一种高性能芳纶复合纸基材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高性能芳纶复合纸基材料及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤：(1)芳纶纤维的表面改性：将芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维混合后加入到碱性溶液中，然后用氨基改性剂进行表面改性，得到氨基化芳纶纤维；(2)纤维素纳米纤丝的表面改性：将纤维素纳米纤丝用氧化剂进行表面醛基化改性，得到醛基化纤维素纳米纤丝；(3)将氨基化芳纶纤维与醛基化纤维素纳米纤丝混合到水中，使原料中的氨基与醛基发生席夫碱反应而充分交联，再经湿法抄造得到芳纶湿纸页，干燥成型后得到高性能芳纶复合纸基材料。本发明专利技术的方法获得的纸基材料具有优异机械性能和电绝缘性能，可以广泛应用到绝缘材料、防护材料、内饰材料和电子产品基材等领域。等领域。等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能芳纶复合纸基材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于造纸工业和高分子材料交叉领域，特别涉及一种高性能芳纶复合纸基材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]芳纶纤维全称为“芳香族聚酰胺纤维”，是一种新型高科技合成纤维，主要分为两种，对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA)，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560℃的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。传统的间位芳纶纸材料是由芳纶沉析纤维和短切纤维按照一定的配比混合湿法抄造而成原纸，接着进行高温高压的压光技术对原纸进行热处理而制备的。但是，由于芳纶纤维较高的结晶度及苯环空间位阻作用，使得纤维表面光滑，活性官能团较少，从而导致其与基体材料的界面相容性较差，难以起到高性能增强体的作用。因此，通过合适的方法改善芳纶纸内纤维结合强度是获得高性能芳纶复合材料的关键。
[0003]纤维素纳米纤丝作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)芳纶纤维的表面改性：将芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维混合后加入到碱性溶液中，然后加入氨基改性剂，在20～80℃、保护性气体氛围下使芳纶纤维表面发生自聚合反应，待反应结束后抽滤，得到氨基化芳纶纤维；(2)纤维素纳米纤丝的表面改性：将纤维素纳米纤丝和氧化剂加入到水中，混合均匀后，在0～80℃条件下使其发生改性反应，待反应结束后，离心，得到醛基化纤维素纳米纤丝；(3)将步骤(1)中得到的氨基化芳纶纤维与步骤(2)中得到的醛基化纤维素纳米纤丝混合后加入到水中配制成混合液，然后调整混合液的pH值至3～6，在20～80℃、保护性气体氛围下进行反应，待反应结束后再加水配制成悬浮液，经湿法抄造得到芳纶湿纸页，经过干燥成型，得到高性能芳纶复合纸基材料。2.根据权利要求1所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的氨基改性剂为多巴胺、赖氨酸和L
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二羟基苯丙氨酸等中的至少一种；步骤(2)中所述的氧化剂为高碘酸钠。3.根据权利要求2所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的氨基改性剂为L
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二羟基苯丙氨酸。4.根据权利要求1所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维的质量比为1～10:1～10；步骤(2)中所述的纤维素纳米纤丝和氧化剂质量比为1:0.1～10；步骤(3)中所述的氨基化芳纶纤维和醛基化纤维素纳米纤丝的质量比为0.1～100:1；步骤(3)中所述的混合液的浓度为质量百分比0.1～10％；步骤(3)中所述的悬浮液的浓度为质量百分比0.01～10％。5.根据权利要求4所述的高性能芳纶复合纸基材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维的质量比为1～9:1～9；步骤(2)中所述的纤维素纳米纤丝和氧化剂质量比为1:1.5～2；步骤(3)中所述的氨基化芳纶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金鹏，陈克复，王斌，曾劲松，程峥，段承良，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：