碳-碳复合材料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104411631A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.03.11(21)申请号201380031648.9(51)Int.Cl.(22)申请日2013.05.17C01B31/02(2006.01)C04B35/52(2006.01)(30)优先权数据C04B35/83(2006.01)61/660,4372012.06.15USC08J5/24(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F16D69/02(2006.01)2014.12.15(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0415602013.05.17(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/188049EN2013.12.19(71)申请人陶氏环球技术有限责任公司地址美国密歇根州(72)发明人H·拉克劳特M·J·马克斯L·瓦勒特(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人吴亦华权利要求书1页说明书17页附图3页(54)发明名称碳-碳复合材料(57)摘要制备碳-碳复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供可固化低粘度芳族环氧树脂液态制剂，其中所述制剂在添加任选的组分之前、在固化之前和在碳化之前，在25℃时具有小于10,000mPa-s的净粘度；并且其中经受固化的制剂具有至少35重量％的碳收率，不考虑碳基质和存在于所述组合物中的任何任选组分的重量；(b)使碳基质与步骤(a)的制剂接触；(c)固化步骤(b)的所述接触碳基质；和(d)碳化步骤(c)的所述固化碳基质以形成碳-碳复合材料；和由所述方法制成的碳-碳复合材料。CN104411631ACN104411631A权利要求书1/1页1.制备碳-碳复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：(I)提供液态碳前体制剂，其包含(a)至少一种芳族环氧树脂；和(b)(i)至少一种芳族共反应性固化剂，(b)(ii)至少一种催化固化剂，或(b)(iii)其混合物；其中所述液态前体组合物在添加任选的组分之前、在固化之前和在碳化之前，在25℃时具有小于10,000mPa-s的净粘度；并且其中经受固化的液态前体组合物具有至少35重量％的碳收率，不考虑碳基质和存在于所述组合物中的任何任选组分的重量；(II)使碳基质与步骤(I)的所述液态制剂接触，以形成接触碳基质；(III)固化与步骤(II)的碳基质接触的步骤(I)的制剂，以形成固化的接触碳基质(也称为“碳-碳复合材料坯”)；其中所述与碳基质接触的固化制剂具有至少35重量％的碳收率，不考虑碳基质和存在于所述组合物中的任何任选组分的重量；和(IV)碳化步骤(III)的所述固化的接触碳基质以形成碳-碳复合材料。2.权利要求1的方法，其中所述接触步骤(II)包括浸渍、渗透、预浸；通过辊涂、喷涂、刷涂或浇注进行涂布；或其组合。3.权利要求1的方法，其包括在步骤(II)之后和/或步骤(III)之后预成型所述接触碳基质的步骤。4.权利要求1的方法，其中所述方法在没有溶剂的情况下进行。5.权利要求1的方法，其中所述液态碳前体制剂，在添加任选的组分之前、在固化之前、和在碳化之前，在25℃时具有从1mPa-s到10,000mPa-s的净粘度。6.权利要求1的方法，其中所述液态碳前体制剂的芳族环氧树脂包括二乙烯基芳烃二氧化物；并且其中所述二乙烯基芳烃二氧化物包括二乙烯基苯二氧化物。7.权利要求1的方法，其中所述液态碳前体制剂的固化剂包括酚类化合物；并且其中所述酚类化合物包括单酚、二酚、多酚、或其混合物。8.权利要求7的方法，其中所述单酚包括对甲酚。9.权利要求1的方法，其中所述液态碳前体制剂包括(c)至少一种固化催化剂。10.权利要求1的方法，其中所述液态碳前体制剂包括不同于所述芳族环氧树脂的其他环氧树脂、不同于所述芳族共反应性固化剂和所述催化固化剂的其他固化剂、填料、反应性稀释剂、增挠剂、加工助剂、增韧剂、或其混合物。11.权利要求1的方法，其中接触步骤(II)在-10℃至100℃的温度下进行；其中固化步骤(III)在10℃至350℃的温度下进行；并且其中碳化步骤(IV)在350℃至4,000℃的温度下进行。12.权利要求1的方法，其中所述碳基质包括多孔碳基质；并且其中所述多孔碳基质包括纤维、纺织布、或块状固体碳质材料。13.权利要求1的方法，其中所述碳基质包括碳纤维、碳块、石墨块、碳纤维毡、实心碳质基质、或其组合。14.碳-碳复合材料制品，其通过权利要求1的方法制备。15.权利要求14的碳-碳复合材料制品，其包括制动衬片。16.权利要求14的碳-碳复合材料制品，其中所述复合材料制品的密度大于0.01g/cm3。2CN104411631A说明书1/17页碳-碳复合