一种改性芳纶浆粕及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性芳纶浆粕及其制备方法，首先将芳纶超短纤维和芳纶纤维进行电晕处理，处理时间为5～20s，然后用水喷淋被电晕处理得到的芳纶超短纤维和芳纶纤维，水的质量用量是芳纶超短纤维和芳纶纤维质量用量的40～350％。通过采用本发明专利技术设计的制备方法，芳纶纤维经电晕处理后，表层分子结构遭到破坏，变得粗糙不平，既能促进对水分的吸收，又有利于后续的断裂与原纤化，芳纶纤维经加湿处理后，吸收了大量水分，芳纶纤维出现膨胀现象，在原纤化时易于断裂及纵向劈裂，另外，纤维内部的水分在热空气以及高速旋转的共同作用下，以气流的形式从封闭的纤维孔隙中释放出来，起到加速纤维断裂与原纤化作用。

【技术实现步骤摘要】
一种改性芳纶浆粕及其制备方法
本专利技术涉及芳纶浆粕
，具体为一种改性芳纶浆粕及其制备方法。
技术介绍
芳纶浆粕是对芳纶纤维进行表面原纤化处理之后得到的，呈毛绒状，其毛羽丰富，强度高、尺寸稳定性好，无脆性、耐高温、耐腐蚀、有韧性、收缩率小、耐磨性好、表面积大，能很好的与其它物质结合，其独特的表面结构极大地提高了混合物的抓附力，因此非常适合作为一种增强纤维应用于摩擦及密封产品中，现有的芳纶浆粕通常采用湿法制浆，在磨浆过程中，纤维易断裂，制备的浆粕平均长度低于3mm，短浆粕作为增强材料用于刹车片中，是独立分散于基体中的，浆粕间缠绕不足，导致刹车片强度和热稳定性增加有限，使用寿命低，所以本专利技术提出了一种改性芳纶浆粕。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性芳纶浆粕及其制备方法，具备性能优良的优点，解决了现有的芳纶浆粕通常采用湿法制浆，在磨浆过程中，纤维易断裂，制备的浆粕平均长度低于3mm，短浆粕作为增强材料用于刹车片中，是独立分散于基体中的，浆粕间缠绕不足，导致刹车片强度和热稳定性增加有限，使用寿命低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种改性芳纶浆粕及其制备方法，包括如下步骤：（一）芳纶浆粕的制备：A、首先将芳纶超短纤维和芳纶纤维进行电晕处理，处理时间为5～20s。B、然后用水喷淋被电晕处理得到的芳纶超短纤维和芳纶纤维，水的质量用量是芳纶超短纤维和芳纶纤维质量用量的40～350％。C、将上述步骤得到的潮湿的芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，在空气的带动下进入高速旋转粉碎机中，在旋转速度为1000～5000rpm的条件下，进行干法制浆，得到芳纶浆粕，空气的温度为50～150°C。（二）改性预处理：配制质量分数为20wt%的LiCl水溶液，将上述得到的芳纶浆粕放入溶液中，在水浴锅中加热反应，控制温度为75～90°C，反应3～6小时后取出，用蒸馏水冲洗4～8次，转移到表面皿中，放入鼓风干燥箱中在90～120°C下烘干备用；（三）改性后处理：将上述处理后的芳纶浆粕经水洗后，配制成浆料质量浓度为2～3%的纤维悬浮液，采用槽式打浆机经两段联合打浆工序打浆，经抽滤、洗涤、干燥后得到聚氨酯改性芳纶浆粕。优选的，步骤一中的芳纶超短纤维为由0～30度的芳纶聚合物和凝固溶液高速混合后获得的沉析纤维，芳纶纤维长度为3～20mm，超短纤维和短纤维的质量比为1～9：1。优选的，步骤一中电晕处理的电压为4000～16000V，频率为12～26KHz，电极棒与芳纶纤维的距离为1～10mm，空气的流量为300～6000m³/h。优选的，步骤一中得到的芳纶浆粕平均长度为0.5～1.8mm，芳纶浆粕的比表面积为4～13g/m²。优选的，步骤三中打浆工序中第一段打浆压力为8～22kg，第二段打浆压力为2～7kg，打浆工序中第一段打浆时间为25～55分钟，第二段打浆时间为10～25小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：通过采用本专利技术设计的制备方法，芳纶纤维经电晕处理后，表层分子结构遭到破坏，变得粗糙不平，既能促进对水分的吸收，又有利于后续的断裂与原纤化，芳纶纤维经加湿处理后，吸收了大量水分，芳纶纤维出现膨胀现象，在原纤化时易于断裂及纵向劈裂，另外，纤维内部的水分在热空气以及高速旋转的共同作用下，以气流的形式从封闭的纤维孔隙中释放出来，起到加速纤维断裂与原纤化作用，通过使用LiCl水溶液对芳纶浆粕进行预处理，LiCl能与芳纶浆粕分子链中的羰基发生络合，破坏芳纶浆粕分子链间的氢键，从而破坏芳纶浆粕分子链的规整性，对芳纶浆粕表面进行刻蚀，使芳纶浆粕表面形成沟槽，表面粗糙度增大，经打浆处理后得到的改性芳纶浆粕的比表面积增大，提高了对树脂、橡胶材料的吸附能力。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：一种改性芳纶浆粕及其制备方法，包括如下步骤：（一）芳纶浆粕的制备：A、首先将芳纶超短纤维和芳纶纤维进行电晕处理，处理时间为5～20s。B、然后用水喷淋被电晕处理得到的芳纶超短纤维和芳纶纤维，水的质量用量是芳纶超短纤维和芳纶纤维质量用量的40～350％。C、将上述步骤得到的潮湿的芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，在空气的带动下进入高速旋转粉碎机中，在旋转速度为1000～5000rpm的条件下，进行干法制浆，得到芳纶浆粕，空气的温度为50～150°C。（二）改性预处理：配制质量分数为20wt%的LiCl水溶液，将上述得到的芳纶浆粕放入溶液中，在水浴锅中加热反应，控制温度为75～90°C，反应3～6小时后取出，用蒸馏水冲洗4～8次，转移到表面皿中，放入鼓风干燥箱中在90～120°C下烘干备用；（三）改性后处理：将上述处理后的芳纶浆粕经水洗后，配制成浆料质量浓度为2～3%的纤维悬浮液，采用槽式打浆机经两段联合打浆工序打浆，经抽滤、洗涤、干燥后得到聚氨酯改性芳纶浆粕。实施例一：首先将芳纶超短纤维和芳纶纤维进行电晕处理，处理时间为5～20s，然后用水喷淋被电晕处理得到的芳纶超短纤维和芳纶纤维，水的质量用量是芳纶超短纤维和芳纶纤维质量用量的40～350％，然后将上述步骤得到的潮湿的芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，在空气的带动下进入高速旋转粉碎机中，在旋转速度为1000～5000rpm的条件下，进行干法制浆，得到芳纶浆粕，空气的温度为50～150°C，然后配制质量分数为20wt%的LiCl水溶液，将上述得到的芳纶浆粕放入溶液中，在水浴锅中加热反应，控制温度为75～90°C，反应3～6小时后取出，用蒸馏水冲洗4～8次，转移到表面皿中，放入鼓风干燥箱中在90～120°C下烘干备用，然后将上述处理后的芳纶浆粕经水洗后，配制成浆料质量浓度为2～3%的纤维悬浮液，采用槽式打浆机经两段联合打浆工序打浆，经抽滤、洗涤、干燥后得到聚氨酯改性芳纶浆粕。实施例二：在实施例一中，再加上下述工序：步骤一中的芳纶超短纤维为由0～30度的芳纶聚合物和凝固溶液高速混合后获得的沉析纤维，芳纶纤维长度为3～20mm，超短纤维和短纤维的质量比为1～9：1。首先将芳纶超短纤维和芳纶纤维进行电晕处理，处理时间为5～20s，然后用水喷淋被电晕处理得到的芳纶超短纤维和芳纶纤维，水的质量用量是芳纶超短纤维和芳纶纤维质量用量的40～350％，然后将上述步骤得到的潮湿的芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，在空气的带动下进入高速旋转粉碎机中，在旋转速度为1000～5000rpm的条件下，进行干法制浆，得到芳纶浆粕，空气的温度为50～150°C，然后配制质量分数为20wt%的LiCl水溶液，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性芳纶浆粕及其制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n（一）芳纶浆粕的制备：/nA、首先将芳纶超短纤维和芳纶纤维进行电晕处理，处理时间为5～20s。/nB、然后用水喷淋被电晕处理得到的芳纶超短纤维和芳纶纤维，水的质量用量是芳纶超短纤维和芳纶纤维质量用量的40～350％。/nC、将上述步骤得到的潮湿的芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，在空气的带动下进入高速旋转粉碎机中，在旋转速度为1000～5000rpm的条件下，进行干法制浆，得到芳纶浆粕，空气的温度为50～150°C。/n（二）改性预处理：/n配制质量分数为20wt%的LiCl水溶液，将上述得到的芳纶浆粕放入溶液中，在水浴锅中加热反应，控制温度为75～90°C，反应3～6小时后取出，用蒸馏水冲洗4～8次，转移到表面皿中，放入鼓风干燥箱中在90～120°C下烘干备用；/n（三）改性后处理：/n将上述处理后的芳纶浆粕经水洗后，配制成浆料质量浓度为2～3%的纤维悬浮液，采用槽式打浆机经两段联合打浆工序打浆，经抽滤、洗涤、干燥后得到聚氨酯改性芳纶浆粕。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性芳纶浆粕及其制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（一）芳纶浆粕的制备：
A、首先将芳纶超短纤维和芳纶纤维进行电晕处理，处理时间为5～20s。
B、然后用水喷淋被电晕处理得到的芳纶超短纤维和芳纶纤维，水的质量用量是芳纶超短纤维和芳纶纤维质量用量的40～350％。
C、将上述步骤得到的潮湿的芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，在空气的带动下进入高速旋转粉碎机中，在旋转速度为1000～5000rpm的条件下，进行干法制浆，得到芳纶浆粕，空气的温度为50～150°C。
（二）改性预处理：
配制质量分数为20wt%的LiCl水溶液，将上述得到的芳纶浆粕放入溶液中，在水浴锅中加热反应，控制温度为75～90°C，反应3～6小时后取出，用蒸馏水冲洗4～8次，转移到表面皿中，放入鼓风干燥箱中在90～120°C下烘干备用；
（三）改性后处理：
将上述处理后的芳纶浆粕经水洗后，配制成浆料质量浓度为2～3%的纤维悬浮液，采用槽式打浆机经两段联合打浆工序打浆，经抽滤、洗涤、干燥后得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛礼浩，李东，林孝仕，薛迪申，
申请(专利权)人：瑞安市弘迪汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33