CN110144728B - 一种聚酰亚胺纤维网眼布 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚酰亚胺纤维网眼布，涉及到不同形状网眼，尤其涉及到六角网。其特征在于以聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，不仅具备聚酰亚胺纤维低密度、高强度、耐高温、阻燃、绝热的特性，而且兼顾六角网结构尺寸的稳定性。该网眼布尺寸可实现定制，厚度为0.1～1mm，面密度为30～800g/m2，六角形边长为1～10mm，幅宽10～300cm。本发明的聚酰亚胺网眼布长期耐300℃高温，吸水<1％，抗拉强度高，热导系数小，极限氧指数>38，与环氧树脂、氰酸酯树脂结合强度高，在做耐烧蚀材料时能有效提高耐烧蚀性能和抗机械冲击性，在耐高温领域有耐温隔热的功能，同时起到减重效果。本方法易实施，在特殊领域使用价值高，尤其在高强、耐高温、隔热、阻燃、耐烧蚀、低吸水、减重等环境中。

Description

一种聚酰亚胺纤维网眼布
技术领域
本发明属于纺织领域，特别涉及一种聚酰亚胺纤维网眼布。
背景技术
随着科学技术的发展，现如今高性能纤维复合材料的应用市场越来越广泛，这类复材的出现不仅能满足金属材料强度的要求，甚至优越于金属，而且其整体密度较小，在减重上具有明显的效果。复合材料通常由基体和增强体组成，纤维、颗粒、织物、金属、陶瓷体都可以作为增强体，起到增强作用。不同环境增强体选用不同，目前在耐高温领域市场上应用较为广泛的织物是尼龙、涤纶纤维织物。尼龙、涤纶耐温性只能承受150℃以下，因此在大部分高温领域无法满足要求；为了解决在150℃以上高温下材料的耐温性问题，芳纶纤维迅速占领市场，弥补市场空缺。但芳纶纤维织物吸水率较大，而且耐紫外性能较差，在注水管道、强紫外宇宙空间等相关环境下无法满足要求，因此使用范围受限。
现在市面上亟需一种低密度、高强度、耐高温、阻燃绝热的六角网。
发明内容
本发明为了解决上述织物吸水率高、不耐紫外、不耐高温的问题，提供了一种聚酰亚胺纤维六角网眼布，隶属于聚酰亚胺纤维织物领域。不仅具备聚酰亚胺纤维的特性，而且兼顾六角网结构尺寸的稳定性。重要的是聚酰亚胺纤维网眼布克服了吸水率高、不耐紫外、不耐高温的难题。为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来解决：
一种聚酰亚胺纤维网眼布，以改性聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，通过针织的生产模式，得到不同形状的聚酰亚胺纤维网眼布，其厚度在0.1～1mm；其中改性聚酰亚胺纤维束的制备工艺如下：在水蒸气条件下对聚酰亚胺纤维束进行活化，将活化后的纤维束浸渍至包含滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液中，浸渍时间为2-5h，浸渍温度为60-80℃，得到改性聚酰亚胺纤维束。
作为优选，该浸渍的水溶液还可以包含Ag纳米颗粒；
作为优选，以100重量份的活化聚酰亚胺纤维束计，浸渍液包含20-50重量份的滑石粉，20-50重量份的云母，10-30重量份的硅烷偶联剂，10-30重量份的N，N-二甲基乙酰胺，500-800重量份的水。
作为优选，网眼为六角网；
作为优选，该纤维网眼布的面密度为30～800g/m2，六角形边长为1～10mm，幅宽10～300cm。
作为优选，针织采用全幅针织生产模式，由针盘与针筒1+1起针，采用针筒织和针盘织的方式交替编织。
作为优选，改性聚酰亚胺纤维束线密度为50～1500dtex。
作为优选，该网眼布长期使用温度为-200～300℃。
作为优选，该网眼布极限氧指数大于38。
作为优选，该网眼布的厚度和面密度可根据要求定制。
有益效果：本发明采用聚酰亚胺纤维作为网眼布的原料，耐温性能更优、阻燃性更高、耐磨性更好、吸水率更低、抗紫外性能更佳，而且绝热性能好，尺寸更稳定不易变形。通过在水蒸气下对聚酰亚胺纤维进行活化，使得纤维束表面存在更多的亲水基团，与滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液的浸渍效果更好；滑石的加入，可以使得聚酰亚胺纤维具有更好的光滑度，云母的加入，可以使得在不影响纤维稳定性的情况下，提高聚酰亚胺纤维的电气绝缘性，且由于云母具有层状结构，具有更高的比表面积，不仅可以提高自身与聚酰亚胺纤维的改性效果，还可以提高滑石对于聚酰亚胺纤维的改性。硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺也是改性过程中重要的添加剂，通过添加硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺，使得纤维的界面和滑石以及云母具有更加兼容性的界面，提高浸渍效率。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为本发明所提供的实施例聚酰亚胺纤维网眼布照片；
图2和3为本发明所提供的实施例聚酰亚胺纤维网眼布显微镜下照片。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
本发明采用全幅针织生产模式，得到的网眼布可用于夹板的隔热防护层，能有效起到隔热作用，并减轻夹板的重量。该网眼布可针织于胶管的增强层，起到增强胶管抗拉抗爆破性，同时满足耐高温、阻燃、耐磨的作用。目前胶管运用较多的耐温材料是涤纶和芳纶纤维，其存在耐温性不足，吸水率高的问题；而聚酰亚胺纤维网眼布的出现完美解决了上述难题。由于网眼布可长期耐-200～300℃使用，热分解温度高达600℃，可用于服装行业作为阻燃隔热层，尤其是在防火服方面的应用。此网眼布长期使用温度-200～300℃，极限氧指数>38，可用于耐烧蚀材料中间层，提高耐烧蚀材料的耐烧蚀性能和机械性能，尤其是在耐烧蚀复合材料的应用。
实施例1：
一种聚酰亚胺纤维网眼布，以改性聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，通过针织的生产模式，得到不同形状的聚酰亚胺纤维网眼布，其厚度在0.1～1mm；其中改性聚酰亚胺纤维束的制备工艺如下：在水蒸气条件下对聚酰亚胺纤维束进行活化，将活化后的纤维束浸渍至包含滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液中，浸渍时间为3h，浸渍温度为70℃，得到改性聚酰亚胺纤维束。该浸渍的水溶液还可以包含Ag纳米颗粒；以100重量份的活化聚酰亚胺纤维束计，浸渍液包含30重量份的滑石粉，30重量份的云母，15重量份的硅烷偶联剂，20重量份的N，N-二甲基乙酰胺，700重量份的水，4重量份Ag纳米颗粒。网眼为六角网；该纤维网眼布的面密度为500g/m2，六角形边长为7mm，幅宽150cm。针织采用全幅针织生产模式，由针盘与针筒1+1起针，采用针筒织和针盘织的方式交替编织。改性聚酰亚胺纤维束线密度为700dtex。该网眼布长期使用温度为-200～300℃。网眼布极限氧指数为47。
实施例2：
一种聚酰亚胺纤维网眼布，以改性聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，通过针织的生产模式，得到不同形状的聚酰亚胺纤维网眼布，其厚度在0.1～1mm；其中改性聚酰亚胺纤维束的制备工艺如下：在水蒸气条件下对聚酰亚胺纤维束进行活化，将活化后的纤维束浸渍至包含滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液中，浸渍时间为3h，浸渍温度为80℃，得到改性聚酰亚胺纤维束。该浸渍的水溶液还可以包含Ag纳米颗粒；以100重量份的活化聚酰亚胺纤维束计，浸渍液包含30重量份的滑石粉，30重量份的云母，15重量份的硅烷偶联剂，20重量份的N，N-二甲基乙酰胺，700重量份的水，4重量份Ag纳米颗粒。网眼为六角网；该纤维网眼布的面密度为500g/m2，六角形边长为7mm，幅宽150cm。针织采用全幅针织生产模式，由针盘与针筒1+1起针，采用针筒织和针盘织的方式交替编织。改性聚酰亚胺纤维束线密度为700dtex。该网眼布长期使用温度为-200～300℃。网眼布极限氧指数为44。
实施例3：
一种聚酰亚胺纤维网眼布，以改性聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，通过针织的生产模式，得到不同形状的聚酰亚胺纤维网眼布，其厚度在0.1～1mm；其中改性聚酰亚胺纤维束的制备工艺如下：在水蒸气条件下对聚酰亚胺纤维束进行活化，将活化后的纤维束浸渍至包含滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液中，浸渍时间为3h，浸渍温度为60℃，得到改性聚酰亚胺纤维束。该浸渍的水溶液还可以包含Ag纳米颗粒；以100重量份的活化聚酰亚胺纤维束计，浸渍液包含30重量份的滑石粉，30重量份的云母，15重量份的硅烷偶联剂，20重量份的N，N-二甲基乙酰胺，700重量份的水，4重量份Ag纳米颗粒。网眼为六角网；该纤维网眼布的面密度为500g/m2，六角形边长为7mm，幅宽150cm。针织采用全幅针织生产模式，由针盘与针筒1+1起针，采用针筒织和针盘织的方式交替编织。改性聚酰亚胺纤维束线密度为700dtex。该网眼布长期使用温度为-200～300℃。网眼布极限氧指数为42。
实施例4：
一种聚酰亚胺纤维网眼布，以改性聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，通过针织的生产模式，得到不同形状的聚酰亚胺纤维网眼布，其厚度在0.1～1mm；其中改性聚酰亚胺纤维束的制备工艺如下：在水蒸气条件下对聚酰亚胺纤维束进行活化，将活化后的纤维束浸渍至包含滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液中，浸渍时间为3h，浸渍温度为70℃，得到改性聚酰亚胺纤维束。该浸渍的水溶液还可以包含Ag纳米颗粒；以100重量份的活化聚酰亚胺纤维束计，浸渍液包含30重量份的滑石粉，30重量份的云母，15重量份的硅烷偶联剂，20重量份的N，N-二甲基乙酰胺，600重量份的水，4重量份Ag纳米颗粒。网眼为六角网；该纤维网眼布的面密度为500g/m2，六角形边长为7mm，幅宽150cm。针织采用全幅针织生产模式，由针盘与针筒1+1起针，采用针筒织和针盘织的方式交替编织。改性聚酰亚胺纤维束线密度为700dtex。该网眼布长期使用温度为-200～300℃。网眼布极限氧指数为41。
实施例5：
一种聚酰亚胺纤维网眼布，以改性聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，通过针织的生产模式，得到不同形状的聚酰亚胺纤维网眼布，其厚度在0.1～1mm；其中改性聚酰亚胺纤维束的制备工艺如下：在水蒸气条件下对聚酰亚胺纤维束进行活化，将活化后的纤维束浸渍至包含滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液中，浸渍时间为3h，浸渍温度为70℃，得到改性聚酰亚胺纤维束。以100重量份的活化聚酰亚胺纤维束计，浸渍液包含20重量份的滑石粉，20重量份的云母，15重量份的硅烷偶联剂，20重量份的N，N-二甲基乙酰胺，700重量份的水。网眼为六角网；该纤维网眼布的面密度为500g/m2，六角形边长为7mm，幅宽150cm。针织采用全幅针织生产模式，由针盘与针筒1+1起针，采用针筒织和针盘织的方式交替编织。改性聚酰亚胺纤维束线密度为700dtex。该网眼布长期使用温度为-200～300℃。网眼布极限氧指数为38。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：以改性聚酰亚胺纤维束为基准纤维材料，通过针织的生产模式，得到不同形状的聚酰亚胺纤维网眼布，其厚度在0.1~1mm；其中改性聚酰亚胺纤维束的制备工艺如下：在水蒸气条件下对聚酰亚胺纤维束进行活化，将活化后的纤维束浸渍至包含滑石粉、云母、硅烷偶联剂、N，N-二甲基乙酰胺的水溶液中，浸渍时间为2-5h，浸渍温度为60-80℃，得到改性聚酰亚胺纤维束。
2.一种如权利要求1所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：该浸渍的水溶液还包含Ag纳米颗粒。
3.一种如权利要求1所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：网眼为六角网。
4.一种如权利要求3所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：该纤维网眼布的面密度为30~800g/m2，六角形边长为1~10mm，幅宽10~300cm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：针织采用全幅针织生产模式，由针盘与针筒1+1起针，采用针筒织和针盘织的方式交替编织。
6.一种如权利要求5所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：改性聚酰亚胺纤维束线密度为50~1500dtex。
7.一种如权利要求6所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：该网眼布长期使用温度为-200~300℃。
8.一种如权利要求7所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：该网眼布极限氧指数大于38。
9.一种如权利要求8所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：该网眼布的厚度和面密度可根据要求定制。
10.一种如权利要求9所述的聚酰亚胺纤维网眼布，其特征在于：该网眼布应用于夹板的隔热防护层，胶管的增强层，服装行业作为阻燃隔热层或耐烧蚀材料中间层。
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