[發明專利]一種泡沫炭復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210084652.9
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102616767A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 林起浪;陳智明
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種泡沫炭復合材料的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括原料的配備、原料與增強材料的混合、預聚、澆注成型、固化及炭化工藝；

（1）原料的配備

基體原料：雙酚A型氰酸酯、雙環戊二烯雙酚型氰酸酯、多官能團氰酸酯、四甲基雙酚F型氰酸酯、雙酚M型氰酸酯、雙酚F型氰酸酯、雙酚E型氰酸酯、雙酚A型氰酸酯預聚體的一種或者幾種混合物；

增強材料：羥基化納米碳管、酸化納米碳管、氧化石墨烯、有機蒙脫土、介孔二氧化硅、納米二氧化硅的一種；

基體原料、增強材料之間的比例關系為：基體原料：90-99.9wt％；增強材料0.1-10wt%；

（2）原料與增強材料的混合

將上述配備好的原料在溶劑中進行超聲分散，具體工藝參數如下：

溶劑：二氯甲烷、乙醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺的一種；

溫度：25-100℃；

時間：0.1-2h；

超聲功率：100-600?W；

（3）溶劑的脫除

將上述配制好的混合液裝入減壓蒸餾裝置中進行脫溶劑，具體參數如下：

溫度：60-200℃；

時間：0.1-2?h；

真空度：1.0×10^-1-1.0×10⁵?Pa；

攪拌速度：50-1000?rpm；

（4）原料混合物的預聚

將上述脫去溶劑的混合物移入反應器中，進行預聚，具體參數如下：

溫度：100-200℃；

時間：0.1-4?h；

保護氣氛：N₂或者Ar；

氣體流量：50-200?ml/min；

攪拌速度：50-1000?rpm；

（5）澆注成型

將上述預聚物倒入預熱的模具中，脫氣泡，具體參數如下：

溫度：100–200℃；

脫氣泡時間：0.1–5?h；

真空度：1.0×10^-1–1.0×10⁵?Pa；

（6）固化

預聚物經澆注成型后進行固化，具體參數如下：

固化溫度：100–300℃；

固化時間：1–10?h；

真空度：1.0×10^-1–1.0×10⁵?Pa；

（7）炭化工藝

固化后的復合材料經過脫模后放入氣氛爐中，然后以一定的升溫速率升溫至預定溫度后保持一段時間，隨爐冷卻至室溫取出，工藝參數為：

升溫速率：2–50℃/min；

預定溫度：600–1500℃；

保溫時間：0.5–10?h；

保護氣氛：N₂或者Ar；

氣體流量：50–200?ml/min。

2.?根據權利要求1所述的泡沫炭復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟4）中的聚合反應或采用將溫度先自由升溫至60-80℃，之后以5-10℃/min的升溫速率升溫至所述的100-200℃。

3.?根據權利要求1所述的泡沫炭復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟6）中的固化步驟或采用階梯式固化，即100-160℃/1-2h→160-180℃/1-2h→180-220℃/2h→220-300℃/1-2h，升溫速率為10℃/min。

4.一種如權利要求1所述的制備方法得到的泡沫炭復合材料。