包含衍生自二氨基二苯砜的纤条体的纸材制造技术

本发明专利技术涉及用包含聚合物或共聚物的纤条体制得的纸材，所述聚合物或共聚物衍生自单体，所述单体选自４，４’－二氨基二苯砜、３，３’－二氨基二苯砜、以及它们的混合物。此类纸材具有高度的热稳定性，并且比仅用芳族聚酰胺纤条体制得的纸材更易于吸墨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含衍生自二氨基二苯砜的纤条体的纸材
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及用包含聚合物或共聚物的纤条体制得的纸材，所述聚合物或共聚物衍 生自单体，所述单体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物。 此类纸材具有高度的热稳定性，并且比仅用芳族聚酰胺纤条体制得的纸材更易于吸墨。2.
技术介绍
已研发出由高性能材料制得的纸材以提供具有改善的强度和/或热稳定性的纸 材。例如，芳族聚酰胺纸材是由芳香族聚酰胺构成的合成纸材。由于其耐热性和阻燃性、电 绝缘性、韧度和柔韧性，所述纸材已被用作电绝缘材料和飞行器蜂窝结构的基材。在这些材 料中，Nomex (DuPont,U. S. Α.)是通过将聚(间苯二甲酰间苯二胺)絮状物与纤条体在水 中混合，然后使所述混合浆料经历造纸工艺以制得成形纸材，然后将所述成形纸材热压光 而制得的。已知此纸材具有优异的电绝缘性能以及强度和韧性，甚至在高温下也保持高性 能。此类芳族聚酰胺纸材一般难以着色和印刷。就某些应用而言，将芳族聚酰胺纸材 涂覆以提供更好的表面以供印刷条形码和其它标记。这需要造纸后额外的步骤，并且额外 的制造步骤产生了所得的废料。因此，持续需要具有改善的特性的高性能纸材，尤其是比高 性能纸材如已知的芳族聚酰胺纸材更易于吸墨或着色的纸材。专利技术简述本专利技术涉及高度可印刷的热稳定的纸材，所述纸材包含含有聚合物或共聚物的非 粒状、纤维或薄膜状聚合物纤条体，所述聚合物或共聚物衍生自胺单体，所述胺单体选自4， 4’ _ 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物，所述聚合物纤条体具有0. 1 至Imm的平均最大尺寸，5 1至10 1的最大尺寸与最小尺寸的比率，以及不超过2微米 的厚度；和至少一种高性能絮状物，所述高性能絮状物选自对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰 胺、碳、玻璃、以及它们的混合物，所述絮状物具有2至25mm的长度。在各个实施方案中，本 专利技术还涉及包含此高度可印刷的热稳定的纸材的耐热标牌和标签、包裹线和导体、层压体 结构、蜂窝结构、和电气器件。(如本文所用，“薄膜状”是指“薄膜”)。本专利技术还涉及用于制备热稳定纸材的方法，所述方法包括以下步骤a)形成按絮状物和纤条体的总重量计10至95重量份的聚合物纤条体和90至5 重量份的至少一种高性能絮状物的含水分散体，所述聚合物纤条体包含衍生自胺单体的聚 合物或共聚物，所述胺单体选自4，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混 合物，所述高性能絮状物选自对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、碳、玻璃、液晶聚酯、聚苯 硫醚、聚醚-酮-酮、聚醚-醚-酮、聚U恶二唑、聚苯并唑(polybenzazole)、以及它们的混 合物；b)将所述分散体共混以形成浆液；c)将所述含水液体从所述浆液中排出以获得湿纸组合物，和d)将所述湿纸组合物干燥以制得成形纸材。如果需要，所述方法包括通过加热和施压强化所述成形纸材以制得压光纸的附加步骤。专利技术详述本专利技术涉及在纸材中使用聚合物纤条体来改善印刷适性而不降低纸材的热稳定 性，所述聚合物纤条体包含衍生自单体的聚合物或共聚物，所述单体选自4，4’ - 二氨基二 苯砜、3，3’-二氨基二苯砜、以及它们的混合物。此类聚合物具有有助于提高纸材印刷适性 的连接基。如本文所用，术语“纤条体”是指由薄膜状或不规则纤维状细小颗粒构成的极其细 分的聚合物产物。基本上存在两类纤条体；“薄膜状”纤条体和“纤维状”或“丝状”纤条体。 薄膜状纤条体基本上是二维颗粒，所述颗粒具有约100至1000微米的长度和宽度，和0. 1 至1微米的厚度。纤维状或丝状纤条体一般具有最多2-3mm的长度，10至50微米的宽度， 和0. 1至1微米的厚度。纤条体通过使聚合物溶液流动至与该溶液的溶剂不混溶的液体的 凝固浴中来制得。聚合物溶液流在聚合物凝固时受到剧烈剪切力和紊流的影响。纤条体的 主要形状由聚合物类型以及它们凝结期间的具体加工条件来决定。纤条体优选具有高于320°C的熔点或分解点。纤条体不是纤维，但是它们是纤维 状的，因为它们具有由纤维网连接的纤维状区域。在一个实施方案中，纤条体具有5 1至 10 1的纵横比。在另一个实施方案中，纤条体以从未干燥过的状态润湿使用，并且可沉积 成为物理缠绕在纸材其它成分或组分上的基料。纤条体可由任何方法制得，包括使用美国 专利3，018，091中所公开类型的纤条化设备，其中在一步中将聚合物溶液沉淀并且剪切。 纤条体还可经由美国专利2，988，782和2，999，788中所公开的方法制得。所述纤条体包含衍生自胺单体的聚合物或共聚物，所述胺单体选自4，4’ _ 二氨基 二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、以及它们的混合物。此类聚合物和共聚物一般具有下列结 构NH2-Arl-S02-Ar2-NH2其中Arl和Ar2是任何未取代或取代的六元碳原子芳基，并且Arl和Ar2可以相 同或不同。在一些优选的实施方案中，Arl和Ar2是相同的。六元碳原子芳基还更优选具 有相对于S02基团的间位或对位取向的连接基。具有该一般结构的这一单体或多个单体在 相容溶剂中与酸性单体反应生成聚合物。可用的酸性单体一般具有下列结构Cl-C0-Ar3-C0-Cl其中Ar3是任何未取代或取代的芳环结构，并且可与Arl和/或Ar2相同或不同。 在一些优选的实施方案中，Ar 3为六元碳原子芳基。所述六元碳原子芳基还更优选具有间 位或对位取向的连接基。在一些优选的实施方案中，Arl和Ar2相同，而Ar3不同于Arl和 Ar2。例如，Arl和Ar2可以均为具有间位取向连接基的苯环，而Ar3可为具有对位取向连 接基的苯环。可用的单体的实例包括对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯等等。在一些优选的实 施方案中，所述酸为对苯二甲酰氯或它与间苯二甲酰氯的混合物，而胺单体为4，4’ - 二氨 基二苯砜。在一些其它优选的实施方案中，胺单体为重量比为3 1的4，4’_ 二氨基二苯 砜和3，3’ - 二氨基二苯砜的混合物，其形成由均具有砜单体的共聚物制得的纤条体。在另一个优选的实施方案中，所述纤条体还包含共聚物，所述共聚物具有衍生自 砜胺单体和胺单体的重复单元，所述胺单体衍生自对苯二胺和/或间苯二胺。在一些优选的实施方案中，所述砜酰胺重复单元与其他酰胺重复单元的含量重量比为3 1。在一些实 施方案中，至少80摩尔％的胺单体为砜胺单体或砜胺单体的混合物。为方便起见，本文将 使用缩写“PSA”来代表所有整个类别的由得自如前所述砜单体的聚合物或共聚物制得的纤 维。在一个实施方案中，得自砜单体的聚合物和共聚物优选经由一种或多种类型二胺 单体与一种或多种类型氯化物单体在二烷基酰胺溶剂诸如N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰 胺或它们混合物中的缩聚反应制得。在此类缩聚反应的一些实施方案中，还可存在无机盐 诸如氯化锂或氯化钙。如果需要，可通过与非溶剂诸如水形成沉淀、中和、洗涤和干燥来分 离出所述聚合物。所述聚合物还可经由界面聚合反应制得，所述界面聚合反应可直接制得 聚合物粉末，然后将所述粉末溶解在用于制备纤维的溶剂中。制备PSA纤维或包含砜胺单体的共聚物的具体方法公开于授予Wang等人的中国 专利公开1389604A中。该参考文献公本文档来自技高网...

【技术保护点】
高度可印刷的热稳定纸材，所述纸材包含：ａ）包含聚合物或共聚物的非粒状、纤维或薄膜状的聚合物纤条体，所述聚合物或共聚物衍生自胺单体，所述胺单体选自４，４’－二氨基二苯砜、３，３’－二氨基二苯砜以及它们的混合物，所述纤条体具有０．１至１ｍｍ的平均最大尺寸、５∶１至１０∶１的最大尺寸与最小尺寸的比率、和不超过２微米的厚度；和ｂ）至少一种高性能絮状物，所述絮状物选自对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、碳、玻璃、液晶聚酯、聚苯硫醚、聚醚－酮－酮、聚醚－醚－酮、聚二唑、聚苯并唑、以及它们的混合物，所述絮状物具有２至２５ｍｍ的长度；其中纤条体与絮状物在所述纸材组合物中的重量比为９５∶５至１０∶９０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MR列维特，V加巴拉，GL亨德伦，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]