[发明专利]一种保温隔热的碳毡及其制备方法

说明书

本发明提供一种保温隔热的碳毡及其制备方法，涉及保温隔热材料制备技术领域。该保温隔热的碳毡及其制备方法，由残炭量为36‑88％的可发性甲阶酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、固化剂、碳纤维、自粘性预氧化纤维、热固性树脂纤维、碳纤维前驱体热塑性树脂纤维等材料组成，其特征在于：各材料的质量份数比例如下：残炭量为36‑88％的可发性甲阶酚醛树脂30‑90份、表面活性剂2‑6份、发泡剂4‑10份、固化剂10‑25份、碳纤维25‑70份、自粘性预氧化纤维0‑40份、热固性树脂纤维10‑30份、碳纤维前驱体热塑性树脂纤维10‑35份。本发明提供的一种保温隔热的碳毡及其制备方法，制备工艺过程更加简单，更环保，并且使制得的碳毡具有更好的保温隔热性能，质量更好，性价比更高。

技术领域

本发明涉及保温隔热材料制备技术领域，具体为一种保温隔热的碳毡及其制备方法。

背景技术

近年来，我国在多晶硅熔炼以及提纯领域的投入不断增加，并且投入的熔炼设备的炉膛尺寸不断的增加，而多晶硅熔炼是一个高能耗行业，需要消耗大量的电能，熔炼炉内保温隔热效果将直接影响多晶硅熔炼消耗电能的多少，因而优良的高温隔热效果的隔热毡能够有效的降低炉内的热量扩散到炉壁带走，降低能耗，节约能源，从而节约熔炼成本，提高利润。

软质炭(石墨)毡制备成本较低，也能够应用于真空炉内保温隔热作用，但软质炭毡作为隔热层存在以下问题：

1、隔热层制作过程繁琐；

2、制作成本较高；

3、软毡做成的隔热层隔热效果不均匀，造成温度不均匀、不稳定；

4、隔热效果较差，耗电较大；

5、软毡易高温脆化，掉渣，造成炉膛以及环境污染。

并且普通碳毡的厚度为8-10mm，因此为了使碳毡达到要求的保温层厚度，必须将8-10mm厚的碳毡裁剪、粘接成一体，直到达到要求的厚度为止，这样获得的碳毡因为在粘接过程中使用了大量的粘结剂，导致产品的密度过高，保温性能较差，并且在高温环境下使用时容易开裂、分层，同时使用寿命也较短。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种保温隔热的碳毡及其制备方法，解决了软质炭毡使用存在较多问题，并且普通碳毡保温性能较差，并且在高温环境下使用时容易开裂、分层，同时使用寿命也较短的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种保温隔热的碳毡及其制备方法，由残炭量为36-88％的可发性甲阶酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、固化剂、碳纤维、自粘性预氧化纤维、热固性树脂纤维、碳纤维前驱体热塑性树脂纤维等材料组成，其特征在于：各材料的质量份数比例如下：残炭量为36-88％的可发性甲阶酚醛树脂30-90份、表面活性剂2-6份、发泡剂4-10份、固化剂10-25份、碳纤维25-70份、自粘性预氧化纤维0-40份、热固性树脂纤维10-30份、碳纤维前驱体热塑性树脂纤维10-35份。

一种保温隔热的碳毡及其制备方法，包括以下步骤：

S1.制备酚醛泡沫体

依次按质量份数称取残炭量为36-88％的可发性甲阶酚醛树脂30-90份、表面活性剂2-6份、发泡剂4-10份、固化剂10-25份，然后将上述材料依次加入高压发泡设备，以5500-11000r/min进行剪切混合，得到流动态酚醛泡沫体；

S2.制备纤维网胎

依次按质量份数称取碳纤维25-70份、自粘性预氧化纤维0-40份、热固性树脂纤维10-30份、碳纤维前驱体热塑性树脂纤维10-35份，然后将上述材料混合得到混合纤维，再将混合纤维通过气流成网形成克重为2000-10000g/m2的纤维网胎；