一种硬质保温毡及制备方法技术

本申请公开了一种硬质保温毡及制备方法，包括将浸渍组合物施加至碳纤维毡中，得到浸渍毡体；所述浸渍组合物包括白炭黑，所述白炭黑在浸渍过程中粘附在所述碳纤维毡上；对所述浸渍毡体进行炭化处理和石墨化处理，以使得所述浸渍毡体中白炭黑与所述碳纤维毡中的碳纤维反应生成碳化硅，得到毡体单元；通过粘接剂将多个所述毡体单元粘接，得到所述硬质保温毡

【技术实现步骤摘要】
一种硬质保温毡及制备方法


[0001]本申请涉及保温材料
，尤其涉及一种硬质保温毡及制备方法
。

技术介绍

[0002]硬质保温毡易于塑形，保温性能好，表层粘贴碳布或石墨纸，可防止掉渣引起高温炉内短路，又因其可加工
、
易于安装的优异性能，越来越受到市场欢迎；但是硬质保温毡多是由软毡粘接而成，通过安装时控制单元层的数量来改变厚度，受粘接强度的影响，在其使用过程中，容易发生层间开裂及表层碳布或石墨纸剥离，保温性能也有所下降
。
[0003]现有技术中，保温毡要想获得较好的保温性能，要求密度较低，因此强度也小，增加密度可以增强保温毡的强度，但是，保温性能又会有所下降，因此市场上现有产品很难同时保证强度及保温性能，通常产品的使用寿命为8‑
12
个月，使用寿命较短；另外，一些工艺通过针刺工艺制备保温毡，但对于针刺工艺要求较高，保温毡厚度较厚时制备工艺难度大，制备十分不易
。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中存在的问题，本申请提供了一种硬质保温毡及制备方法，制备工艺简单，能够同时提高硬质保温毡的强度和保温性能，延长硬质保温毡的使用寿命
。
所述技术方案如下：
[0005]本申请提供了一种硬质保温毡的制备方法，包括：
[0006]S1
，将浸渍组合物施加至碳纤维毡中，得到浸渍毡体；所述浸渍组合物包括白炭黑，所述白炭黑在浸渍过程中粘附在所述碳纤维毡上；
[0007]S2
，对所述浸渍毡体进行炭化处理和石墨化处理，以使得所述浸渍毡体中白炭黑与所述碳纤维毡中的碳纤维反应生成碳化硅，得到毡体单元；
[0008]S3
，通过粘接剂将多个所述毡体单元粘接，得到所述硬质保温毡
。
[0009]进一步地，所述对所述浸渍毡体进行炭化处理和石墨化处理中的浸渍毡体为定型后的浸渍毡体，在所述
S2
步骤之前，所述方法还包括：
[0010]对所述浸渍毡体进行定型处理，定型处理的压力1～
5MPa
，定型处理的温度为
150
～
300℃
，得到定型后的浸渍毡体
。
[0011]进一步地，所述炭化处理的温度为
800
～
1100℃
，所述炭化处理的时间为4～
8h
；
[0012]所述石墨化处理的温度为
2000
～
2200℃
，所述炭化处理的时间为
10
～
15h。
[0013]进一步地，所述通过粘接剂将多个所述毡体单元粘接中的毡体单元为活化后的毡体单元，在所述
S3
步骤之前，所述方法还包括：
[0014]对所述毡体单元的表面进行电晕处理，以使得所述毡体单元的表面形成活化官能团，得到活化后的毡体单元；所述电晕处理的功率为
10
～
30kW
，所述电晕处理的时间为
15
～
100s
；在粘接过程中，所述活化官能团能够与所述粘接剂通过化学键连接
。
[0015]进一步地，在所述通过粘接剂将多个所述毡体单元粘接之后，所述方法还包括：
[0016]将粘接后的多个所述活化毡体单元进行热压，热压温度为
150
～
300℃
，得到所述硬质保温毡
。
[0017]进一步地，所述碳纤维毡包括石墨毡，所述石墨毡包括粘胶基石墨毡
、
沥青基石墨毡
、
聚丙烯腈基石墨毡中的一种或几种的复合
。
[0018]进一步地，所述浸渍组合物满足下述特征中的至少之一：
[0019]所述白炭黑的粒度为4～
20
μ
m
；
[0020]所述白炭黑在所述浸渍组合物中的质量分数为1～5％；
[0021]所述浸渍组合物还包括树脂浸渍液，所述树脂浸渍液包括树脂
、
乙醇和增稠剂，所述树脂与所述乙醇的质量比为1：
(5
～
15)
，所述增稠剂在所述树脂浸渍液中的质量分数为1～5％；
[0022]所述树脂包括酚醛树脂
、
环氧树脂
、
丙烯酸树脂和环氧聚氨酯中的一种或多种的混合物；
[0023]所述增稠剂包括聚乙烯醇纤维
、
羧甲基纤维素纤维
、
海藻纤维
、
羟乙基纤维素
、
甲基羟乙基纤维素
、
乙基羟乙基纤维素和甲基羟丙基纤维素中的一种或多种的混合物
。
[0024]进一步地，所述
S1
步骤包括：
[0025]通过注入将所述浸渍组合物多次加入所述碳纤维毡中，得到所述浸渍毡体；所述碳纤维毡的厚度为5～
15mm
，所述浸渍组合物每次加入的剂量为1～
3mL/cm3，所述浸渍组合物的加入次数为3～8次
。
[0026]进一步地，在所述
S2
步骤之前，所述方法还包括：
[0027]在所述浸渍毡体的表层施加封闭剂，以在所述浸渍毡体的表层形成封闭层，得到封闭后的浸渍毡体；所述封闭剂包括树脂
、
乙醇和增稠剂，所述树脂与所述乙醇的质量比为
(1
～
5)
：1，所述增稠剂在所述封闭剂中的质量分数为5～
12
％
。
[0028]本申请还提供一种硬质保温毡，由如上任一项所述的制备方法得到
。
[0029]实施本申请，具有如下有益效果：
[0030]1、
本申请采用具有白炭黑的浸渍组合物浸渍碳纤维毡，并进行炭化处理和石墨化处理后进行粘接得到硬质保温毡，制备方法简单易操作，碳纤维毡上粘附的白炭黑与碳纤维经过炭化处理和石墨化处理后反应生成碳化硅，在未明显增加硬质保温毡密度的同时，协同提升硬质保温毡的强度和保温性能，延长硬质保温毡的使用寿命；并且，该制备方法无需将毡体单元进行多次涂胶晾晒，也无需在成品硬质保温毡表面执行粘贴石墨纸或炭化的工艺步骤，大大简化了生产流程，降低生产难度，有利于节省生产成本
。
[0031]2、
本申请在将毡体单元进行粘接前，先对毡体单元的表面进行电晕处理，在毡体单元表面形成活化官能团，该活化官能团能够在粘接过程中与粘接剂通过化学键进行层间连接，化学键的强度远远强于物理粘接，极大地提升了多层毡体单元之间的层间结合力，不易分层，有效避免长时间使用过程中层间开裂的现象；该制备方法简单，兼顾硬质保温毡的强度
、
保温性能和防层间开裂性能，极大地提升硬质保温毡的性能，延长了硬质保温毡的使用寿命
。
附图说明
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种硬质保温毡的制备方法，其特征在于，包括：
S1
，将浸渍组合物施加至碳纤维毡中，得到浸渍毡体；所述浸渍组合物包括白炭黑，所述白炭黑在浸渍过程中粘附在所述碳纤维毡上；
S2
，对所述浸渍毡体进行炭化处理和石墨化处理，以使得所述浸渍毡体中白炭黑与所述碳纤维毡中的碳纤维反应生成碳化硅，得到毡体单元；
S3
，通过粘接剂将多个所述毡体单元粘接，得到所述硬质保温毡
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对所述浸渍毡体进行炭化处理和石墨化处理中的浸渍毡体为定型后的浸渍毡体，在所述
S2
步骤之前，所述方法还包括：对所述浸渍毡体进行定型处理，定型处理的压力1～
5MPa
，定型处理的温度为
150
～
300℃
，得到定型后的浸渍毡体
。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述炭化处理的温度为
800
～
1100℃
，所述炭化处理的时间为4～
8h
；所述石墨化处理的温度为
2000
～
2200℃
，所述炭化处理的时间为
10
～
15h。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述通过粘接剂将多个所述毡体单元粘接中的毡体单元为活化后的毡体单元，在所述
S3
步骤之前，所述方法还包括：对所述毡体单元的表面进行电晕处理，以使得所述毡体单元的表面形成活化官能团，得到活化后的毡体单元；所述电晕处理的功率为
10
～
30kW
，所述电晕处理的时间为
15
～
100s
；在粘接过程中，所述活化官能团能够与所述粘接剂通过化学键连接
。5.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述通过粘接剂将多个所述毡体单元粘接之后，所述方法还包括：将粘接后的多个所述活化毡体单元进行热压，热压温度为
150
～
300℃
，得到所述硬质保温毡
。6.
根据权利要求1‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海波，甘晶晶，谭俊文，
申请(专利权)人：浙江德鸿碳纤维复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：