳定性，耐高电压，无毒，阻燃和极好的绝缘性等，已经成为航空航天、核潜艇、卫星以及道路轨道交通、电气绝缘、阻燃等领域不可或缺的高性能材料。芳纶或芳砜纶浆粕，继承了芳纶或芳砜纶的高强、高模、耐温性好的优良特征，表面呈绒毛状，微纤丛生，毛羽丰富，具有与植物纤维类似的分丝帚化现象，因此易与同类纤维、水以及酰胺类的复合树脂形成氢键，提高浆粕的缠结能力，与其他纤维配合制备复合材料时匀度更好，制备的复合材料性能更佳，而聚酰亚胺浆粕是以聚酰亚胺纤维为原料制备而来，具备聚酰亚胺纤维的优良特性，能增强聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的强度。由聚酰亚胺纤维和浆粕制备而成的高性能纤维耐高温绝缘复合材料融合了聚酰亚胺纤维和浆粕的优良特性，使其在发电设备、输变电设备、牵引机车、电机、电器、电子、家电、通讯和新能源(风能、太阳能和核能)等多个行业将具有非常广阔的应用。由于聚酰亚胺纤维为化纤，纤维较为粗硬且具弹性，另外产品在成型过程中浆料的浓度极低，利用传统的复合材料成型器会由于浆料浓度过低影响材料成型和产品结构组织均匀性，进而影响产品强度和电性能。除此之外，目前市场上出现的绝缘复合材料大多采用了化学添加剂的方式实现复合材料的成型，而添加剂的使用会增加水处理难度，污染环境，且对产品的介电性能又会产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服复合材料制备过程中浆料浓度低而影响复合材料成型以及化学添加剂的加入对环境污染及产品介电性能影响的问题，提供一种制备环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的新方法，采用湿法成型工艺，于斜网成型器中成型，实现了低上网浓度，产品匀度高的目的。本专利技术的目的是通过以下的技术方案来实现的；本专利技术是一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法，其特点是，包括以下步骤：（1）将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮液，并加水稀释；（2）采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；（3）将浆料悬浮液采用湿法工艺，于斜网成型器成型得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品；（4）将中间产品进行热压处理，冷却后得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料成品。本专利技术所述的环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法技术方案中，其进一步优选的技术方案或者技术特征是：1、步骤（1）中所述短切纤维的长度为3mm-10mm；悬浮液的浓度为0.5wt‰-6wt‰。2、步骤（2）所述打浆的浓度为0.1%-0.8%，打浆时间为5min-100min；悬浮液和浆粕的混合时间为0.5h-4h；短切纤维占浆料悬浮液的质量百分比为60%－95%。3、步骤（2）所述浆粕为芳纶浆粕、芳砜纶浆粕和聚酰亚胺浆粕的混合物。混合时，各原料的百分比最好不低于浆粕总重量的10%。4、步骤（4）所述热压的温度为160℃-360℃，所述热压的线压力为50kg/cm2-500kg/cm2，所述热压的速度为3m/min-80m/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术以聚酰亚胺纤维为原料，以浆粕为辅料，采用湿法成型工艺，于斜网成型器中成型制备出聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品，然后经热压工艺最终制备出了强度和电性能良好的聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料。制备过程中采用斜网成型设备实现了低浓成型，通过对成型参数的优选，改善了产品组织结构均匀性。2、本专利技术方法在加工当中未添加任何助剂，可有效降低生产成本，降低了废水处理难度以及对环境的污染，避免了添加剂对产品介电性能的影响，降低了废水的处理难度及对环境的污染。3、本专利技术方法制得的产品，拓宽了耐高温绝缘复合材料的选择范围，满足高速发展的科学技术对耐高温绝缘材料的要求。4、本专利技术方法制备的聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料创新性强，推动了产品的产业化，应用前景广阔，对于打破国外市场垄断，实现国内聚酰亚胺复合材料规模化生产，提高聚酰亚胺在耐高温绝缘领域的应用，促进高新技术的发展具有非常重要的意义。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。实施例1，一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法：（1）将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮液，并加水稀释；（2）采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；（3）将浆料悬浮液采用湿法工艺，于斜网成型器成型得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品；（4）将中间产品进行热压处理，冷却后得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料成品；实施例2，一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法：包括以下步骤：（1）将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮液，并加水稀释；所述短切纤维的长度为3mm；悬浮液的浓度为0.5wt‰；（2）采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；所述的浆粕为芳纶浆粕和芳砜纶浆粕混合组成，二者的质量比为1：2；所述打浆的浓度为0.1%，打浆时间为5min；悬浮液和浆粕的混合时间为0.5h；短切纤维占浆料悬浮液的质量百分比为60%；（3）将浆料悬浮液采用湿法工艺，于斜网成型器成型得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品；（4）将中间产品进行热压处理，冷却后得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料成品；所述热压的温度为160℃，所述热压的线压力为50kg/cm2，所述热压的速度为3m/min。实施例3，一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法：包括以下步骤：（1）将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮液，并加水稀释；所述短切纤维的长度为10mm；悬浮液的浓度为6wt‰；（2）采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；所述的浆粕为芳纶浆粕和聚酰亚胺浆粕混合制成，二者的质量比为2：1；所述打浆的浓度为0.8%，打浆时间为100min；悬浮液和浆粕的混合时间为4h；短切纤维占浆料悬浮液的质量百分比为95%。（3）将浆料悬浮液采用湿法工艺，于斜网成型器成型得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品；（4）将中间产品进行热压处理，冷却后得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料成品；所述热压的温度为360℃，所述热压的线压力为500kg/cm2，所述热压的速度为80m/min。实施例４，一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法：包括以下步骤：（1）将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮液，并加水稀释；所述短切纤维的长度为4mm；悬浮液的浓度为3.5wt‰;（2）采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；所述的浆粕为芳纶浆粕、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮，加水稀释，得到含有短切纤维的悬浮液；（2）采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；（3）将浆料悬浮液采用湿法工艺，于斜网成型器成型得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品；（4）将中间产品进行热压处理，冷却后得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料成品。

【技术特征摘要】
1.一种环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将聚酰亚胺纤维于纤维离散设备中进行分散，得到含有聚酰亚胺短切纤维的悬浮，加水稀释，得到含有短切纤维的悬浮液；（2）采用打浆机对浆粕进行打浆，然后加入到含有短切纤维的悬浮液中，均匀混合，得浆料悬浮液；（3）将浆料悬浮液采用湿法工艺，于斜网成型器成型得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料中间产品；（4）将中间产品进行热压处理，冷却后得到聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料成品。2.根据权利要求1所述的环保型聚酰亚胺耐高温绝缘复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述短切纤维的长度为3mm-10mm；悬浮液的浓度为0.5wt‰-6wt‰。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士华，李志强，胡爱林，龙柱，郭帅，李莎莎，李广斌，
申请(专利权)人：连云港纤维新材料研究院有限公司，连云港市工业投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32