一种泡沫炭前驱体、石墨泡沫炭及其制备方法

技术特征：
1.一种泡沫炭前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将乙烯焦油沥青经与含烯烃键的芳香溶剂充分搅拌进行溶解，溶解完成后的混合物进行固液分离，得到不溶组分；s2、将步骤s1中得到的不溶组分送至反应釜，升温进行热缩聚反应，保持搅拌，反应过程中采用氮气鼓泡，反应结束后冷却降温即得泡沫炭前驱体。2.根据权利要求1所述的一种泡沫炭前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中溶解温度为70-120℃，溶解过程中溶质与溶剂质量比为1:(1-10)。3.根据权利要求1所述的一种泡沫炭前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，热缩聚反应的温度为350-420℃，搅拌速率为40-240r/min，反应时间为1-12h。4.根据权利要求1所述的一种泡沫炭前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，含烯烃键的芳香溶剂为中/低沸点溶剂油与苯乙烯或苯丙烯的混合溶剂；混合溶剂里中/低沸点溶剂油的质量含量为50-95％。5.根据权利要求1所述的一种泡沫炭前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述不溶组分的软化点为60-100℃，h/c摩尔比为0.65-1.05，其烯烃键碳含量为0.3-3.0％。6.一种石墨泡沫炭的制备方法，其特征在于，在权利要求1-5任一项所述泡沫炭前驱体的制备方法的基础上，还包括以下步骤：s3、将泡沫炭前驱体粉碎、过筛、装入模具后进行加压发泡，发泡结束后冷却至室温、放气得到泡沫生料；s4、泡沫生料经炭化、石墨化处理后制得石墨泡沫炭。7.根据权利要求6所述的一种石墨泡沫炭的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，加压发泡的发泡压力为0.5-4mpa。8.根据权利要求6所述的一种石墨泡沫炭的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，加压发泡时以0.5-5℃/min的速率升温，发泡终止温度为440-650℃。9.根据权利要求6所述的一种石墨泡沫炭的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，炭化、石墨化处理步骤为：以0.5-2℃/min升温至800-1500℃得到泡沫炭；再以0.5-5℃/min升温至2200-3000℃，冷却降温后得到石墨泡沫炭。10.一种石墨泡沫炭，其特征在于，是由权利要求6-9任一项所述的制备方法所制得。

技术总结
本发明为一种泡沫炭前驱体、石墨泡沫炭及其制备方法，以乙烯焦油沥青为原料，通过组分分离和热聚合工艺制备具有小域型光学织构的中间相沥青(即泡沫炭前驱体)，具体包括如下步骤：将乙烯焦油沥青经与含烯烃键的芳香溶剂充分搅拌进行溶解，溶解完成后的混合物进行固液分离，得到不溶组分；将得到的不溶组分送至反应釜，升温进行热缩聚反应，保持搅拌，反应过程中采用氮气鼓泡，反应结束后冷却降温即得泡沫炭前驱体，泡沫炭前驱体的泡沫炭石墨微晶尺寸相比由广域型中间相沥青制备的泡沫炭更小，这能在保持其较易石墨化的特性、石墨化泡沫具有较高热导率的基础上，使制备的泡沫炭具有更高的力学性能。的力学性能。的力学性能。


技术研发人员：李轩科 郭建光 朱辉 李保六
受保护的技术使用者：武汉科技大学
技术研发日：2022.05.25
技术公布日：2022/9/2