[發(fā)明專利]用糠醛糠醇改性樹脂制備新型玻璃碳材料的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811542479.6
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109627003A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志軍;信利敏
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊世易糠醛糠醇有限公司
• 主分類號: C04B35/524
• 分類號: C04B35/524;C04B35/622
• 代理公司: 石家莊開言知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13127
• 代理人: 趙俊嬌

本發(fā)明公開了用糠醛糠醇改性樹脂制備新型玻璃碳材料的方法，涉及碳結(jié)構(gòu)材料技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括將原料糠醛糠醇改性樹脂與油酸、乳酸混合后倒入模具制成玻璃碳材料預制件，然后將預制件置于高溫真空碳化爐中進行高溫碳化，即可得到玻璃碳材料。該方法生產(chǎn)成本低，所得玻璃碳材料可循環(huán)可降解，且具有耐熱性好、耐各種酸堿腐蝕、殘?zhí)悸矢叩葍?yōu)點，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、汽車、航空航天、家電等許多行業(yè)，市場前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于碳結(jié)構(gòu)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以糠醛糠醇改性樹脂為原料制備玻璃碳材料的方法。

背景技術(shù)

玻璃碳材料，由于其具有耐高溫、耐腐蝕、抗?jié)B透等諸多優(yōu)異性能，已經(jīng)被應(yīng)用于汽車、航空航天、家電等多個領(lǐng)域，國內(nèi)外市場的需求量連年翻倍增長，而我國是用量增長最快的市場之一。如此巨大的市場需求催生了許多玻璃碳材料的生產(chǎn)企業(yè)，但目前的玻璃碳制造工藝多以石化產(chǎn)品如瀝青、酚醛樹脂為主要原料，生產(chǎn)過程中污染嚴重，而且具有殘?zhí)悸实汀⒉荒芤淮纬尚汀⒉荒艹爻尚偷热秉c。現(xiàn)有技術(shù)中還有用呋喃樹脂制作玻璃碳材料的，但呋喃樹脂脆性大，材料很難成型，韌性有待改進。

基于上述現(xiàn)狀，開展新型高性能玻璃碳材料的研究具有重大的社會經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了制備新型玻璃碳材料的方法，該方法以糠醛糠醇改性樹脂為主要原料，制備得到的玻璃碳材料具有耐熱性好、耐各種酸堿腐蝕、殘?zhí)悸矢叩葍?yōu)點。

本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。

用糠醛糠醇改性樹脂制備新型玻璃碳材料的方法，其操作步驟包括，

a.物料的混合：將糠醛糠醇改性樹脂置于容器中，然后加入油酸，攪拌，再加入乳酸，繼續(xù)攪拌，最后將混合后的物料倒入涂有脫模劑的模具中；

b.固化、脫模：將步驟a中裝有物料的模具置于20-24℃條件下進行固化，待物料完全固化后，脫模，得到玻璃碳材料預制件；

c.碳化：將步驟b制備得到的玻璃碳材料預制件放入真空高溫碳化爐中，控制真空度為-0.1Mpa～-0.2Mpa，給碳化爐加熱升溫，先以每6-8分鐘升溫1-2℃的速度升溫至80-100℃，然后保溫10-12分鐘，隨后以每5-6分鐘升溫2-3℃的速度升溫至120-200℃，然后保溫12-13分鐘，隨后以每6-8分鐘升溫2-3℃的速度升溫至250-300℃，然后保溫13-15分鐘，隨后以每8-9分鐘升溫3-4℃的速度升溫至350-400℃，然后保溫10-14分鐘，隨后以每14-16分鐘升溫7-8℃的速度升溫至500-600℃，然后保溫11-13分鐘，隨后以每10-12分鐘升溫8-10℃的速度升溫至800-1000℃，然后保溫15-16分鐘，隨后以每14-16分鐘升溫7-8℃的速度升溫至1050-1200℃，然后保溫18-20分鐘，即得到玻璃碳材料。

上述用糠醛糠醇改性樹脂制備新型玻璃碳材料的方法中，步驟a中，糠醛糠醇改性樹脂、油酸、乳酸的重量比為100:1-2:4-6。

本發(fā)明所使用的糠醛糠醇改性樹脂是由糠醛糠醇樹脂100重量份、腰果殼油6-8重量份、三聚氰胺1-3重量份，在70-90℃條件下混勻后得到的。主要原料糠醛糠醇樹脂從植物秸稈中提取獲得。

步驟a中加入油酸后攪拌、加入乳酸后繼續(xù)攪拌均是為了使物料混合均勻，加入油酸后攪拌的時間優(yōu)選3-4分鐘，加入乳酸后繼續(xù)攪拌的時間優(yōu)選8-10分鐘。

步驟a中所述脫模劑為石蠟或是植物油。植物油可選任意品種。

步驟b所述固化的時間優(yōu)選24-36小時。