芳纶1414纸基功能材料及其增强技术的研讨.pdfVIP

论文题目： 芳纶1414纸基功能材料及其增强技术的研究 ／ 学科门类：工学 一级学科：轻工技术与工程 培养单位：造纸工程学院 硕士生：黄睿 导师：张美云教授，陆赵情副教授 2012年5月 By旦坠垒壁g壁望i Thesis Supervisor：Professor ● 一 一 AssistantProfessor May,2012 机械性 能、优良的介电性能、稳定的化学性能以及灵活的可设计性，广泛应用于高 强化、轻量化蜂窝结构材料，耐高温绝缘材料和高性能电子通讯器材等领域。 与间位芳纶纸相比，芳纶1414纸基功能材料因短切纤维分子呈结晶棒状结 构，且纤维表面光滑而缺乏化学活性，纤维间缺乏有效的结合，导致其力学 性能较差，不能充分体现纤维本身高强、高模的特点，故需要进行特殊的增 强处理。 ． 本文利用传统造纸工艺中的化学机械法原理对芳纶1414浆粕进行打浆 处理，通过借鉴植物纤维的表征方法，再结合现代材料学分析手段，对造纸 用芳纶1414浆粕结构性能进行了初步表征；在此基础上，系统地研究了全 对位芳纶纸基材料性能的影响因素和规律，并通过分别引入热塑性黏结纤维 和改性酚醛树脂对其进行增强处理，获得了较优的对位芳纶纸抄造工艺及其 增强方法。 (TG)等多种测试手段，对芳纶1414短切纤维及经槽式打浆处理的浆粕纤 维的外观形态、化学结构、热性能和湿法抄造性能进行了分析和表征。 通过自制高性能分散剂S，探讨了芳纶1414浆粕和短切纤维共混体系 分散相容性能的影响因素，系统地研究了芳纶1414浆粕纤维和短切纤维配 比、浆粕打浆度以及短切纤维长度对成纸性能的影响，获得了较优的全对位 芳纶纸抄造工艺：浆粕打浆度350SR，短切纤维长度5mm，配比浆粕／短切 =7：3，分散剂S用量0．5％(对总的绝干纤维量)，纸张各性能指标分别为抗 19．51KV／mm。 经黏结纤维Y增强制备的混合对位芳纶纸正交热压实验表明，对于成 纸的机械强度和介电性能，预热温度为最主要影响因素，热压压力和压辊转 速次之，热压次数影响相对较小，最佳热压工艺条件为：预热温度180℃， lO％(对总的绝干纤维量)时，混合对位芳纶纸可以达到较为理想的增强效 伸长率1．75％，耐压强度16．33Kv／mm，300℃下纸张热失重为9．01％。 最后，采用改性酚醛树脂对混合对位芳纶纸进行表面增强处理，研究了 树脂特性、浸渍方式和固化工艺对芳纶纸基复合材料性能的影响，确定了较 优的表面增强工艺：采用平板热压机热压固化，共分为三个阶段，每阶段各 页中溶剂及其他小分子副产物等残余组分。在优化条件下经树脂R2增强制 备的对位芳纶纸基复合材料各性能指标分别为：抗张指数109．75N·m／g，撕 裂指数25．38 mN·m2／g，拉伸率1．91％，耐压强度21．15KV／恤m。 关键词：芳纶1414，纸基材料，增强，树脂 Ⅱ NAL ABSTRACT basedonPPTA The functionalmaterials fiber,also para-aramidpaper-based n