[发明专利]一种碳纤维保温材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步、改性碳纤维的制备：按重量份计，在冰浴条件下，将二甲基亚砜20～30份滴加到三氯化铝15～30份中，滴加完毕后，加热使三氯化铝溶解，得到三氯化铝溶液；再将聚乙烯醇30～50份和碳纤维60～95份混合于二甲基亚砜300～450份中，混合均匀之后加入到三氯化铝溶液中，进行反应；反应结束后，用甲醇和稀盐酸的混合溶液对反应体系中的固相物进行洗涤，然后将固相物在35～45℃下减压干燥6～8h后，将其加入至倒锥形不锈钢流化床内进行喷雾，喷入硅烷偶联剂5～10份，得到改性碳纤维；

第2步、改性环氧树脂的制备：按重量份计，3-甲基苯邻二酚5～8份、羟基丙二酸6～8份、间三氟甲基苯酚10～14份和4,4’-二羟基联苯14～20份与表氯醇80～130份、碱金属氢氧化物的水溶液混合均匀，加热反应，反应结束后，蒸发除去溶剂，加入苯类或者酮类溶剂，再加水洗涤后，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂；

第3步、将改性碳纤维、改性环氧树脂、发泡剂5～8份、助发泡剂4～8份、卵磷脂3～6份，混合均匀，升温使发泡，再在碳化炉中进行加热碳化，得到碳纤维保温材料。

2.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的碳纤维选自沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种；反应时间10～20h；甲醇和稀盐酸的体积比是1：3～6；稀盐酸的质量浓度是8～12wt%。

3.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂是指KH-550、KH-560或者KH-570中的一种或者几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的第2步中，反应时间1～10 小时。

5.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的第2步中，反应温度50～150℃。

6.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的第2步中，碱金属氢氧化物的使用量相对于4种单体中的总的羟基量1摩尔在0. 8～1. 2 摩尔。

7.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的第2步中，碱金属氢氧化物的水溶液的质量浓度是15～20wt%。

8.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的发泡剂是N·N’-二亚硝基五次甲基四胺。

9.根据权利要求1所述的碳纤维保温材料的制备方法，其特征在于：所述的助发泡剂是硬脂酸。