磨浆法对位芳纶浆粕的制备及性能研究
2021-10-31曹煜彤朱俊强钱仲昊
合成纤维工业 2021年5期
曹煜彤,朱俊强,张 浩,钱仲昊,王 倩
(中化高性能纤维材料有限公司,江苏 扬州 211400)
聚对苯二甲酰对苯二胺 (PPTA) 纤维即对位芳纶是20世纪60年代由美国杜邦公司发明并投入产业化的一种高性能纤维[1]。对位芳纶易形成高度取向的多重原纤结构,具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能[2-4]。
对位芳纶浆粕是20世纪80年代由美国杜邦公司首先开发出的一种高度分散性的原纤化的对位芳纶的差别化产品,同样具有强度高、尺寸稳定性好、耐高温、耐腐蚀、有韧性、收缩率小、耐磨性好、比表面积大、能很好地与其他物质结合等优点。比表面积和打浆度的大小对对位芳纶浆粕与填充料的结合乃至复合物料的强度有较大影响[5],比表面积和打浆度越高,即原纤化程度越高,纤维分丝帚化越明显,抓附力越强,复合性能越好。对位芳纶浆粕的兴起主要是随着欧美地区开展禁止使用石棉的环境保护运动后,作为石棉的理想替代纤维而被广泛应用于橡胶增强、无石棉摩擦材料、蜂窝绝缘纸、高性能印刷电路板等[6]。
PPTA/浓硫酸(H2SO4)液晶纺丝、短切、原纤化法是杜邦公司最早应用且工业化的对位芳纶浆粕生产方法[7-8],也是目前对位芳纶浆粕产品的主要生产方法,即将PPTA原料溶解于浓H2SO4中形成液晶态浆液,经干喷湿纺得到对位芳纶长丝,将长丝短切后分散在水中,通过叩解磨浆,使纤维分丝帚化后得到高度原纤化的对位芳纶浆粕。王曙中等[6]提出使用单磨盘磨机磨浆……
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