[发明专利]一种芳纶云母纳米绝缘纸及其制备方法

说明书

本发明提供了一种芳纶云母纳米绝缘纸及其制备方法，属于造纸工业及绝缘工业交叉技术领域。本发明将云母与尿素的混合物进行固相球磨，制备得到表面氨基修饰的纳米云母，然后将其通过逐步抽滤的方式与芳纶纳米纤维组装成有序的纳米纸，能够得到具有超高绝缘性能的芳纶云母纳米绝缘纸。实施例的结果表明，与现有宏观纸基材料相比，本发明制备的芳纶云母纳米绝缘纸具有更高的机械强度和绝缘性能(介电击穿强度)；与传统的抽滤方式相比，本发明采用多次逐步抽滤的方式，在芳纶云母纳米绝缘纸中构筑了有序结构，能在材料内部形成致密的绝缘层，大幅度提升其绝缘性能。

技术领域

本发明涉及造纸工业及绝缘工业交叉技术领域，尤其涉及一种芳纶云母纳米绝缘纸及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的迅速发展和科技的日益进步，高铁作为一种重要的交通运输工具逐步实现公交化，而其牵引电机对绝缘材料的性能提出了更高的要求。传统的绝缘材料在耐湿性、耐温性、耐化学稳定性和绝缘性能方面已经无法满足要求，芳纶纤维以其优异的耐高温和耐化学稳定性而备受关注，将云母引入芳纶制备的具有极好绝缘性能的芳纶云母纸则被广泛研究。然而，现有方法制备得到的芳纶云母纸的机械性能和绝缘性能有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芳纶云母纳米绝缘纸及其制备方法，所制备的芳纶云母纳米绝缘纸具有更加优异的机械性能和绝缘性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种芳纶云母纳米绝缘纸的制备方法，包括以下步骤：

将云母和尿素进行球磨混合，洗涤除去所得球磨物料中的游离尿素，将所述洗涤后的固体分散于水中，得到云母纳米片分散液；

将芳纶纳米纤维分散液进行第一真空抽滤，抽干后，向所得固体物中加入云母纳米片分散液，进行第二真空抽滤，依次重复进行所述第一真空抽滤和第二真空抽滤过程2～100次，干燥后，得到芳纶云母纳米绝缘纸。

优选的，所述云母与尿素的质量比为1:(1～60)，所述球磨混合的时间为6～100h，所述球磨混合的转速为100～600rpm。

优选的，所述云母纳米片分散液的浓度为0.2～1mg/mL。

优选的，所述芳纶纳米纤维分散液的制备过程包括将芳纶纳米纤维-二甲基亚砜分散液与水混合，进行均质，得到芳纶纳米纤维分散液。

优选的，所述芳纶纳米纤维-二甲基亚砜分散液的浓度为2mg/mL，所述芳纶纳米纤维-二甲基亚砜分散液与水的体积比为1：(1～10)。

优选的，所述均质的时间为1～10min。

优选的，所述芳纶纳米纤维分散液的浓度为0.2～1mg/mL。

优选的，所述芳纶纳米纤维分散液与云母纳米片分散液的体积比为(0～10)：(0～10)，且所述芳纶纳米纤维分散液与云母纳米片分散液的体积均不为0。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的芳纶云母纳米绝缘纸。