一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法技术

本发明专利技术公开了一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法，属于保温碳碳材料技术领域，具体涉及将碳纤维原丝制成碳纤维网胎，然后采用了含有功能化淀粉的浸润剂对碳纤维网胎进行处理，然后浸于树脂胶液中，待树脂胶液完全浸到网胎中后，经固化处理得到碳碳复合材料预制体，经石墨化处理得到碳碳复合材料，然后通过拼接工序处理得到拼接保温筒；浸润剂中的功能化淀粉由2

【技术实现步骤摘要】
一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法


[0001]本专利技术属于保温碳碳材料
，具体涉及一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法。

技术介绍

[0002]碳碳复合材料是以碳纤维作为增强体，碳作为基体的一类复合材料，因其具备低密度、高比强度、高比模量、耐腐蚀、强度在高温环境不降低等优良性能被广泛应用于航天、航空、核电、化工、高温装备等领域。碳/碳复合保温材料属于低密度碳/碳复合材料，其多孔结构，可起到保温隔热作用，同时还兼具耐高温、耐腐蚀等碳碳复合材料的优良特性。目前，国内传统保温隔热材料还存在高温变脆、使用寿命短、热场不稳定等缺陷，本专利技术提供一种制备保温性能好的保温筒材料。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种力学性能好的、保温性能好的、耐热性好的使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法，包括：将碳纤维原丝制成碳纤维网胎，然后将浸润剂分散到碳纤维网胎中，随后浸于树脂胶液中，经经热压固化处理、液相沉积增密处理、石墨化处理后得到碳碳复合材料，最后通过拼接工序得到保温筒；浸润剂中含有功能化淀粉，功能化淀粉由2
‑
氯
‑
4,6
‑
二氨
‑
1,3,5
‑
三嗪与淀粉反应得到。在使用碳纤维网胎、树脂胶液制备碳碳复合材料的拼接保温筒时，需要拿固化后的碳碳复合材料中分布着微小的孔隙，才能改善碳碳复合材料的保温性能，经过研究发现，仅使用1,3
‑
丙二醇溶液作为浸润剂对碳纤维网胎进行浸润处理后，浸胶、固化、石墨化后得到的碳碳复合的材料的保温性能佳，在加入功能化淀粉后的浸润剂对碳纤维网胎经后续处理得到的碳碳复合材料的保温性能大幅提高，表明功能化淀粉的使用与保温性能的提高具有直接相关的联系，并且功能化淀粉的使用量过少或过多，均会导致得到的碳碳复合材料的保温性能变差，同样，在对得到的碳碳复合材料的性能检测中发现，使用特定量的功能化淀粉得到的碳碳复合材料的杨氏模量有轻微提高，剪切强度有轻微提高，而耐热性能十分优异。
[0005]优选地，浸润剂中含有1,3
‑
丙二醇和去离子水。
[0006]优选地，浸润剂中含有1,3
‑
丙二醇、2,6
‑
二甲基
‑5‑
庚烯
‑1‑
醛和去离子水。
[0007]优选地，功能化淀粉的制备中，功能化试剂的使用量为淀粉的5
‑
15wt%。
[0008]优选地，浸润剂中含有8
‑
36wt%的功能化淀粉。
[0009]优选地，浸润剂中含有3
‑
9wt%的1,3
‑
丙二醇。
[0010]优选地，浸润剂的使用量为碳纤维网胎的20
‑
40wt%。
[0011]优选地，接接保温筒至少使用两片碳碳复合材料。
[0012]优选地，固化处理后得到碳碳复合材料预制体，碳碳复合材料预制体的密度为
0.4
‑
1.6g/cm
³
。
[0013]优选地，功能化淀粉的制备中，将淀粉加入二甲基亚砜中，搅拌混合均匀，加入氢氧化钠粉末，在60
‑
80℃的温度下，搅拌20
‑
60min后加入功能化试剂，然后在100
‑
130℃的温度下反应6
‑
12h，反应完成后，加入去离子水析出产物，调节溶液pH至中性，过滤，丙酮洗涤，干燥，得到功能化淀粉。
[0014]更优选地，功能化淀粉的制备中，淀粉的使用量为二甲基亚砜的4
‑
8wt%。
[0015]更优选地，功能化淀粉的制备中，氢氧化钠的使用量为淀粉的2
‑
6wt%。
[0016]更优选地，功能化淀粉的制备中，功能化试剂为2
‑
氯
‑
4,6
‑
二氨
‑
1,3,5
‑
三嗪，功能化试剂的使用量为淀粉的5
‑
15wt%。
[0017]优选地，碳纤维网胎的制备中，将碳纤维原丝切割成碳纤维短切丝，然后将碳纤维短切丝置于乙醇中，超声清洗，清洗完后，干燥，对碳纤维短切丝进行梳理，梳理均匀后，得到碳纤维网胎。
[0018]优选地，浸润剂的配制中，将功能化淀粉和1,3
‑
丙二醇加入去离子水中，搅拌混合均匀，得到浸润剂。
[0019]更优选地，浸润剂的配制中，浸润剂中含有8
‑
36wt%的功能化淀粉。
[0020]更优选地，浸润剂的配制中，浸润剂中含有3
‑
9wt%的1,3
‑
丙二醇。
[0021]更优选地，浸润剂中可以加入2,6
‑
二甲基
‑5‑
庚烯
‑1‑
醛，浸润剂中含有0.8
‑
3.6wt%的2,6
‑
二甲基
‑5‑
庚烯
‑1‑
醛。在浸润剂中进一步加入2,6
‑
二甲基
‑5‑
庚烯
‑1‑
醛后，并不需要使用较高含量的2,6
‑
二甲基
‑5‑
庚烯
‑1‑
醛，对得到的碳碳复合材料的保温性能便有极大提高，但对碳碳复合材料的杨氏模量、剪切强度及耐热性能却无较大提升。
[0022]优选地，树脂胶液的配制中，将树脂胶和固化剂加入乙醇中，搅拌混合均匀，得到树脂胶液。
[0023]更优选地，树脂胶液的配制中，树脂胶为FB酚醛树脂，树脂胶液中树脂胶占乙醇的20
‑
30wt%。
[0024]更优选地，树脂胶液的配制中，固化剂为NL型固化剂，树脂胶液中固化剂占树脂胶的8
‑
16wt%。
[0025]优选地，碳碳复合材料预制体的制备中，将浸润剂均匀淋涂到碳纤维网胎上，在20
‑
40℃的温度下静置4
‑
24h使浸润剂分散到碳纤维网胎中，然后将碳纤维网胎浸于树脂胶液中，热压固化，液相沉积增密，得到碳碳复合材料预制体。
[0026]更优选地，碳碳复合材料预制体的制备中，碳碳复合材料预制体的厚度按需要叠加碳纤维网胎层数。
[0027]更优选地，碳碳复合材料预制体的制备中，浸润剂的使用量为碳纤维网胎的20
‑
40wt%。
[0028]更优选地，碳碳复合材料预制体的制备中，碳碳复合材料预制体的密度为0.4
‑
1.6g/cm
³
。
[0029]优选地，保温筒的制备中，在惰性气体氛围下，将碳碳复合材料预制体1700<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法，包括：将碳纤维原丝制成碳纤维网胎，然后将浸润剂分散到碳纤维网胎中，随后浸于树脂胶液中，经热压固化处理、液相沉积增密处理、石墨化处理后得到碳碳复合材料，最后通过拼接工序得到保温筒；所述浸润剂中含有功能化淀粉，所述功能化淀粉由2
‑
氯
‑
4,6
‑
二氨
‑
1,3,5
‑
三嗪与淀粉反应得到。2.根据权利要求1所述的一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法，其特征是：所述浸润剂中含有1,3
‑
丙二醇和去离子水。3.根据权利要求1所述的一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法，其特征是：所述浸润剂中含有1,3
‑
丙二醇、2,6
‑
二甲基
‑5‑
庚烯
‑1‑
醛和去离子水。4.根据权利要求1所述的一种使用碳碳复合材料制备拼接保温筒的方法，其特征是：所述功能化淀粉的制备中，2

【专利技术属性】
技术研发人员：盛龙舟，曾国伟，朱海翔，黄水霞，庞昭，柴玉建，
申请(专利权)人：浙江星辉新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：