一种轻质高强微球型酚醛树脂基泡沫碳的一步制备方法技术

一种轻质高强微球型酚醛树脂基泡沫碳的一步制备方法，属于泡沫碳制备技术领域，解决微球型碳泡沫的传统制备工艺路线长、工艺复杂的技术问题，解决方案为：将真空抽滤处理后的发泡用水溶性酚醛树脂作为发泡原料，用蒸馏水和无水乙醇的混合溶液做溶剂，再加入一定量的发泡剂、发泡稳定剂和偶联剂后混合溶解均匀，倒入发泡模具中，放入高温高压釜中，加压保持在1.0‑3.0MPa，按一定的温度程序加热到120‑250℃发泡和固化，制得酚醛树脂基泡沫固化体，最后将泡沫固化体放入碳化炉中以一定的升温程序加热碳化，制备得轻质高强微球型酚醛树脂基泡沫碳。本发明专利技术制备微球型泡沫碳体积密度低、力学性能高、隔热性能好，制备工艺操作简单方便，制备过程耗时短，工艺可控性强。

One step preparation method of foamed carbon based on light and high-strength microsphere phenolic resin

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强微球型酚醛树脂基泡沫碳的一步制备方法
本专利技术属于泡沫碳制备
，具体涉及的是一种轻质高强微球型酚醛树脂基泡沫碳的一步制备方法。
技术介绍
泡沫碳是一种新型的具有三维网络结构的多孔碳材料，该材料同时具备碳材料和泡沫材料的一般特点，这两种材料特点的结合形成了碳泡沫材料无可比拟的优点。由于这种特殊的新型多孔性碳材料，孔径微小且相互贯穿、比表面积大、密度和性能可调可控，在声学、光学、电学、热学和动力学等方面具有独特性质，泡沫碳在储能材料、隐身材料、核防护材料、催化剂载体、高能电极等方面都有着极大的开发和利用潜力，目前引起了人们极大的关注。根据原料的区分，目前有树脂基、沥青基、煤基和有机生物基四种碳泡沫。根据微观结构的区别，碳泡沫主要分为三种：韧带网络型碳泡沫、微球型碳泡沫、纳米型碳泡沫等。目前制备微球型酚醛树脂基沫碳的传统工艺可以简单描述为：首先，以酚醛树脂或其它聚合物为原料加热制得碳微球；然后，将碳微球与粘结剂溶解于某一特定的溶剂中，使其分散，混合均匀，然后烘干、模压成型，最后经过高温处理得到低密度的泡沫碳材料。2002年本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质高强微球型酚醛树脂基泡沫碳的一步制备方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1、水溶性酚醛树脂的真空抽滤处理：/n首先，采用水溶性酚醛树脂作为原料，采用蒸馏水和无水乙醇的混合溶液作为混合溶剂，混合溶剂中蒸馏水和无水乙醇的体积比为(4-9):1,水溶性酚醛树脂与混合溶剂的质量体积比为10:10-1，按比例称取水溶性酚醛树脂和混合溶剂，并将水溶性酚醛树脂溶解于混合溶剂中；然后，将所得溶液加热到40-50℃，用布什漏斗在真空度-0.08MPa下真空抽滤，过滤除去溶液中的固体杂质，获得水溶性酚醛树脂溶液；/nS2、发泡用水溶性酚醛树脂溶液的配制：/n常温、常压下向步骤S1制得的水溶性酚醛树脂溶...

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强微球型酚醛树脂基泡沫碳的一步制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、水溶性酚醛树脂的真空抽滤处理：
首先，采用水溶性酚醛树脂作为原料，采用蒸馏水和无水乙醇的混合溶液作为混合溶剂，混合溶剂中蒸馏水和无水乙醇的体积比为(4-9):1,水溶性酚醛树脂与混合溶剂的质量体积比为10:10-1，按比例称取水溶性酚醛树脂和混合溶剂，并将水溶性酚醛树脂溶解于混合溶剂中；然后，将所得溶液加热到40-50℃，用布什漏斗在真空度-0.08MPa下真空抽滤，过滤除去溶液中的固体杂质，获得水溶性酚醛树脂溶液；
S2、发泡用水溶性酚醛树脂溶液的配制：
常温、常压下向步骤S1制得的水溶性酚醛树脂溶液中按比例加入发泡稳定剂和偶联剂，搅拌混合均匀后，制得不同树脂浓度的发泡用水溶性酚醛树脂溶液留待后步使用；其中，水溶性酚醛树脂溶液、发泡稳定剂与偶联剂的质量比为100:(5-10):(0.5-1)；
S3、发泡用水溶性酚醛树脂溶液的高温高压发泡：
首先，将步骤S2制得的发泡用水溶性酚醛树脂溶液倒入发泡模具中，将发泡模具放入反应釜中，并向反应釜中通入高纯氮气，使反应釜内压力保持在1.0-3.0MPa；然后，反应釜以0.5-1℃/分的升温速度加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷世文，赵红超，连鹏飞，刘占军，郭全贵，李晓飞，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，北京机电工程总体设计部，
类型：发明
国别省市：山西;14