[发明专利]用芳基乙炔单体制备碳泡沫的方法

摘要

用芳基乙炔单体制备碳泡沫的方法，涉及碳泡沫的制备技术。首先选取纯度90～94％以上，间苯乙炔和对苯乙炔的质量比为5∶2的芳基乙炔单体为原料。接着按比例加入发泡剂正戊烷和匀泡剂吐温80，升温搅拌，滴加固化剂硫酸，继续恒温搅拌，在固化过程中发泡，获得部分固化的泡沫体。然后用丙酮溶液浸泡清洗上述泡沫体以去除其中的匀泡剂和固化剂。再将其分级完全固化：120℃恒温干燥2h，150℃恒温干燥2h，180℃恒温干燥2h，200℃恒温干燥2h，氮气氛围中350℃后处理4h，得到聚芳基乙炔泡沫。最后将其沫在氮气氛围中以10℃/min由室温加热到900℃，恒温180min让其碳化，再缓慢降至室温，即得到碳泡沫。本发明工艺简便、设备要求低，同时解决了碳泡沫产物结构不易控制和机械性能差两大难题。

主权项

1.用芳基乙炔单体制备碳泡沫的方法，其特征在于：第一步 芳基乙炔基单体原料的选取先以二乙烯基苯为原料，与溴加成反应生成双(1，2-二溴乙基)苯，然后进行溴代物脱溴化氢反应，制备芳基乙炔单体，再选择纯度90～94％，间苯乙炔和对苯乙炔含量的质量比为5∶2，粘度800～1000mPa·s的芳基乙炔单体为原料；第二步 芳基乙炔单体的预处理将第一步的原料芳基乙炔单体置于100℃烘箱内处理40h后，芳基乙炔单体部分聚合固化，选取粘度为2500mPa·s～4000mPa·s的芳基乙炔为发泡前驱体；第三步 芳基乙炔单体发泡量取作为发泡前驱体的芳基乙炔∶发泡剂正戊烷∶匀泡剂吐温80＝10∶1～5∶1～5体积比，置于烧杯中，在80℃下，用磁力搅拌机搅拌；边搅拌边滴加50～98wt％的硫酸作为固化剂，硫酸的滴加量是芳基乙炔体积的0.1～1.0倍；在搅拌过程中，边发泡，边固化，直至磁子不能搅拌为止，停止加热，形成泡沫体；第四步 聚芳基乙炔泡沫完全固化：将第三步制得的泡沫体用丙酮溶液浸泡清洗，反复清洗至丙酮溶液不再变色为止，洗掉残留在聚芳基乙炔泡沫体内的固化剂和匀泡剂，然后置于烘箱中干燥，再将其放置于管式炉中，用程序控温将其完全固化，得到聚芳基乙炔泡沫；第五步，聚芳基乙炔泡沫碳化制得碳泡沫：将第四步所得的聚芳基乙炔泡沫置于管式炉中氮气保护环境下，按照如下程序进行碳化：以10℃/min由室温加热到900℃，恒温180min后缓慢降至室温，即得到碳泡沫。