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专利号: 2021105921031
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 造纸;纤维素的生产
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将原浆纸加热至80~100℃,并将原浆纸放入80~100℃去离子水中恒温浸泡4h以上,得到湿纸浆;

(2)将步骤(1)制得的湿纸浆加入打浆机中打浆处理并脱水,得到纸浆;

(3)向疏解器中加入去离子水及步骤(2)制得的纸浆,将纸浆疏解为纸浆悬浊液;

(4)将纳米氮化硅放入温度为90~110℃的烘箱中进行一次干燥,干燥时间为25~

35min,得到一次干燥的纳米氮化硅;将一次干燥的纳米氮化硅于真空度为‑0.06MPa,干燥温度为80~85℃的条件下进行真空干燥,得到干燥的纳米氮化硅;

(5)在容器中加入无水乙醇和硅烷偶联剂KH‑550混合均匀,并用氨水调节溶液的pH 值到弱碱性,得到表面改性剂;每100ml无水乙醇中硅烷偶联剂KH‑550的添加量为0.4~0.6g;

(6)在步骤(5)制得表面改性剂中加入干燥的纳米氮化硅,搅拌均匀,得到混合液;将混合液加入干净的空三颈烧瓶中,再在三颈烧瓶中加入体积是混合液体积的3.5~4.5倍的无水乙醇;将三颈烧瓶放入水浴锅中加热搅拌25~35min,再将混合溶液进行冷凝回流处理,干燥经表面改性剂改性的纳米氮化硅,即得改性的纳米氮化硅;所述改性的纳米氮化硅的粒径为15~30nm,且改性的纳米氮化硅中的铁的含量在8ppm以下;

(7)将步骤(3)制得的纸浆悬浊液与步骤(6)制得的改性的纳米氮化硅混合,搅拌25~

30min,充分混合,得到纸浆混合液;每1000ml纸浆悬浊液中改性的纳米氮化硅的添加量为

0.015~0.3g;每1000ml纸浆混合液还加入了0.005~0.008g的磺酸基化纳米石墨粉;

所述磺酸基化纳米石墨粉是指用十二烷基磺酸钠,在超声波震荡条件下进行表面改性的改性纳米石墨粉;

(8)将步骤(7)制得的纸浆混合液注入纸页成型器中进行脱水成型,经压榨、干燥,即得所述的基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中将原浆纸加热至90℃,并将原浆纸放入90℃去离子水中恒温浸泡4h以上,得到湿纸浆。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中将步骤(1)制得的湿纸浆加入瓦利打浆机中打浆处理,打浆度控制在

45°SR,并脱水,得到纸浆。

4.根据权利要求1所述的一种基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中将纳米氮化硅放入温度为100℃的烘箱中进行一次干燥,干燥时间为

30min,得到一次干燥的纳米氮化硅;将一次干燥的纳米氮化硅于真空度为‑0.06MPa,干燥温度为83℃的条件下进行真空干燥,得到干燥的纳米氮化硅。

5.根据权利要求1所述的一种基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中在容器中加入无水乙醇和硅烷偶联剂KH‑550混合均匀,并用氨水调节溶液的pH 值到7.1~7.4,得到表面改性剂;每100ml无水乙醇中硅烷偶联剂KH‑550的添加量为0.5g。

6.根据权利要求1所述的一种基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中在步骤(5)制得表面改性剂中加入干燥的纳米氮化硅,搅拌均匀,得到混合液,具体地,每100ml表面改性剂中干燥的纳米氮化硅的添加量为15~25g;将混合液加入干净的空三颈烧瓶中,再在三颈烧瓶中加入体积是混合液体积的3.5~4.5倍的无水乙醇;将三颈烧瓶放入水浴锅中加热搅拌25~35min,再将混合溶液进行冷凝回流处理,干燥经表面改性剂改性的纳米氮化硅,即得改性的纳米氮化硅。

7.根据权利要求1所述的一种基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸的制备方法,其特征在于,所述步骤(8)中将压榨成型的湿纸页在温度为55~85℃的条件下进行一次干燥,干燥时间为7~12min,得到一次干燥的纸页;将一次干燥的纸页放入真空度为‑0.06MPa,干燥温度为80~85℃的条件下进行二次干燥,干燥时间为5~8min,得到二次干燥的纸页;将二次干燥的纸页在温度为75~85℃的条件下进行三次干燥,干燥至纸页的水分含量在0.5%以下,即得所述的基于纳米氮化硅改性的导热绝缘纸。