一种聚乙二醇改性炭气凝胶/纤维复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙二醇改性炭气凝胶/纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：将间苯二酚（R）、甲醛（F）、聚乙二醇（PEG）、催化剂（C）和水（W）在水浴加热状态下搅拌至完全溶解得到混合液A，放在常温下静置后得到RF溶胶；将预氧丝浸入RF溶胶，静置后取出得到炭前驱体纤维与RF溶胶的混合物；将混合物放进热水中进行老化；将混合物放进非极性溶剂中置换，形成有机水凝胶；干燥后最终获得RF气凝胶；将RF气凝胶放进炭化炉中，制得到炭纤维增强炭气凝胶复合材料(CF/CA)。通过上述方式，本发明专利技术反应条件可控，可重复性好，得到的炭气凝胶比表面积大，孔径分布均匀，且与纤维毡垫粘结性好，不易脱落，高温隔热性能优异。高温隔热性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙二醇改性炭气凝胶/纤维复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种聚乙二醇改性炭气凝胶/纤维复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]气凝胶是一种三维网络结构的新型多孔材料，具有高达80%-99.8%的孔隙率与低至0.002 g cm-3
的密度，典型的气凝胶三维网络骨架一般由纳米粒子堆叠形成，在其骨架粒子内部，主要形成微孔（<2 nm），骨架交联形成中大孔（>2 nm），这些孔隙的直径小于气体分子平均自由程，从而限制了气体分子的对流传热，同时超高孔隙率又使得材料的固相传热受到限制，因此气凝胶是一种新型纳米隔热材料。有机气凝胶一般为间苯二酚，苯酚等酚类有机物与甲醛、糠醛、脉醛等醛类的溶胶-凝胶产物，经惰性气氛高温炭化后，即可制备相应的炭气凝胶，炭气凝胶具有传统有机气凝胶低密度、高比表面积高孔隙率的结构特点，尤其在高温下其导热系数远低于一般的有机气凝胶，热稳定性也是最高的，在2800 ℃的惰性气氛下仍能够保持介孔结构，比表面积还有325m2/g，作为隔热材料使用温度可达到2200℃以上（真空或惰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙二醇改性炭气凝胶/纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）溶胶配制将间苯二酚（R）、甲醛（F）、聚乙二醇（PEG）、催化剂（C）和水（W）在水浴加热状态下搅拌至完全溶解得到混合液A，放在常温下静置后得到RF溶胶(RF sol)；2）浸渍将预氧丝浸入RF溶胶，静置后取出得到炭前驱体纤维与RF溶胶的混合物(PF/F sol)；3）凝胶老化将混合物放进热水中进行老化；4）溶剂置换将混合物放进非极性溶剂中置换，形成有机水凝胶；5）干燥将有机水凝胶进行干燥，最终获得RF气凝胶；6）炭化将RF气凝胶放进炭化炉中，在流动氩气气氛下以2~5 ℃/min的速度升温至1000~1200 ℃，保温一段时间后，自然冷却至室温，即可得到炭纤维增强炭气凝胶复合材料(CF/CA)。2.根据权利要求1所述的聚乙二醇改性炭气凝胶/纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，甲醛的质量分数为35%~40%，所述聚乙二醇的分子量为400~12000。3.根据权利要求1所述的聚乙二醇改性炭气凝胶/纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，间苯二酚与催化剂的摩尔比为500，水与间苯二酚的摩尔比为64，间苯二酚与甲醛的摩尔比为1:2。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兴忠，王金田，梁浩，丁荣华，张云，
申请(专利权)人：江苏泛亚微透科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：