一種聚酰亞胺紙模塑制品及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于造紙工藝及模塑工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酰亞胺紙模塑制品及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來紙漿模塑制品逐漸取代了塑料模塑制品及泡沫模塑制品。紙漿模塑是一種立體造紙技術(shù)，傳統(tǒng)意義上的紙漿模塑是以廢紙為原料，然后根據(jù)不同的用途，在模塑機(jī)上由特殊的模具塑造成各種形狀的模型制品，用來作為食品、精密器件、玻璃、陶瓷制品、工藝品等的包裝襯墊，從而起到一定的緩沖保護(hù)性能。目前我國生產(chǎn)的紙漿模塑制品多集中作為餐具及包裝材料，而且紙漿模塑原料多為廢紙、廢棄的木材及植物纖維等，所以生產(chǎn)出的產(chǎn)品也一直處于低端狀態(tài)，附加值較低。
[0003]隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)意義上的紙漿模塑制品在性能上已經(jīng)不能滿足各行業(yè)多樣性的需求，因而各種紙基材料應(yīng)運(yùn)而生，所謂紙基材料通常是指以非天然植物纖維(人造纖維)為基礎(chǔ)骨架材料，采用造紙的方式生產(chǎn)和工藝成型的多功能材料，如廣泛使用的絕緣紙、耐熱紙和防火紙等。
[0004]在眾多紙基原材料中，聚酰亞胺樹脂是一種用途廣泛的特殊的高分子材料，其耐高溫程度能達(dá)到400°C以上，強(qiáng)度近似于金屬，具有優(yōu)良的物理機(jī)械特性，優(yōu)良的電氣性能與化學(xué)穩(wěn)定性，是目前已知綜合性能最佳的一類有機(jī)高分子材料，位于所有高分子材料的塔尖。
[0005]而聚酰亞胺紙是在聚酰亞胺的基礎(chǔ)上經(jīng)過進(jìn)一步聚合而產(chǎn)生的高分子材料，這種材料在耐熱性和強(qiáng)度上還能夠明顯優(yōu)于聚酰亞胺。聚酰亞胺紙也具有持久的熱穩(wěn)定性:可耐250°C以上的高溫，其電氣性能和機(jī)械性能在高溫下不受影響；驕人的阻燃性:聚酰亞胺紙?jiān)?00°C以上高溫下直接碳化而不會燃燒；極佳的電絕緣性:聚酰亞胺紙介電常數(shù)很低，可在高溫、低溫及潮濕的環(huán)境下均能保持優(yōu)良的電絕緣性；優(yōu)良的機(jī)械性能:聚酰亞胺紙強(qiáng)度較高，而且耐磨抗撕裂；杰出的化學(xué)性能:聚酰亞胺紙具有較好的抗酸能力和耐輻照性能，是航天航空首選的材料之一，也是高溫介質(zhì)及放射性物質(zhì)的過濾材料。良好的生物相溶性:聚酰亞胺紙無毒，可用在醫(yī)用器械上，并經(jīng)得起數(shù)千次消毒。
[0006]正是因?yàn)榫埘啺芳垉?yōu)異的性能，其也具有多種多樣的用途。聚酰亞胺紙及其模塑制品可以作為飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星的寬頻濾波材料，可以作為雷達(dá)紙罩，敵我識別器透波窗口等。耐高溫抗輻射聚酰亞胺紙可以用于發(fā)動機(jī)的隔熱材料、火花塞、耐高溫等熱防護(hù)材料、輻射軟管的阻熱材料等。絕緣聚酰亞胺紙可用于變壓器、電機(jī)中線圈繞組，相間、匝間線路終端絕緣材料。
[0007]但是由于研發(fā)投入大、周期長、量產(chǎn)困難等眾多客觀原因，目前國內(nèi)對聚酰亞胺紙，尤其是聚酰亞胺紙模塑制品的研究一直處于初級階段，已漸漸成為行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
[0008]因而，如何找到一種簡單環(huán)保的聚酰亞胺紙模塑制品的制備方法，一直是行業(yè)內(nèi)各生產(chǎn)廠家關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種聚酰亞胺紙模塑制品及其制備方法，本發(fā)明提供的聚酰亞胺紙模塑制品，不僅保留了聚酰亞胺纖維的優(yōu)良特性，而且模塑制品可以制作成多種異形結(jié)構(gòu)，可以滿足各行業(yè)的要求，更重要的是本發(fā)明提供的濕法模塑的制備方法中不使用膠黏劑，減少了產(chǎn)品的二次污染，節(jié)約能源。
[0010]本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺紙漿料，由聚酰亞胺纖維、聚酰胺酸纖維和水組成；
[0011]所述聚酰亞胺纖維和所述聚酰胺酸纖維的質(zhì)量比為(I?90): (99?10);
[0012]所述漿料的固含量為5%?10%。
[0013]優(yōu)選的，所述聚酰亞胺纖維的長度為I?10mm，所述聚酰胺酸纖維的長度為I?10mnin
[0014]本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺紙模塑制品的制備方法，包括以下步驟:
[0015]A)將聚酰亞胺纖維、聚酰胺酸纖維和水進(jìn)行混合后，得到聚酰亞胺紙漿料；
[0016]B)將上述步驟A)得到的聚酰亞胺紙漿料放入模具中，經(jīng)過濕法模塑后，得到聚酰亞胺紙模塑制品。
[0017]優(yōu)選的，所述濕法模塑的溫度為80?400°C。
[0018]優(yōu)選的，所述濕法模塑的壓力10?20Mpa。
[0019]優(yōu)選的，所述濕法模塑的時間為30?180min。
[0020]優(yōu)選的，所述濕法模塑之前，還包括排水步驟，所述排水后的聚酰亞胺紙漿料的干度為20%?50%。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟B)具體為:
[0022]BI)將上述步驟得到的聚酰亞胺紙漿料先進(jìn)行低溫模塑，得到低溫模塑后的聚酰亞胺紙漿料；
[0023]B2)將上述低溫模塑后的聚酰亞胺紙漿料進(jìn)行高溫模塑，得到聚酰亞胺紙漿模塑制品;
[0024]所述低溫模塑的溫度為80?200°C，所述低溫模塑的壓力為10?20Mpa，所述低溫模塑的時間為20?120min ；
[0025]所述高溫模塑的溫度為200?400°C，所述高溫模塑的壓力為10?20Mpa，所述高溫模塑的時間為10?60min。
[0026]優(yōu)選的，所述步驟BI)具體為:
[0027]Bll)將上述步驟得到的聚酰亞胺紙漿料進(jìn)行第一階段模塑，得到第一階段模塑后的聚酰亞胺紙漿料；
[0028]B12)將上述第一階段模塑后的聚酰亞胺紙漿料進(jìn)行第二階段模塑，得到低溫模塑后的聚酰亞胺紙漿料；
[0029]所述第一階段模塑的溫度為80°C?120°C，所述第一階段模塑的壓力為10?20Mpa，所述第一階段模塑的時間為10?90min ；
[0030]所述第二階段模塑的溫度為120°C?200°C，所述第二階段模塑的壓力為10?20Mpa，所述第二階段模塑的時間為10?60min。
[0031]本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺紙漿模塑制品，由聚酰亞胺纖維和聚酰胺酸纖維經(jīng)制備后得到。
[0032]本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺紙漿料，由聚酰亞胺纖維、聚酰胺酸纖維和水組成；所述聚酰亞胺纖維和所述聚酰胺酸纖維的質(zhì)量比為(I?90):(99?10);所述漿料的固含量為5%?10% ;以及一種聚酰亞胺紙模塑制品的制備方法，包括以下步驟:首先將聚酰亞胺纖維、聚酰胺酸纖維和水進(jìn)行混合后，得到聚酰亞胺紙漿料；然后將上述步驟得到的聚酰亞胺紙漿料放入模具中，經(jīng)過濕法模塑后，得到聚酰亞胺紙模塑制品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的聚酰亞胺紙漿料和聚酰亞胺紙模塑制品的制備方法，使得聚酰亞胺紙模塑制品具有較好的物理特性，而且模塑制品可以制作成各種各樣的異形結(jié)構(gòu)，可以滿足各行業(yè)的要求，更重要的是本發(fā)明提供的濕法模塑的制備方法中不使用膠黏劑，減少了產(chǎn)品的二次污染，節(jié)約能源。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的聚酰亞胺紙漿料和聚酰亞胺紙模塑制品的制備方法，制備的0.5mm厚的聚酰亞胺紙模塑制品，其縱向拉伸強(qiáng)度大于等于lOOMPa，橫向拉伸強(qiáng)度大于等于60MPa，擊穿電壓大于等于10KV/mm。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明制備聚酰亞胺紙漿模塑制品的工藝流程概圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0035]本發(fā)明所有原料，對其來源沒有特別限制，在市場上購買的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。
[0036]本發(fā)明所有原料，對其純度沒有特別限制，本發(fā)明優(yōu)選采用分析純。
[0037]本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺紙漿料，由聚酰亞胺纖維、聚酰胺酸纖維和水組成；
[0038]所述聚酰亞胺纖維和所述聚酰胺酸纖維的質(zhì)量比為(I?90): (99?10);
[0039]所述漿料的固含量為5%?10%。
[0040]本發(fā)明所述聚酰亞胺纖維的長度優(yōu)選為I?10mm，更優(yōu)選為2?9mm，更優(yōu)選為3?8mm，最優(yōu)選為4?6mm ;所述聚酰胺酸纖維的長度優(yōu)選為I?10mm，更優(yōu)選為2?9mm，更優(yōu)選為3?8_，最優(yōu)選為4?6_。所述聚酰亞胺纖維和所述聚酰胺酸纖維的質(zhì)量比優(yōu)選為(I?90): (99?10)，更優(yōu)選為(10?85): (90?15)，更優(yōu)選為(20?80): (80?20)，最優(yōu)選(40?70): (60?30)。本發(fā)明所述漿料的固含量是指漿料中多種纖維的質(zhì)量含量占纖維與水(漿料)的總質(zhì)量的百分比；本