复合云母纸制造技术

本发明专利技术属于云母纸加工技术领域，具体涉及复合云母纸。所述云母纸以合金粉末、云母原浆和有机硅构建抄造为纸基，所得纸基材料再进一步通过表面改性剂进行热压改性处理，构建形成复合云母纸。本发明专利技术技术方案中，通过云母粉和铜硅铝系合金粉末组分的粒度分配处理，使得所制得的云母纸表面致密性好，韧性得到显著提高，并且铜硅铝系合金粉末、有机硅与表面改性剂协同作用，改善了云母纸的机械性能，使复合云母纸具有高的体积密度和高抗拉伸强度等物理性能。理性能。

【技术实现步骤摘要】
复合云母纸


[0001]本专利技术属于云母纸加工
，具体涉及复合云母纸。

技术介绍

[0002]云母是一种自然生成的层状硅酸盐类矿物，其晶体结构是由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的。一般说来，硅氧四面体和铝氧八面体本身结合是比较牢的，而补充的正离子层在两个复式的硅氧层之间的链接是比较微弱的，云母晶体很容易沿着正离子所在的平面分剥开来。
[0003]云母具有完整的片状，可以分剥成极薄的片层，具有优良的物理性能和电气性能，在高温状态下仍保持以上性能的特性，它具有完全的化学惰性和不易燃性，广泛用于电子、航空、交通、仪表等工业部门以及国防和尖端工业领域；但是从云母原矿加工成片云母制品，其间的云母利用率过于低下，为了充分利用碎云母资源，云母纸应运而生，云母纸是一种常见的工业包装材料，其主要用于包装电子产品等。
[0004]现有云母纸存在一些缺陷：云母纸的拉伸强度一般不高，容易在使用和包装过程中撕损，影响包装品质；云母片填充量较低，云母纸自身的强度不够，容易在使用和剪切时产生撕屑，同时导致表面光泽较差；云母纸主要采用纸浆制作，在长期受天气等外界因素影响后，容易变形和老化；云母片之间存在缝隙，开口性和粘连性差。

技术实现思路

[0005]为了解决现有云母纸易撕损、表面光泽差、耐候性差、开口性差以及粘连性差的问题，本专利技术提供了复合云母纸，并具体阐述了其制备技术方案。
[0006]本专利技术的目的在于：
[0007]一、提高复合云母纸的基础力学性能；
[0008]二、保证复合云母纸的电学性能和耐温性能；
[0009]三、改善复合云母纸的结合性。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0011]复合云母纸，所述复合云母纸由以下工艺进行制备：
[0012](1)筛选原料：云母块；
[0013](2)粉碎、分级：将步骤(1)筛选好的云母块经水力破碎、分级过滤后制得云母原浆；
[0014](3)制浆、抄造：按照比例混合铜硅铝系合金粉末、有机硅、有机溶剂至均匀分散为混合料，将混合料加入步骤(2)所得的云母原浆搅拌均匀，抄造得到云母纸纸基；
[0015](4)流延成型、烘干、热压：将表面改性剂涂覆在步骤(3)所得的云母纸纸基上，烘干并热压得到复合云母纸，再根据工艺要求裁切。
[0016]步骤(1)所述云母块厚度≤0.30mm。
[0017]步骤(2)所述水力破碎是利用高压水将云母粉碎成云母粉。
[0018]步骤(2)所述分级过滤得到60～100目的云母粉，注水制成黏度为100～200mPa
·
s的云母原浆。
[0019]步骤(3)所述比例是指铜硅铝系合金粉末、有机硅、有机溶剂质量比为(4～8)：(1～3)：(10～15)。
[0020]步骤(3)所述混合料是云母原浆的30～50wt％。
[0021]步骤(3)所述铜硅铝系合金粉末中稀土氧化物质量分数为3～5wt％，硅质量分数为12～28wt％，铜质量分数为20～30wt％，余量为铝，铜硅铝系合金粉末粒径为50～70μm。
[0022]作为优选，
[0023]步骤(3)所述铜硅铝系合金粉末中的稀土氧化物为氧化铈。
[0024]步骤(3)所述有机硅为乙烯基封端聚二甲基硅氧烷。
[0025]作为优选，
[0026]步骤(3)所述有机硅为长链聚合物乙烯基封端聚二甲基硅氧烷，其重均分子量为26000～30000。
[0027]作为优选，
[0028]步骤(3)所述有机溶剂为四氢呋喃。
[0029]作为优选，
[0030]步骤(3)所述抄造是浆料通过抄造机，依靠云母粉的分子间作用力和静电引力均匀地挂在网上，联结成纸。
[0031]步骤(3)所述云母纸纸基定量为80～160g/m2。
[0032]作为优选，
[0033]步骤(4)所述表面改性剂为二甲基亚砜和/或阳离子型壳聚糖。
[0034]作为优选，
[0035]步骤(4)所述二甲基亚砜和阳离子型壳聚糖的比例为1mL：(0.1～0.3)g。
[0036]步骤(4)所述涂覆过程单次涂覆量为10～20g/m2，涂覆后将云母纸纸基静置于面板上，使溶剂挥发一段时间后再进行下一次涂覆，目标涂层总量为45～90g/m2。
[0037]作为优选，
[0038]步骤(4)所述烘干是在85～100℃下烘干2～3h，烘干至云母纸含水量不超过0.3wt％，当温度过高时，云母纸容易出现脱缸、起泡现象，当温度过低时，云母纸会粘在烘缸上。
[0039]作为优选，
[0040]步骤(4)所述热压是在160～200℃下，对烘干后的云母纸施加1.5～2.5MPa的压力，保持10～15min。
[0041]步骤(4)所述复合云母纸的厚度为0.1～0.20mm。
[0042]在本专利技术技术方案中，云母块厚度≤0.30mm，此厚度可以保证大部分云母能够被水力破碎成径厚比大的云母粉，不同粒度组成的云母粉在抄造云母纸时，影响云母纸张中云母粉的方向性，进而影响材料内部孔隙率、抗拉伸强度、介电强度等性能，随着粒度大的云母粉含量的增加，云母纸的厚度先增大后减小，云母纸的抗拉伸强度、介电强度先增大后减小。而且粒度小的云母粉可以作为填料，与铜硅铝系合金粉末协同作用，起到增强层间结合力的效果。
[0043]为了获得恰当粒度的云母粉，本专利技术选用水力破碎法，水力破碎在不破坏云母晶体结构和物理性质的同时，因为在水的冲击下使云母沿解理面解离和剥片，获得的云母粉具有光洁的表面和较大的径厚比，同时，云母粉、铜硅铝系合金粉末和有机硅的粒度搭配合理，可形成固相紧密堆积，增加复合云母纸强度，减少其裂缝。
[0044]而掺入铜硅铝系合金粉末并不直接单独提升云母纸的性能，部分铝化合物扩散至云母纸纸基中，与云母本身所含的硅氧四面体和铝氧八面体共同作用，介电强度才表现出增强，这是因为铝化合物含量不足时，与云母纸纸基无法构建有效的空间结构，形成交联的网络，受空气影响，云母纸纸基介电强度差，但是由于铝化合物的密度大，在有机硅中容易沉淀，影响了有机硅的延展性；同时，由于氧化铝通过有机硅与溶剂扩散至云母纸纸基层间，其分布并不均匀，导致云母纸的电气性能降低，所以氧化铝含量不宜过高；此外，Si与Al可以形成共晶体系，当Si含量超过12wt％时，对云母纸的耐磨性有提升作用，提高其致密性，还可以减少高温热裂、体积收缩率过大的问题，但是Si含量超过28wt％时，过共晶的体系会出现长条形共晶硅，严重降低云母纸的机械性能，并且局部的共晶硅过硬导致云母纸难以裁切。
[0045]在过共晶的高硅铝合金中加入Cu，Cu在体系中起到固溶强化的作用，还与其他合金元素产生金属间化合物相和共晶组织，作为合金中的强化相和耐磨相，可以有效提高压云母纸的硬度和强度，当有机硅接触到Cu的表面时，硅烷失去氢原子，形成键弱的Cu
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复合云母纸，其特征在于，所述云母纸以合金粉末、云母原浆和有机硅构建抄造为纸基，所得纸基材料再进一步通过表面改性剂进行热压改性处理，构建形成复合云母纸。2.根据权利要求1所述的复合云母纸，其特征在于，所述复合云母纸的制备方法包括：1)取云母原料，经破碎和分筛后制为云母原浆；2)将合金粉末和有机硅加入至有机溶剂中分散均匀为混合料，将混合料与步骤1)所制得的云母原浆混合均匀，抄造为云母纸纸基；3)在步骤2)所得云母纸纸基表面涂布表面改性剂，进行热压改性处理压制至预定厚度，即得到复合云母纸。3.根据权利要求2所述的复合云母纸，其特征在于，步骤1)所述云母原料破碎分筛为60～100目的云母粉，并注水制为粘度100～200mPa
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s的云母原浆。4.根据权利要求2所述的复合云母纸，其特征在于，步骤2)所述合金粉末为铜硅铝系合金粉末；所述铜硅铝系合金粉末中稀土氧化物质量分数为3～5wt％，硅质量分数为12～28wt％，铜质量分数为20～30wt％，余量为铝；步骤2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鸣，曹梅盛，袁忠纯，杜赛格，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：