什么是高性能纖維紙？
發(fā)布者： 高溫粘結(jié)劑|硅酸鋁保溫涂料|南方(綜合)保溫材料廠 發(fā)布時間：2018/9/25 11:08:20
高性能纖維紙是指相別于普通紙張、具有特殊的紙張結(jié)構(gòu)，或包含特殊的原料、助劑、涂層等，可用作絕緣、導電、耐熱、阻燃、隔熱、耐腐蝕、耐化學試劑等特殊領域的紙張。高性能纖維紙針對性和專用性很強，在電子電氣、航空航天、軍事科技、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用途廣泛。
目前常見的用于制備高性能纖維紙的原料有芳綸、碳纖維、聚酰亞胺纖維、聚對苯撐苯并二噁唑纖維（PBO）、聚苯并咪唑纖維（PBI）、碳化硅纖維、聚四氟乙烯纖維、玄武巖纖維等。加工方法主要分為濕法與干法兩種：
（1）濕法成形是將短纖維原料、粘結(jié)劑（熱固性的樹脂或是粘合性高的樹脂等）加入紙漿中，濕法抄造成形后經(jīng)熱軋工藝制備而成。成紙性能的主要影響因素包括纖維粗細、長度、纖維表面粗糙程度、纖維表面活性基團、分散劑、紙漿、粘結(jié)劑、熱軋溫度、紙厚度等；
（2）干法成形工藝則比較簡單，它是利用氣流或梳理成網(wǎng)的工藝，首先將原料纖維與粘合劑（熱塑性、熱固性粘合劑）均勻地鋪設成網(wǎng)，制成厚度可控、均勻的非織造布，再經(jīng)過軋光機熱軋、熱風穿透干燥工藝制得高性能纖維紙。
1 芳綸紙
芳綸紙，學名聚芳酰胺纖維紙，主要由沉析纖維和短切纖維按一定比例混合打漿后抄造熱軋而成。它不但具有優(yōu)良的物理機械性能，還具有較好的熱穩(wěn)定性、阻燃性、電絕緣性和耐輻射性，是航空、航天、國防、電子、通訊、環(huán)保、化工和海洋開發(fā)等領域中的重要基礎材料。
2 碳纖維紙
碳纖維紙是使用100%碳纖維或活性碳纖維，以及碳纖維或活性碳纖維與其它纖維混合后，利用濕法或干法成形的方法抄造而成的?？捎米鞣漓o電包裝紙、面狀發(fā)熱材料、電磁波屏蔽材料、導電紙、質(zhì)子交換膜燃料電池用氣體擴散層材料等，具有廣闊的應用前景。
美國底特律一家公司在2007年成功申請了一項關于碳纖維紙的美國專利。該發(fā)明用碳纖維紙作為燃料電池的氣體擴散介質(zhì)，以增加燃料電池的耐用性。2005年，日本一家公司也發(fā)明了一種用于燃料電池的碳纖維紙。該碳纖維紙比表面積達1.05 m2/g以上，具有極好的彈性，更適用于燃料電池的多孔電極基材。
除此之外，其他專家學者也對碳纖維紙進行了大量的科學探究。1988年，美國Stackpole Fibers公司采用短切碳纖維與植物纖維的混合漿料通過濕法造紙的方法制備了具有可控電阻率的碳纖維紙，用作電子設備的電磁屏蔽材料；Masanori等采用濕法造紙工藝制備了碳納米管（CNT）/纖維素纖維復合導電紙，對于 5～10 GHz的電磁波，其屏蔽效能可達50 dB；王虹等對碳纖維分散性及其濕法抄造碳纖維紙進行研究，結(jié)果表明，添加分散劑能有效改善碳纖維的分散性，以陰離子聚丙烯酰胺（APAM）和聚氨酯型（PU）分散劑復配使用為最佳，碳纖維越長或分散體系中碳纖維質(zhì)量百分數(shù)越高越難分散，適宜的碳纖維長度為 2～6 mm，用木漿或熱熔纖維作粘合纖維能有效提高碳纖維紙的強度。
3 其他高性能纖維紙
除上述介紹的芳綸紙、碳纖維紙外，以PBO、聚苯胺、聚酰亞胺、玄武巖等為原料抄造的高性能纖維紙的研究與開發(fā)也日趨火熱。
周洋等以植酸（PA）為摻雜劑/共摻雜劑制備聚苯胺，并抄造成聚苯胺的導電阻燃紙，測試結(jié)果顯示，制備的聚苯胺導電阻燃紙均有較好的導電和阻燃效果，并且具有良好的阻燃環(huán)境穩(wěn)定性；楊軍等用苯并噁嗪樹脂增強PBO紙基材料，該紙基材料在未完全固化的條件下，其縱、橫向的裂斷長分別高達7.51 km 和6.82 km，并且具有良好的耐熱性能；日本宇部興產(chǎn)（UBE）株式會社通過對聚酰亞胺泡沫進行打漿，發(fā)明了一種用于制造聚酰亞胺耐熱紙的纖維，該纖維具有多分叉的特點，且纖維的耐熱溫度很高，制成的紙頁經(jīng)熱軋后可獲得高強度的聚酰亞胺耐熱紙。
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