[發(fā)明專利]一種用呋喃樹脂制備泡沫炭的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201010161966.5 | 申請日： | 2010-05-05 |
| 公開（公告）號： | CN101811885A | 公開（公告）日： | 2010-08-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 羅京華;邱海鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所 |
| 主分類號： | C04B38/02 | 分類號： | C04B38/02;C04B35/524 |
| 代理公司： | 中國航空專利中心 11008 | 代理人： | 梁瑞林 |
| 地址： | 10002*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 呋喃樹脂 制備 泡沫 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于泡沫碳制備技術(shù)，涉及一種用呋喃樹脂制備泡沫炭的方 法。
背景技術(shù)
泡沫炭是一種以碳原子為骨架，碳原子之間相互堆積形成的多孔網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)固態(tài)炭材料。泡沫炭以其獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，較大的比表面 積，較高的孔隙率，優(yōu)良的吸附性，較低的熱膨脹系數(shù)及優(yōu)良的壓縮性 能等其他一系列優(yōu)異的物理性能，在熱控材料、電池電極、超容電容器、 催化劑載體、技術(shù)分離、航空航天等領(lǐng)域中均有廣泛的應(yīng)用前景。中國 專利CN?101164875A公開了使用中間相瀝青制備泡沫炭材料的方法，該 泡沫炭可以用做高導(dǎo)熱材料，但是，這種高導(dǎo)熱泡沫炭不能用做隔熱材 料。中國專利CN101173839公開了使用酚醛樹脂制備泡沫炭材料的方法， 該泡沫炭可以用做隔熱材料，但是，其材料強(qiáng)度低，不能用于需要較高 強(qiáng)度隔熱材料的場合；同時，由于強(qiáng)度低，其使用壽命短，使用成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是：提出一種用呋喃樹脂制備泡沫炭的方法，使用該 方法制備的泡沫炭材料強(qiáng)度高、使用壽命長，滿足了需要較高強(qiáng)度隔熱 材料場合的要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用呋喃樹脂制備泡沫炭的方法，其特征 在于，制備的步驟如下：
1、樹脂預(yù)熱；將烘箱加熱到60℃±10℃，然后將裝有呋喃樹脂的容 器放在烘箱中，保溫至少30min；
2、添加輔助材料；取出容器，依次加入以下輔助材料：
發(fā)泡劑：為氯化銨、碳酸氫銨或二甲苯其中之一，發(fā)泡劑的質(zhì)量為 呋喃樹脂的3％～15％；
勻泡劑：為吐溫80或吐溫40，勻泡劑的質(zhì)量為呋喃樹脂的2％～10％；
穩(wěn)泡劑：為十二烷基硫酸鈉，穩(wěn)泡劑的質(zhì)量為呋喃樹脂的1％～3％；
固化劑：為磷酸，固化劑的質(zhì)量為呋喃樹脂的4％～10％；
3、攪拌和除氣泡；將容器內(nèi)的混合物機(jī)械攪拌至少30分鐘，之后 放入真空環(huán)境中保持至少30分鐘，真空環(huán)境的氣壓小于5KPa；
4、發(fā)泡固化；將經(jīng)過步驟3處理的混合物加入到內(nèi)壁涂覆脫模劑或 者粘貼脫模布的金屬容器中，金屬容器的兩端開口，并帶有可密封的金 屬蓋，將金屬容器置于烘箱中，按照下述加熱程序升溫：在30min～60min 內(nèi)升溫到100℃～130℃，保溫1h～2h；然后在30min～90min內(nèi)升溫到 160℃～190℃，保溫1h～2h；然后取出，自然冷卻到室溫，得到呋喃樹 脂泡沫；脫模劑為石蠟或黃油，脫模布為單面帶膠的聚四氟乙烯布；
5、碳化；將呋喃樹脂泡沫從金屬容器中取出，放入碳化爐中，充入 氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣體，保持爐壓為40KPa～70KPa，按如下升溫程序進(jìn)行炭化 處理：在1h～2h內(nèi)升溫到180℃～200℃；然后在20h～50h內(nèi)升溫到600 ℃～700℃，保溫5h～10h；然后在8h～12h內(nèi)升溫到1000℃～1100℃， 保溫1h～4h；然后停止加熱，待爐內(nèi)溫度降至100℃以下，卸去爐內(nèi)真 空，得到泡沫炭。
本發(fā)明的優(yōu)點是：泡沫炭材料強(qiáng)度高、使用壽命長，滿足了需要較 高強(qiáng)度隔熱材料場合的要求。由于材料強(qiáng)度高，大大延長了使用壽命， 從而降低了使用成本。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種用呋喃樹脂制備泡沫炭的方 法，其特征在于，制備的步驟如下：
1、樹脂預(yù)熱；將烘箱加熱到60℃±10℃，然后將裝有呋喃樹脂的容 器放在烘箱中，保溫至少30min；
2、添加輔助材料；取出容器，依次加入以下輔助材料：
發(fā)泡劑：為氯化銨、碳酸氫銨或二甲苯其中之一，發(fā)泡劑的質(zhì)量為 呋喃樹脂的3％～15％；
勻泡劑：為吐溫80或吐溫40，勻泡劑的質(zhì)量為呋喃樹脂的2％～10％；
穩(wěn)泡劑：為十二烷基硫酸鈉，穩(wěn)泡劑的質(zhì)量為呋喃樹脂的1％～3％；
固化劑：為磷酸，固化劑的質(zhì)量為呋喃樹脂的4％～10％；
3、攪拌和除氣泡；將容器內(nèi)的混合物機(jī)械攪拌至少30分鐘，之后 放入真空環(huán)境中保持至少30分鐘，真空環(huán)境的氣壓小于5KPa；
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