论文部分内容阅读
芳纶制品作为当今高端绝缘材料广泛应用于输变电、高压发电机、以及干式变压器及轨道交通牵引变压器。目前国内已在芳纶纤维和芳纶纸制造技术方面有所突破,初步打破了杜邦公司的垄断,部分代替了进口。但在芳纶纸板研究领域尚属空白。高速列车牵引变压器关键绝缘材料芳纶纸板全部来自进口,这已经影响到产业的健康可持续发展。国内相关企业迫切希望实现高性能芳纶纤维制品芳纶纸板的国产化。本文对间位芳纶树脂的合成进行了研究,考察了原料的配比、起始反应温度、中和剂的种类、反应体系中水份的含量、反应加料的方式以及助溶剂对聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)比浓对数粘度的影响。结果表明当IPC与MPD的摩尔比在1.03、反应单体的初始反应浓度为1.0mol/L,初始反应温度为-10℃,体系中水含量为100ppm,加料次数2~4次时,以有机胺I为中和剂所制备的PMIA树脂比浓对数粘度达到最高值,为1.68。研究了间位芳纶树脂的成膜性和电气性能。结果表明在20Hz-1MHz的频率范围内,自制间位芳纶树脂薄膜的介电损耗处于0.9%-0.18%之间,间位芳纶树脂比浓对数粘度大小对电气性能影响较小,采用有机胺中和有利于降低间位芳纶的介电损耗。研究了间位芳纶树脂的可纺性。结果表明提高间位芳纶树脂的分子量、热拉伸处理,提高热拉伸比有利于间位芳纶纤维的抗张强度的提高,且精密的纺丝过滤介质有利于提高纺丝原液的可纺性。研究了间位芳纶沉析纤维的成型工艺。结果表明适当降低树脂浓度和流量、提高沉析液浓度,有利于提高沉析纤维的产品质量;剪切速度慢,长纤维偏多,剪切速度过高,细小纤维偏多,制备的沉析纤维热性能及其手抄片的力学性能接近国外产品水平,且手抄片电气性能高于国内同类产品。采用自制短切纤维及沉析纤维进行了芳纶纸板制备,考察了原材料配比、热压温度以及热压压力对芳纶纸板性能的影响。结果表明芳纶纸板压制的最佳纤维配比及工艺是:短切纤维:沉析纤维=5:5,热压温度为280℃,热压压强为8MPa。长期耐热温度达到224℃。其性能可达到国外产品水平,具有良好的应用前景。