[发明专利]一种改性碳纤维隔热复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种改性碳纤维隔热复合材料的制备方法，由硅粉、椰壳、苯酚、聚乙烯醇等原料制成，本发明以椰壳制备多孔碳纤维，经多次改性工艺处理，得到高机械强度、高吸附性的多孔碳纤维，再经碱性硅溶胶浸渍，其发达的中孔结构令其具有耐高温和极低的导热特性，进一步加强了碳纤维的隔热绝热能力，由此所得复合材料不仅质轻，同时具有高效的隔热能力和低导热系数，大大降低了隔热材料的使用成本，适合于各领域对保温材料的需求。

主权项

1.一种改性碳纤维隔热复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将硅粉粉碎过180-200目筛，并用60-70℃热水浸泡20-30分钟，之后倒掉热水，将活化的硅粉加入到20-30%氢氧化钠溶液中，完全浸没后不断搅拌并加热至90-95℃，在此温度下反应8-10小时，得到碱性硅溶胶；（2）将纺丝液置于静电纺丝仪中，使用铝箔纸包裹接收器，使初纺纤维收集在铝箔纸上，纺丝过程工艺参数为正压15-16kV，负压1.5-2kV，推进速率0.04-0.05mm/min，接收速率30-32r/min，针头与接收器之间距离为15-18cm，环境温度30-40℃，纺丝完成后在室温下静置一天，得到初纺纤维，再将其置于烘箱中，升温至160-170℃固化60-70分钟，取出后再送入管式炉中，在氮气气氛下以5-10℃/min的升温速率从室温升至750-850℃，保温1-2小时，自然冷却后得到碳纤维备用；（3）以步骤2所得碳纤维作为阳极，石墨为阴极，在质量分数为8-10%的磷酸铵电解质中，控制电流密度为0.3-0.35A/m2，阳极氧化处理1.5-2分钟，收集碳纤维用清水冲洗净，得到改性碳纤维备用；（4）将步骤3所得改性碳纤维浸入步骤1所得碱性硅溶胶中，浸渍后取出，将所得碳纤维材料送入干燥箱中烘干，即得本发明隔热复合材料。