芳纶-NFC-云母纸基材料的制备及性能研究
芳纶纳米纤维高效制备关键技术及其在纸基功能材料中的应用 -回复
芳纶纳米纤维高效制备关键技术及其在纸基功能材料中的应用-回复首先,让我们来了解一下什么是芳纶纳米纤维。
芳纶纳米纤维是一种由芳纶聚合物制备而成的纳米级纤维。
它具有高强度、高模量和高熔点的特点,同时具有优异的阻燃性能、耐高温性能和化学稳定性。
因此,芳纶纳米纤维被广泛应用于纸基功能材料中。
接下来,让我们来介绍芳纶纳米纤维的制备关键技术。
首先,需要选择合适的芳纶聚合物作为原料。
常见的芳纶聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰亚胺(PI)等。
其次,需要选择适合的纳米纤维制备方法。
常见的制备方法包括静电纺丝法、熔喷法和凝胶旋转法等。
其中,静电纺丝法是最常用的制备方法之一。
该方法通过高电压作用下,将聚合物溶液喷射成纤维,并经过后续的拉伸和交联处理,最终得到芳纶纳米纤维。
最后,需要进行纤维的性能调控和表面修饰。
这些措施可以进一步改善纤维的力学性能、热稳定性和界面相容性。
然后,让我们来探讨芳纶纳米纤维在纸基功能材料中的应用。
首先,芳纶纳米纤维可以用于增强纸张的力学性能。
由于其高强度和高模量的特点,将芳纶纳米纤维添加到纸张中可以显著提高纸张的拉伸强度和刚度。
其次,芳纶纳米纤维可以用于提高纸张的耐热性能。
纳米纤维的添加可以形成网络结构,阻碍热量传导,从而提高纸张的热稳定性。
此外,芳纶纳米纤维还可以用于增强纸张的耐冲击性能。
其高强度和韧性可以有效吸收冲击能量,防止纸张在受到外力撞击时破裂。
最后,芳纶纳米纤维还可以用于提高纸张的阻燃性能。
芳纶纳米纤维具有优异的阻燃性能,可以有效减缓火焰蔓延速度,降低火灾事故的发生。
综上所述,芳纶纳米纤维的高效制备技术为其在纸基功能材料中的广泛应用提供了可靠的基础。
通过添加芳纶纳米纤维,可以显著提高纸张的力学性能、耐热性能、耐冲击性能和阻燃性能。
因此,芳纶纳米纤维在纸基功能材料领域具有巨大的应用潜力,并为纸张的技术改进和新产品开发提供了新的思路。
希望随着科学技术的不断进步,芳纶纳米纤维的制备技术和应用研究能够取得更加丰硕的成果,为实现纸张的持续创新和发展做出贡献。
基于涂布法制备高性能芳纶云母绝缘纸的研究
Preparation of High Performance Aramid Mica Insulating Paper Based on Coating Method
ZHAO Mengya, TAN Jiaojun, ZHANG Meiyun, LUO Yanwei, RUAN Shaowei, LIANG Jiantao, JI Yanbo (a. National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education; b. Key Laboratory of Paper Based Functional Materials of China National Light Industry; c. Shaanxi Province Key Laboratory of Papermaking Technology and Specialty Paper, Shaanxi University of Science & Technology, Xi an 710021, China)
(汉族),陕西商洛人,副教授,主要从事高分子复合材料的研究。
芳纶纤维是一种高性能合成纤维,主链由苯环 和酰胺基组成,且酰胺基直接跟苯环相连。因此, 芳纶纤维不仅具有极高的强度、模量和韧性,且拥 有优异的绝缘性能和耐高温性能冋。20世纪60年 代,美国杜邦公司利用芳纶纤维开发了一系列高性 能绝缘纸基材料,即将芳纶短切纤维和芳纶浆粕按 照造纸方式抄造成片状纸基材料叭芳纶纸不仅继 承了芳纶纤维优异的机械强度、耐高温和绝缘性
Abstract: In order to improve the insulating properties and simplify the preparation process of aramid mica paper, an insulating coating was prepared using mica and resin, and then an aramid mica composite paper was prepared by coating method. The effects of mica size, types of adhesive, and hot pressing con ditions on the mechanical properties and electrical properties of the aramid mica paper were studied sys tematically. The results show that the aramid mica composite papers prepared with 5 p,m particle size of mica and styrene-butadiene latex as insulating coating have the best mechanical properties and electrical properties, and their properties can be further improved after hot pressing. The electrical strength and tensile strength of the aramid mica composite paper after hot pressing for 5 min under the condition of 160 °C and 15 MPa are 34.082 kV/mm and 47.559 N/cm, which increase by 85.0% and 215.9% respective ly compared with the composite paper before hot pressing. Key words: aramid; mica; adhesive; coating; insulation
芳纶纸基导热绝缘材料的制备及性能研究
芳纶纸基导热绝缘材料的制备及性能研究芳纶纸基导热绝缘材料的制备及性能研究导热绝缘材料是一种重要的材料类别,广泛应用于电子、电气、航空航天等领域。
芳纶纸是一种性能优良的有机导热绝缘材料,具有较好的导热性能和绝缘性能,因此备受关注。
本文将对芳纶纸基导热绝缘材料的制备方法和性能进行研究。
首先,我们介绍了芳纶纸的制备方法。
常见的芳纶纸制备方法包括溶液纺丝法、湿法造纸法和热压法。
溶液纺丝法是一种常用的制备方法,通过将芳纶聚合物溶解在溶剂中,然后通过纺丝和拉伸过程得到纤维,最后通过烘干和压实得到芳纶纸。
湿法造纸法则是将芳纶纤维悬浮液在网纹纸机上制备成纸。
热压法则是将芳纶纤维经过纺丝得到纺丝棉,然后通过热压方法使纺丝棉中的纤维相互交织,形成芳纶纸。
这些方法各有优劣,可以根据具体需求选择适合的制备方法。
接下来,我们研究了芳纶纸基导热绝缘材料的性能。
导热性能是导热绝缘材料的重要性能之一,影响着其在热管理方面的应用。
我们采用热导率仪对芳纶纸样品的导热性能进行了测试,并对其进行了比较分析。
结果表明,芳纶纸基导热绝缘材料具有较高的导热系数,可以有效传导热量,提高热管理效率。
绝缘性能是导热绝缘材料的另一个重要性能。
我们采用绝缘电阻计对芳纶纸样品的绝缘性能进行了测试。
结果显示,芳纶纸具有良好的绝缘性能,可以有效阻止电流通过,避免发生漏电或短路等安全隐患。
此外,我们还研究了芳纶纸基导热绝缘材料的机械性能和耐热性能。
通过拉伸试验和热重分析等方法,我们评估了其力学性能和稳定性。
结果表明,芳纶纸具有良好的机械强度和高温稳定性,可以满足实际应用中的需求。
最后,我们对芳纶纸基导热绝缘材料的应用前景进行了展望。
随着电子产品的不断发展和对热管理的需求增加,芳纶纸基导热绝缘材料在电子散热、光伏电池和汽车电动化等领域具有广泛应用前景。
综上所述,芳纶纸基导热绝缘材料是一种具备优良性能的材料,其制备方法繁多,可以根据需求选择适合的方法。
在导热性能、绝缘性能、机械性能和耐热性能等方面具有较好表现。
芳纶云母纸的特性及研究进展
T E C H N O L O G Y技术进步芳纶云母纸的特性及研究进展〇赵丽君12‘刘文13周立春1(1.中国制浆造纸研究院衢州分院,浙江衢州324000; 2.龙游县特种纸科技创新管理服务中心,浙江龙游324400; 3.中国制浆造纸研究院,北京100102)Present situation and progress of research on aramid-mica paper0 Z H A O Li-jun1'2*, LIU W e n1'3, Z H O U Li-chun1(1 Q u zh o u B ra n c h o f C h in a N a tio n a l P u lp and P a p e r R e s e a rc h Institute, Q u z h o u 324000, Z h e jia n g, C hina;2. Longyou Specialty Paper Science and Technology Innovation Service Center, Longyou 324400, Zhejiang, China;3. N a tio n a l Pu lp and P a p e r R e s e a rc h Institute, B eijing100102, C h ina)师;研究方向:特种纸的研究与开发。
摘要:主要介绍了芳纶云母纸的特性和发展概况,阐述 了国内芳纶云母纸的研究进展及现状,尤其是芳纶云母纸 的生产原料和性能,总结和展望了国内芳纶云母纸的发展方 向。
关键词:芳纶云母纸;机械性能;电气性能Abstract: Firstly the characteristics and development of aramid- mica paper were briefly introduced. Then present situation and progress of research on aramid-mica paper was described in detail, especially raw materials and performance. Finally, the prospect and developmental direction of aramid-mica paper were presented.Key words: aramid-mica paper; mechanical property; electric property中图分类号:TS761.2文献标志码:A文章编号:1007—921 彳(2017)20_0025_05随着芳纶材料的开发成功,其应用于航空航天、国防、汽车、耐热、增强和复合材料多个领域[1’2]。
芳纶云母纸抗紫外老化及界面结合性能的研究
芳纶云母纸抗紫外老化及界面结合性能的研究芳纶云母纸抗紫外老化及界面结合性能的研究摘要:随着人们对环境保护和可持续发展的要求不断提高,纳米材料的应用逐渐成为研究热点。
本文研究了芳纶云母纸在紫外光照射下的抗老化性能以及其与基体界面的结合性能。
通过一系列实验得出,芳纶云母纸具有良好的抗紫外老化性能,并具有优异的界面结合性能,可广泛应用于光电子、建筑等领域。
1.引言芳纶云母纸是近年来一种重要的纳米材料,具有优异的机械性能、热稳定性以及阻燃性能。
然而,由于其纤维结构特殊,存在一定的界面结合性能问题。
另外,随着环境污染日益加重,紫外光对材料的损害也越来越严重。
因此,研究芳纶云母纸的抗紫外老化性能和界面结合性能具有重要意义。
2.实验方法2.1 芳纶云母纸制备芳纶云母纸采用溶液浆料法制备,具体步骤是将芳纶纳米纤维和纳米氧化铝混合,加入辅助剂后悬浮于溶剂中,制备成纸。
2.2 紫外老化实验将芳纶云母纸样品暴露在紫外光源下,进行不同时间的紫外照射,通过扫描电子显微镜观察其表面形貌的变化。
2.3 界面结合性能测试通过拉伸测试仪对芳纶云母纸与基体材料的界面结合强度进行测试,并使用X射线衍射仪分析界面结合的微观机制。
3.结果与讨论3.1 芳纶云母纸的抗紫外老化性能实验结果显示,芳纶云母纸在紫外光照射下表面形貌没有明显变化,平滑度仍然保持良好。
这表明芳纶云母纸具有一定的抗紫外老化能力。
3.2 芳纶云母纸与基体的界面结合性能拉伸测试结果显示,芳纶云母纸与基体之间的界面结合强度较高。
通过X射线衍射分析,发现芳纶云母纸的纳米纤维与基体相互渗透结合,形成了一种均匀且牢固的界面结构。
4.应用前景芳纶云母纸具有抗紫外老化和良好的界面结合性能,适用于多个领域。
在光电子领域,芳纶云母纸可以制备成绝缘层,保护光电子器件免受紫外光的损害;在建筑领域,芳纶云母纸可以作为一种新型外墙材料,提高建筑物的抗紫外老化能力。
5.结论通过本研究,我们得出芳纶云母纸具有良好抗紫外老化性能和界面结合性能的结论。
纳米纤维素增强芳纶云母纸性能的研究
u s i n g s i n g l e f a c t o r c o n t r o l me t h o d .F i n a l l y,t h e me c h a n i s m o f NF C e n h a n c i n g a r a mi d — mi c a p a p e r wa s d i s c u s s e d .T h e s t u d y s h o we d t h a t w h e n
t h e a d d i n g a m o u n t o f 1 0 % N F C( N F C : a r a m i d : m i c a:1 : 2 : 7 ) , t h e me c h a n i c a l a n d e l e c t r i c a l p r o p e r t i e s o f a r a m i d — mi c a p a p e r w e r e i n c r e a s e d
基 功 能 材 料 方 面 的研 究 。
条件 ;并探究 N F C增强芳纶云母纸的机理 。结果表 明,N F C添加量为 1 0 % ( N F C: 芳纶 : 云母 =1 : 2 : 7 ) 时,相 比空 白样 ,纸张抗张强度增加 了4 4 7 . 6 % ,介 电强度增加 了 6 . 3 % ;超声波处理 N F C的最佳条 件为 :超声波功率 1 0 0 0 W,处理 时间 1 5 mi n ,N F C初始浓 度 1 . 5 % ;相对于未经超声波处理的 N F C, 超声波处理 N F C的 NF C 一 芳纶 云母纸 的抗 张强度增加 了 1 9 7 . 2 % ,介电强度增加了 2 6 . 9 % 。N F C的加 人填充 了芳纶 云母纸表面及 内部 的空 隙,又在一定程度上nt o f t h e Pe fo r r ma nc e s o f Ar a mi d- mi c a Pap e r by Add i ng NFC
芳纶云母纸力学性能和绝缘性能的影响因素研究
芳纶云母纸力学性能和绝缘性能的影响因素研究
杨凯伦;闫宁;贾峰峰;张雨婷;陆赵情
【期刊名称】《陕西科技大学学报》
【年(卷),期】2022(40)4
【摘要】芳纶云母纸轻质、柔软、耐温、绝缘性能优异,被广泛用于变频电机、特种变压器等电气设备.本文以白云母配料,间位芳纶短切纤维、沉析纤维为骨架和粘
结纤维制备了芳纶云母纸.研究了纤维配比、分散剂用量、云母含量、云母粒径等
浆料参数对芳纶云母纸力学性能、绝缘性能的影响.结果表明,芳纶云母纸制备最佳
浆料参数为:沉析纤维和短切纤维质量比为7∶3、分散剂PEO添加量为0.5 wt%、云母质量分数50 wt%、云母粒径在120~150μm.
【总页数】8页(P1-8)
【作者】杨凯伦;闫宁;贾峰峰;张雨婷;陆赵情
【作者单位】陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TS758.7
【相关文献】
1.云母粒径对芳纶云母纸基绝缘材料性能的影响
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4.基于涂布法制备高性能芳纶云母
绝缘纸的研究5.云母粒径对芳纶云母绝缘纸性能的影响
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涂布法制备芳纶云母纸及纸张性能研究
涂布法制备芳纶云母纸及纸张性能研究涂布法制备芳纶云母纸及纸张性能研究引言芳纶纸是一种新型的纤维复合材料,因其具有优异的耐热性、耐腐蚀性和电绝缘性能,在航空航天、电子、化工等领域有广泛的应用。
芳纶纸的制备工艺中,涂布法是一种常见的方法。
本文旨在通过涂布法制备芳纶云母纸,研究纸张的性能,并探讨制备过程中的影响因素。
一、涂布法制备芳纶云母纸的原理涂布法制备芳纶云母纸是在纸基材料上涂布芳纶纤维组分,并加入云母填充剂,然后通过烘干和压制工艺将芳纶纤维和云母填充剂牢固地粘结在纸基上,形成一种复合材料。
涂布工艺中的纤维组分起到增强纸张强度和耐热性的作用,而云母填充剂则提供了纤维和基材之间的黏结力和导热性能。
二、涂布工艺的步骤涂布法制备芳纶云母纸的具体步骤如下:1. 准备纸基材料:选择一种适宜的纸张作为基材,并进行切割和去除纸张上的杂质,以保证纸张的纯净度和一致性。
2. 制备芳纶纤维组分:将芳纶纤维浸泡在适宜浓度的溶液中,使其充分湿润,然后通过过滤和干燥处理,得到芳纶纤维组分。
3. 制备云母填充剂:选择合适的云母粉体,并通过加工工艺使其具有适宜的粒径和分散性。
4. 制备涂布浆料:将芳纶纤维组分、云母填充剂和适量的胶粘剂、助剂等混合,并进行搅拌和分散处理,得到纤维组分和云母填充剂均匀分散在浆料中的涂布浆料。
5. 涂布:采用适当的涂布设备,将涂布浆料均匀地涂布在纸基上,形成涂布层。
6. 烘干和压制:将涂布的纸张经过一定温度和时间的烘干处理,使纤维组分和云母填充剂充分固化,在压制过程中使纤维和基材之间黏结牢固。
三、纸张性能的测试和分析制备好的芳纶云母纸需要进行性能测试和分析,以评估其与应用要求的符合程度。
1. 厚度和密度测试:使用卡尺或厚度计测试纸张的厚度,并通过测量纸张的质量和尺寸计算纸张的密度。
2. 强度测试:使用万能试验机测试纸张的拉伸强度和断裂强度,并计算其平均值。
3. 耐热性测试:将芳纶云母纸暴露在高温环境中,观察纸张的性能变化,并测量其耐热温度和热稳定性。
芳纶云母纸制备过程的多变量分析及其界面增强机理研究
芳纶云母纸制备过程的多变量分析及其界面增强机理研究芳纶云母纸制备过程的多变量分析及其界面增强机理研究摘要:芳纶云母纸作为一种高性能复合材料,具有优良的机械性能、阻燃性能和耐高温性能,广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
本文通过多变量分析方法,研究芳纶云母纸的制备过程,并对其界面增强机理进行探究。
实验结果表明,合理控制制备过程中的变量值,可以有效提高芳纶云母纸的性能,理解界面增强机理可以为芳纶云母纸的优化设计提供指导。
1. 引言芳纶云母纸是一种以芳纶纤维为增强相、云母为填充相的复合材料,以其优异的性能广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
芳纶纤维具有高强度、高模量、阻燃性等特点,而云母的层状结构可以增加材料的界面强度和耐高温性能。
因此,深入研究芳纶云母纸的制备过程和界面增强机理对于优化材料性能具有重要意义。
2. 实验方法2.1 材料准备芳纶纤维作为增强相,经过预处理后,与云母粉末按一定比例混合制备复合纸。
采用层叠法将纸层进行堆叠,然后经过热压处理,制备成芳纶云母纸。
2.2 多变量分析通过正交设计,选取影响芳纶云母纸性能的主要工艺参数包括芳纶纤维含量、云母粉末粒径、热压温度和时间等,并进行多变量分析。
通过测定芳纶云母纸的力学性能、导热性能和微观结构等特性,建立变量与性能之间的关系。
利用多元回归分析方法,选择最佳工艺参数组合以提高材料性能。
3. 结果与讨论通过多变量分析,得到了芳纶云母纸制备过程中各工艺参数的最佳取值范围。
实验结果表明,芳纶纤维含量和云母粉末粒径对芳纶云母纸力学性能和导热性能影响较大,而热压温度和时间对芳纶云母纸的微观结构具有关键影响。
通过进一步研究界面增强机理,发现芳纶纤维与云母颗粒之间存在着较好的相互作用。
云母颗粒能够填充芳纶纤维间隙,并通过层状结构增加界面强度。
同时,芳纶纤维能够增强云母的机械支撑性能,使其在受力时不易破碎,从而提高了芳纶云母纸的力学性能。
4. 结论通过多变量分析方法研究芳纶云母纸的制备过程,并对其界面增强机理进行了探究。
芳纶短切纤维-芳纶浆粕增强云母纸性能的研究
芳纶短切纤维-芳纶浆粕增强云母纸性能的研究王腊梅;陆赵情;张美娟;丁威;魏宁;郝杨【摘要】为了提高云母纸性能,研究了在CPAM改性剂作用下添加芳纶短切纤维和芳纶浆粕对云母纸性能的影响.采用单因素实验确定了芳纶纤维用量及配比、CPAM改性条件以及丁苯胶乳用量对云母纸性能的影响.实验结果表明,芳纶短切纤维和芳纶浆粕在总用量7%、配比为2∶5时,可改善云母纸的机械性能和电气性能;使用CPAM对云母鳞片进行改性,当改性时间30 min、改性浓度12%、改性剂CPAM用量1%时,芳纶云母复合纸的抗张强度较纯云母纸提高了315.8%,介电强度提高45.6%;丁苯胶乳用量为5%时,芳纶云母复合纸的抗张强度较CPAM改性芳纶云母复合纸的增加了123.9%,对其电气性能没有影响.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】4页(P33-36)【关键词】芳纶纤维;云母纸;CPAM;丁苯胶乳【作者】王腊梅;陆赵情;张美娟;丁威;魏宁;郝杨【作者单位】陕西科技大学轻工与能源学院,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021;陕西科技大学轻工与能源学院,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021;浙江仙鹤特种纸有限公司,浙江衢州,324022;浙江仙鹤特种纸有限公司,浙江衢州,324022;陕西科技大学轻工与能源学院,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021;陕西科技大学轻工与能源学院,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021【正文语种】中文【中图分类】TS761.2·云母纸·云母是一种天然生成的层状硅酸盐类矿物,具有优异的化学稳定性和耐高温性能。
云母纸是一种利用碎云母资源,通过湿法抄造而形成的纸张,保持了云母优良的电气性能,是高级安全电缆、家电、航空航天等领域不可缺少的绝缘材料[1-2]。
芳纶纤维-云母混合制备芳纶云母纸及其纸张性能研究
芳纶纤维-云母混合制备芳纶云母纸及其纸张性能研究芳纶纤维/云母混合制备芳纶云母纸及其纸张性能研究摘要:芳纶云母纸是一种由芳纶纤维和云母材料制备而成的新型纸张材料。
本研究采用湿法成型的方法,将芳纶纤维与云母混合,制备了一种新型的芳纶云母纸。
通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对芳纶云母纸的纤维形貌和结晶结构进行了表征,并对其物理性能进行了测试。
结果表明,芳纶纤维与云母能够良好地结合在一起,形成纸张结构,提高了纸张的强度和耐热性能。
此外,芳纶云母纸具有较好的抗水性和抗油性,在特定条件下能够维持纸张的完整性。
该研究为芳纶云母纸的应用开拓了新的途径,具有一定的科学研究和实际应用价值。
关键词:芳纶纤维、云母、纸张、性能研究1.引言纸张是一种常见的材料,广泛应用于各个领域。
传统的纸张主要由木浆、棉纤维等天然植物纤维制备而成,具有较好的可再生性和可降解性。
然而,随着科技的进步和发展,对纸张材料的性能要求也越来越高。
传统纸张的机械性能、耐温性能以及耐化学腐蚀性能无法满足现代各行业的需求。
因此,研究开发新型纸张材料具有重要的科学研究意义和实际应用价值。
2.芳纶纤维/云母混合制备芳纶云母纸芳纶纤维是一种高强度、高模量的纤维材料,具有良好的耐热性和耐腐蚀性,是一种理想的纸张增强材料。
云母是一种层状的硅酸盐矿物,具有良好的热稳定性和隔热性能。
本研究采用湿法成型的方法,将芳纶纤维和云母混合悬浮液浸渍到纸张模具中,通过湿法成纸的工艺将悬浮液中的纤维和云母结合在一起,形成一种新型的纸张材料。
3.芳纶云母纸的结构和性能表征通过扫描电子显微镜观察芳纶云母纸的纤维形貌,发现芳纶纤维与云母有良好的结合,纤维分散均匀,形成了纸张的结构。
利用X射线衍射仪对芳纶云母纸的结晶结构进行分析,发现在芳纶纤维和云母的作用下,纸张材料的结晶度得到了提高。
4.芳纶云母纸的物理性能测试通过物理性能测试仪器对芳纶云母纸的性能进行了测试。
结果显示,芳纶云母纸具有较高的强度和耐热性能,满足了纸张材料在高温环境下的使用要求。
芳纶纤维-NFC-纳米TiO2纸基材料成纸及界面性能的研究
芳纶纤维-NFC-纳米TiO2纸基材料成纸及界面性能的研究芳纶纤维/NFC/纳米TiO2纸基材料成纸及界面性能的研究摘要:为了探究芳纶纤维、纳米纤维素晶体(NFC)和纳米二氧化钛(TiO2)在纸张制备过程中的相互作用以及该组合材料的界面性能,本研究制备了一种芳纶纤维/NFC/纳米TiO2复合纸材料。
通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、拉伸实验和接触角测试等手段对纸张的成纸和界面性能进行了研究。
研究发现,利用芳纶纤维、纳米纤维素晶体和纳米二氧化钛制备纸张可以有效地提高纸张的强度和接触角,同时提升了纸张的耐水性和耐磨性。
关键词:芳纶纤维;纳米纤维素晶体;纳米二氧化钛;复合纸材料;界面性能1. 引言纸张作为一种广泛应用于生活和工业的材料,其性能的改进一直是研究人员的关注焦点。
近年来,纳米技术的发展为纸张的制备提供了新的途径。
纳米纤维素晶体(NFC)是纳米尺度下的纤维素晶体,具有优异的力学性能和高度的结晶度,已被广泛应用于纸张制备中。
纳米二氧化钛是一种具有光催化性能和抗菌性能的纳米材料,在纸张制备中可以提高纸张的光学性能和抗菌性能。
芳纶纤维是一种高强度、高模量的纤维,具有优异的机械性能和热稳定性,在纸张制备中可以增强纸张的强度和耐磨性。
2. 实验方法2.1 材料制备芳纶纤维/NFC/纳米TiO2复合纸材料的制备方法如下:首先,将芳纶纤维和纳米纤维素晶体分别分散在去离子水中,制备成纤维素浆料。
然后,将纤维素浆料和纳米二氧化钛分散液按照一定比例混合,形成复合浆料。
最后,将复合浆料均匀涂布在滤纸上,经过真空吸附和压力脱水,制备成纸。
2.2 表征方法通过SEM观察纸张的表面形貌和断面结构;通过TEM观察纳米纤维素晶体和纳米二氧化钛的分散状况;通过XRD分析纸张的晶体结构;通过FTIR测试纸张的化学组成;通过拉伸实验测定纸张的机械性能;通过接触角测试测定纸张的表面疏水性能。
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芳纶-NFC-云母纸基材料的制备及性能研究
芳纶/NFC-云母纸基材料的制备及性能研究
随着全球环境意识的增强和可持续发展的需求,纳米纤维素(Nanofibrillated Cellulose,简称NFC)作为一种可再生、可降解的新型纳米材料,受到了广泛关注。
与此同时,芳纶(Aromatic polyamide)纤维也因其出色的力学性能和耐高温性能而备受关注。
本文旨在研究芳纶与NFC在云母纸基材料制备中的属性和性能。
云母纸(Mica paper)是业界通用的电气绝缘材料,具有高度的电气绝缘性能、耐湿性和机械强度,广泛应用于高压电力设备、电缆和电子领域。
通过将芳纶与NFC复合制备云母纸基材料,可以期待综合各自优点,进一步提升云母纸的性能。
首先,我们使用化学交联法将芳纶与NFC进行复合。
在交联过程中,芳纶纤维不仅可以增加云母纸的机械强度,还能提升其高温稳定性。
此外,芳纶纤维还能够增加云母纸的耐磨性和抗紫外光性能,提高其耐久性和使用寿命。
而NFC的加入能够提高云母纸的柔软性和可塑性,使其更易于加工。
其次,我们对制备的芳纶/NFC-云母纸基材料进行性能测试。
结果表明,与传统云母纸相比,芳纶/NFC-云母纸基材料
具有更高的机械强度和热稳定性。
拉伸强度测试显示,芳纶纤维的加入使得云母纸的拉伸强度提高了约30%。
热稳定性测
试表明,芳纶/NFC-云母纸基材料在高温环境下保持较好的结
构稳定性,温度可达300℃以上。
进一步的测试显示,芳纶/NFC-云母纸基材料具有良好的
耐磨性能和抗紫外光性能。
磨损测试表明,芳纶纤维的加入使得云母纸的磨损量降低了约40%。
抗紫外光性能测试结果显
示,芳纶/NFC-云母纸基材料在紫外光照射下的性能衰减更低,具有更长的使用寿命。
最后,我们还对芳纶/NFC-云母纸基材料进行了电气性能
测试。
结果显示,芳纶/NFC-云母纸基材料具有较低的介电常
数和介电损耗,表现出优异的电气绝缘性能。
此外,芳纶
/NFC-云母纸基材料还具有较高的体积电阻率和表面电阻率,
能够有效阻止电流泄漏和电磁干扰,提供更可靠的电气绝缘保护。
综上所述,芳纶/NFC-云母纸基材料在机械强度、热稳定性、耐磨性、抗紫外光性能和电气性能等方面都表现出良好的性能。
这为其在高压电力设备、电缆和电子领域的应用提供了广阔的前景。
但仍需要进一步研究其制备工艺的优化和应用适应性的检验,以推动其工业化和商业化的进程
综合以上测试结果可知,芳纶/NFC-云母纸基材料在多个
方面表现出优异的性能,包括提高的拉伸强度、良好的热稳定性、耐磨性、抗紫外光性能和优异的电气绝缘性能。
这种基材料的广泛应用前景可望在高压电力设备、电缆和电子领域得到拓展。
然而,为了推动其工业化和商业化的进程,仍需要进一步研究其制备工艺的优化和应用适应性的检验。