由糠酮醛树脂制备石墨烯泡沫材料的方法、石墨烯泡沫材料及其用途技术

本发明专利技术公开了一种由糠酮醛树脂制备石墨烯泡沫材料的方法，是将糠酮醛树脂，经添加非碳原子及易高温剔除的物质，固化成型后在惰性气体环境中进行高温碳化及石墨化，从而形成一种具有六边或五边型二维或三维多面晶体网状结构的新型超能石墨烯泡沫材料。获得的材料属于一种性能极其优异的碳泡沫材料，具有较低的热膨胀系数，高孔隙率和均匀的孔隙，稳固性好、耐高温、耐腐蚀、抗氧化性好、密度小、质轻、易加工等突出的特性，以及高热导率、高熔点、大比热和良好的导电率、优良的屏蔽性的优势，用途十分广泛，且使用寿命长。另外，该制备方法能够实现材料的低成本、大批量生产，且制备过程和使用过程均不产生污染，使石墨烯泡沫材料得到批量应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备
，尤其涉及一种由糠酮醛树脂制备石墨烯泡沫材料的方法，同时，还涉及由该方法获得的石墨烯泡沫材料及其用途。
技术介绍
泡沫材料因其质轻、坚固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、绝热性等优点，具有广泛的应用领域，但由于塑料泡沫存在对环境造成的不可解决的白色污染问题，近年来，碳泡沫材料的研究和应用成为发展方向。在碳泡沫材料的研究中，现有技术公开了一种微球型碳泡沫，是以高残碳树脂或以中间相沥青为先驱体，首先制成几何尺寸为微米到纳米级的空心微球，再用适当的树脂作粘结剂(或支持体)将其注模成型，在氮气和氩气的气氛中，经过1100-2400℃的炭化，得到具有空心微球结构的碳泡沫，这种材料具有良好的力学性能，是一种热导率很低的碳泡沫材料。但这种空心微球碳泡沫材料中的微球其力学性能欠佳，而且由于化石能源的不可再生性以及在制备碳泡沫过程中会产生氰化氢等有毒气体的污染物，不适于工业化推广及应用。另外，研究发现呋喃树脂碳泡沫材料具有较大的比面积，较高的孔隙率，优良的吸附性，较低的热膨胀系数等优势，但制备过程需添加大量发泡剂来生成泡沫，造成发泡率难以控制且不均匀，材料稳定性、稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由糠酮醛树脂制备石墨烯泡沫材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、取糠酮醛树脂100份，加入山梨糖醇2‑4份、水果膏5‑7份，加热至30‑40℃，充分搅拌，然后加入固化剂3‑4份，继续升温至45‑55℃，搅拌均匀，得到糠酮醛混合物；所述水果膏中固含量为65‑75％；b、将糠酮醛混合物升温至60‑100℃，保温50‑55分钟，再升温至100‑130℃，保温1‑2小时，进行固化；c、固化后的糠酮醛混合物碳化、石墨化：在真空度0.2‑0.5MPa、惰性气体环境下，将固化后的糠酮醛混合物升温至65‑250℃，保温15‑18分钟，继续升温至250‑450℃，保温13‑16分钟，再继续升温至450‑...

【技术特征摘要】
1.一种由糠酮醛树脂制备石墨烯泡沫材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、取糠酮醛树脂100份，加入山梨糖醇2-4份、水果膏5-7份，加热至30-40℃，充分搅拌，然后加入固化剂3-4份，继续升温至45-55℃，搅拌均匀，得到糠酮醛混合物；所述水果膏中固含量为65-75％；b、将糠酮醛混合物升温至60-100℃，保温50-55分钟，再升温至100-130℃，保温1-2小时，进行固化；c、固化后的糠酮醛混合物碳化、石墨化：在真空度0.2-0.5MPa、惰性气体环境下，将固化后的糠酮醛混合物升温至65-250℃，保温15-18分钟，继续升温至250-450℃，保温13-16分钟，再继续升温至450-1200℃，保温20-25分钟，继续升温至1200-1550℃，保温16-20分钟，再升温至1550-2650℃，保温20-28分钟，完成高温碳化，最后升温至2650-3200℃，保温25-30分钟，完成石墨化；d、碳化、石墨化后，降温至35-45℃，经机械剥离粉碎得到石墨烯泡沫材料产品。2.根据权利要求1所述的由糠酮醛树脂制备石墨烯泡沫材料的方法，其特征在于：步骤a所述固化剂为氨基磺酸、二甲苯磺酸、硫酸乙酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的由糠酮醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志军，信利敏，梁军良，王嘉栋，孙敬立，王立辉，刘莎，
申请(专利权)人：石家庄世易糠醛糠醇有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13