芳纶云母纸具有优异的机械强度、柔韧性、耐高温性、绝缘性和耐电晕性,在高压、变频电机和牵引电机等高端电器绝缘领域具有广阔应用前景。通常,芳纶云母纸是由芳纶纤维与云母混合经湿法抄造得到的,但芳纶纤维与云母存在较大的表面性能和密度差异,该方法存在以下几点限制:(1)制备的芳纶云母纸存在界面强度低、两面差大等不足;(2)易于沉降的云母容易造成网布堵塞、浆料混合不匀;(3)芳纶云母纸中存在的大量孔隙影响绝缘性能。尽管纤维和云母的表面改性可在一定程度上缓解上述问题,但工艺复杂性、制备效率和化学污染限制了其产业化进程。因此,寻找简单、高效的芳纶云母纸制备方法是该领域的迫切需求。基于上述背景,本论文采用涂布的方式来解决孔隙调控、云母沉降和网布堵塞等问题,即在芳纶原纸上涂布含有云母的绝缘涂料制备芳纶云母纸,进一步加入纳米填料提高其电气绝缘性能,并研究了涂布法对机械性能和绝缘性能提升的作用机理,以期简化芳纶云母纸制备工艺、提升综合性能。主要研究内容有:首先,采用不同配比的芳纶沉析纤维和芳纶短切纤维制备芳纶原纸,并利用多种胶黏剂涂布在芳纶原纸表面制备了涂布芳纶纸。考察纤维配比和胶黏剂种类对芳纶涂布纸机械性能、绝缘性能、耐电晕性能和耐温性能的影响。研究发现:经涂布后,胶黏剂能够填补原纸的孔隙,大幅提升机械性能和绝缘性能。当纤维和胶黏剂分别是纯沉析纤维和丁苯胶乳时,涂布芳纶纸具有较好的机械性能(抗张指数为40.4N·m/g)、绝缘性能(39.019kV/mm)、优异的耐电晕性能(292.12 h)和耐高温性能(Td10%=390.1℃),此时达到最佳综合性能。为进一步提升性能,对涂布芳纶纸进行热压降低内部孔隙,并利用三因素四水平正交实验对热压条件进行优化。当热压温度、压力和时间分别为240℃、15 MPa和20 min时,芳纶涂布纸性能可再次得到大幅提升。其次,将绝缘和耐电晕性能优异的云母引入到丁苯胶乳中制备绝缘涂料,将其涂布于芳纶原纸上制备芳纶云母涂布纸,并研究云母粒径、丁苯胶乳含量对芳纶云母纸机械性能、绝缘性能的影响。研究发现:当云母粒径为5 μm时,芳纶云母涂布纸性能最优,经热压后芳纶云母涂布纸的击穿强度为34.082kV/mm,抗张指数为30.706N·m/g,与混抄法制备的芳纶云母纸相比分别提高了 18.3%、41.7%。丁苯胶乳的含量对芳纶云母涂布纸性能也有显著影响。当丁苯胶乳低添加量(6%)时,芳纶云母涂布纸的耐电晕性能最好(耐电晕时间达到673.15 h),较芳纶原纸提高了 11.8倍。而丁苯胶乳高添加量(20%)时,芳纶云母涂布纸的机械性能和电气性能较好,抗张指数和击穿强度为34.6 N·m/g和48.59 kV/mm,较芳纶原纸提高了 271%和73%。值得注意的是,在热稳定性基本没有明显降低的前提下,涂布法制备的芳纶云母纸具有以下优点:纤维与云母结合强度高,表面机械稳定性大幅提升,基本无掉毛掉粉现象,且具有优异耐水性、柔韧性、耐磨损性和抗破坏性。最后,采用插层剥离法和碱溶法制备纳米云母片和芳纶纳米纤维(Aramidnanofibers,ANFs),并将其分别加入丁苯胶乳和云母的涂料中,利用纳米填料的尺寸效应和极化作用实现孔隙率的降低、击穿路径的延长和绝缘性能的增强。实验结果表明:两种纳米填料的加入均能有效提升芳纶云母涂布纸的力学机械性能和绝缘性能。当涂料中加入0.6 wt%纳米云母片时,芳纶云母涂布纸的击穿强度、抗张指数和内结合强度达到最大值,分别为55.96kV/mm、38.2N·m/g和506.1 J/m2,相比未加入纳米云母片的芳纶云母涂布纸分别提高了 15.2%、10.4%和8.1%。当涂料中ANFs添加量为0.6 wt%时,芳纶云母涂布纸的击穿强度达到最大值(56.67kV/mm)。加入纳米云母片和ANFs后的芳纶云母涂布纸能保持良好的热稳定性(Td10%>390.1℃)和耐电晕性能(耐电晕时间大于500h)。与传统混抄法制备纳米粒子复合纸相比,涂布法可以大幅提高芳纶云母纸的综合性能。