聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法，属于复合纸技术领域。解决了现有技术中聚醚醚酮纤维纸成纸性不好、纸张性能低的技术问题。本发明专利技术的制备方法：先将聚醚醚酮短切纤维和芳纶浆粕分散在含有分散剂的溶液中，得到纤维浆液，然后通过真空抽滤使纤维浆液均匀沉降形成致密的聚醚醚酮纤维原纸，再浸渍聚醚醚酮二氧代酮，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸，最后酸化水解并二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。该方法制备的复合纸具有良好的紧度、机械强度、耐热性能、耐电压强度，可以用于高温防护、电气绝缘和蜂窝结构等领域。

Polyetheretherketone fiber composite paper and its preparation

【技术实现步骤摘要】
聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法
本专利技术属于复合纸
，具体涉及一种聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法。
技术介绍
近年来，被用作绝缘、阻燃、耐高温等特殊领域的高性能纤维纸成为了研究热点。制备高性能纤维纸的原料主要有芳纶、聚酰亚胺(P84)纤维、聚四氟乙烯(PTFE)纤维、玄武岩纤维等。其中以芳纶纤维纸的制备技术最为成熟，应用也最为广泛；但芳纶纤维不耐碱，在碱性环境及在露点以下强度降幅较大，尺寸稳定性变差，这些缺点局限了它的应用环境。公开号为CN1932148A的专利描述了一种以芳纶短切纤维为原料的芳纶纸及其制备方法，所述方法先通过芳纶短切纤维、间位沉析纤维和其他组分的分散制备浆料，然后对浆料上网成型、压榨干燥处理，最后高温压光成型得到芳纶纸。该方法中，间位沉析纤维的引入改善了成纸性，成纸性较好性能也较为优异，但是其制备工艺相对繁琐成本相对高，同时其仍然难以克服碱性环境芳纶纤维纸性能降低严重的问题。其他几种特种纤维也存在着不同局限，如P84纤维不耐碱腐蚀，而且P84纤维的亚胺键不耐水解，在高温高湿及酸碱环境下易发生水解；PTFE纤维难于梳理，纤维滑且卷曲小，纤维间摩擦力小，而且其密度大导致单层纤维网面密度大，成网性差；玄武岩纤维密度大且脆性强等。聚醚醚酮(Polyetheretherketone，简称PEEK)是聚芳醚酮类聚合物中性能最为优异的一个品种，是继氟塑料之后的又一性能出色的热塑性树脂。PEEK纤维由PEEK树脂经高温熔融纺丝制得，具有机械性能优异、耐高温、耐腐蚀、阻燃、耐辐照、电绝缘性高、产品尺寸稳定等优良性能。在航天、航空、核能、信息、通讯、电子电器、石油化工、机械制造、汽车等高
中得到了成功的应用。因此开发PEEK基纤维纸是对特种纤维纸种类一个必要且重要的一个补充。公开号为CN107254800A的专利描述了一种PEEK纤维纸及其制备方法，采用PEEK纤维为主要原料，通过湿法造纸成型技术抄取得到PEEK纸；所述方法是先将PEEK短切纤维分散于水中，得到浆料，再向浆料中加入制浆造纸助剂，包括分散剂、增强剂和助留助滤剂，之后进行湿法成型、脱水、烘干处理得到PEEK纤维纸样，最后将纸样进行浸渍、热压再干燥处理得到PEEK纤维纸。该方法证实了PEEK纤维纸的可行性，制备的PEEK纤维纸可达到一定的性能和应用，且由于聚醚醚酮纤维耐碱性优异，因此PEEK纤维纸可以解决芳纶纤维纸在碱性环境中性能降低严重的应用问题。但CN107254800A的专利使用的粘结剂为二苯砜或环丁砜稀释的PEEK树脂溶液，存在成纸性不好的缺陷，必然会影响纸张的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术为解决现有技术中聚醚醚酮纤维纸成纸性不好、纸张性能低的技术问题，提供一种聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题采取的技术方案如下。本专利技术提供一种聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，步骤如下：步骤一、分别采用除油剂和表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理和表面处理，烘干后，得到处理后的聚醚醚酮短切纤维；步骤二、将处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕分散在含有分散剂的水溶液中，搅拌分散均匀，得到纤维浆液；步骤三、将纤维浆液真空抽滤，干燥，得到聚醚醚酮纤维原纸；步骤四、将聚醚醚酮二氧代酮溶于有机溶剂中，得到浸渍液；步骤五、将步骤三得到的聚醚醚酮纤维原纸于浸渍液中充分浸渍，干燥去除有机溶剂，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸；步骤六、将初步聚醚醚酮纤维复合纸酸化水解，干燥，二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。优选的是，所述步骤一中，聚醚醚酮短切纤维的纤维长度为2mm～7mm，纤维细度2D～6D。优选的是，所述步骤一中，除油剂为石油醚、乙酸乙酯中的一种或多种的混合，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。优选的是，所述步骤二中，含有分散剂的水溶液中分散剂的浓度为0.01～0.1％，分散剂为聚氧化乙烯(PEO)。优选的是，所述步骤二中，对位芳纶浆粕的打浆度为30°SR～60°SR。优选的是，所述步骤二中，搅拌速率为3000～20000转/min，搅拌时间为5～30min。优选的是，所述步骤二中，处理后的聚醚醚酮短切纤维占步骤三的聚醚醚酮纤维原纸质量80％～99％，对位芳纶浆粕占步骤三的聚醚醚酮纤维原纸质量1％～20％。优选的是，所述步骤四中，有机溶剂为四氢呋喃、二甲基乙酰胺(DMAc)中的一种或多种。优选的是，所述步骤四中，浸渍液中聚醚醚酮二氧代酮的浓度为1％～5％。优选的是，所述步骤五中，一次热压温度180～280℃，压力1～15MPa，时间2～30min。优选的是，所述步骤六中，二次热压温度140～240℃，压力1～15MPa，时间2～30min。本专利技术还提供上述聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法制备聚醚醚酮纤维复合纸。与现有技术相比，本专利技术的的有益效果为：本专利技术的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法将PEEK短切纤维和芳纶浆粕分散在分散剂溶液中得到纤维浆液，通过真空抽滤方式使纤维浆液均匀沉降形成致密的纤维原纸，再浸渍聚醚醚酮二氧代酮，一次热压制得初步PEEK纤维复合纸，最后酸化水解并二次热压得到PEEK纤维复合纸，整个制备过程简单、易操作、省时省力，且该过程中，聚醚醚酮二氧代酮在一次热压后还原回PEEK，解决了PEEK分子量高结晶度大但是不溶的问题，在常温进行充分浸渍也避免了PEEK在高温下存在粘度大的问题，最终提高了聚醚醚酮纤维复合纸的成纸性和综合性能。本专利技术的聚醚醚酮纤维复合纸具有良好的紧度、机械强度、耐热性能、耐电压强度，可以应用在高温防护、电气绝缘和蜂窝结构等领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸热的性能表征。图2为本专利技术实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸的效果图。图3为本专利技术实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。图4为本专利技术实施例3的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。图5为本专利技术实施例8的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。具体实施方式为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术专利要求的限制。本专利技术的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，步骤如下：步骤一、分别采用除油剂和表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理和表面处理，烘干后，得到处理后的聚醚醚酮短切纤维；步骤二、将处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕分散在含有分散剂的水溶液中，搅拌分散均匀，得到纤维浆液；步骤三、将纤维浆液真空抽滤，干燥，得到聚醚醚酮纤维原纸；步骤四、将聚醚醚酮二氧代酮溶于有机溶剂中，得到浸渍液；步骤五、将步骤三得到的聚醚醚酮纤维原纸于浸渍液中充分浸渍，干燥去除有机溶剂，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸；步骤六、将初步聚醚醚酮纤维复合纸酸化水解，干燥，二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。上述技术方案，步骤一中，聚醚醚酮短切纤维没有特殊限制，是本领域技术人员公知材料，可通过商购获得，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、分别采用除油剂和表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理和表面处理，烘干后，得到处理后的聚醚醚酮短切纤维；步骤二、将处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕分散在含有分散剂的水溶液中，搅拌分散均匀，得到纤维浆液；步骤三、将纤维浆液真空抽滤，干燥，得到聚醚醚酮纤维原纸；步骤四、将聚醚醚酮二氧代酮溶于有机溶剂中，得到浸渍液；步骤五、将步骤三得到的聚醚醚酮纤维原纸于浸渍液中中充分浸渍，干燥去除有机溶剂，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸；步骤六、将初步聚醚醚酮纤维复合纸酸化水解，干燥，二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。

【技术特征摘要】
1.聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、分别采用除油剂和表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理和表面处理，烘干后，得到处理后的聚醚醚酮短切纤维；步骤二、将处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕分散在含有分散剂的水溶液中，搅拌分散均匀，得到纤维浆液；步骤三、将纤维浆液真空抽滤，干燥，得到聚醚醚酮纤维原纸；步骤四、将聚醚醚酮二氧代酮溶于有机溶剂中，得到浸渍液；步骤五、将步骤三得到的聚醚醚酮纤维原纸于浸渍液中中充分浸渍，干燥去除有机溶剂，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸；步骤六、将初步聚醚醚酮纤维复合纸酸化水解，干燥，二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，聚醚醚酮短切纤维的纤维长度为2mm～7mm，纤维细度2D～6D。3.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，除油剂为石油醚、乙酸乙酯中的一种或多种，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，含有分散剂的水溶液中分散剂的浓度为0.01...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾加双，盖须召，王贵宾，张梅，张淑玲，李志成，徐勤飞，丛鑫，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22