ПОРИСТЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ КОМПОЗИЦИИ

1. Состав отверждаемого жидкого углеродного прекурсора для приготовления пористой углеродной композиции, включающий в себя (a) по меньшей мере одну ароматическую эпоксидную смолу; (b)(i) по меньшей мере один ароматический сореакционный отвердитель, (b)(ii) по меньшей мере один каталитический отвердитель или (b)(iii) их смесь; и (c) по меньшей мере один порообразователь; причем жидкая композиция имеет чистую вязкость меньше чем 10000 мПа·с при температуре 25°C до добавления порообразователя, до добавления дополнительных компонентов, до отверждения, а также до карбонизации; и при этом отверждаемая жидкая композиция имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции.
2. Состав по п. 1, в котором порообразователь включает в себя пенообразующее вещество, диспергированный газ, временный шаблон, полый материал или их комбинации.
3. Состав по п. 2, в котором пенообразующее вещество включает в себя жидкость, имеющую температуру кипения меньше чем 150ºC; и в котором жидкость включает в себя жидкий углеводород, фторзамещенный углеводород, хлорзамещенный углеводород, хлорфторзамещенный углеводород, а также их смеси.
4. Состав по п. 2, в котором диспергированный газ включает в себя газ, имеющий температуру кипения меньше чем 20ºC; и в котором диспергированный газ содержит воздух, азот, газообразные углеводороды, двуокись углерода, а также их смеси.
5. Состав по п. 2, в котором временный шаблон включает в себя полимерную частицу, имеющую температуру термического разложения меньше чем 600ºC.
6. Состав по п. 2, в котором полый материал включает в себя любую форму, такую как сферы, трубы, цилиндры, диски, кубы, звезды, а также их смеси.
7. Состав по п. 1, в котором эпоксидная смола или отвердитель включают в себя порообразователь.
8. Состав по п. 1, который включает в себя не содержащую
растворителей жидкую ароматическую эпоксидную смолу с низкой вязкостью; и в котором состав жидкой ароматической эпоксидной смолы включает в себя по меньшей мере один дивиниларендиоксид.
9. Состав по п. 1, включающий в себя (d) по меньшей мере один отверждающий катализатор.
10. Композиция отвержденного углеродного прекурсора для приготовления пористой углеродной композиции, включающая в себя отвержденный продукт реакции состава отверждаемого жидкого углеродного прекурсора, включающего в себя (a) по меньшей мере одну ароматическую эпоксидную смолу; (b)(i) по меньшей мере один ароматический сореакционный отвердитель, (b)(ii) по меньшей мере один каталитический отвердитель или (b)(iii) их смесь; и (c) по меньшей мере один порообразователь; причем жидкая композиция имеет чистую вязкость меньше чем 10000 мПа·с при температуре 25°C до добавления порогена, до добавления дополнительных компонентов, до отверждения, а также до карбонизации; и при этом отверждаемая композиция углеродного прекурсора имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции; и при этом отвержденная композиция углеродного прекурсора имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.%, измеренный в отсутствие порообразователя и любых дополнительных компонентов.
11. Композиция отвержденного углеродного прекурсора по п. 10, в которой по меньшей мере один порообразователь образует поры во время отверждения для того, чтобы сформировать отвержденную пористую углеродную композицию прекурсора.
12. Композиция отвержденного углеродного прекурсора по п. 10, в которой по меньшей мере один порообразователь включает в себя диспергированный газ, пенообразующее вещество или их смеси.
13. Пористая углеродная композиция, включающая в себя карбонизированный продукт реакции отвержденной композиции, приготовленной из состава отверждаемого жидкого углеродного прекурсора, включающего в себя (a) по меньшей мере одну ароматическую эпоксидную смолу; (b)(i) по меньшей мере один
ароматический сореакционный отвердитель, (b)(ii) по меньшей мере один каталитический отвердитель или (b)(iii) их смесь; и (c) по меньшей мере один порообразователь; причем жидкая композиция имеет чистую вязкость меньше чем 10000 мПа·с при температуре 25°C до добавления порообразователя, до добавления дополнительных компонентов, до отверждения, а также до карбонизации; и где отверждаемая жидкая композиция имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции; и где отвержденная композиция углеродного прекурсора имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции.
14. Пористая углеродная композиция по п. 13, в которой по меньшей мере один порообразователь образует поры во время карбонизации с тем, чтобы сформировать вспененную углеродную композицию.
15. Пористая углеродная композиция по п. 14, в которой по меньшей мере один порообразователь включает в себя временный шаблон.
16. Способ приготовления состава отверждаемого жидкого углеродного прекурсора для приготовления пористой углеродной композиции, включающий в себя смешивание (a) по меньшей мере одной ароматической эпоксидной смолы; (b)(i) по меньшей мере одного ароматического сореакционного отвердителя или (b)(ii) по меньшей мере одного каталитического отвердителя или (b)(iii) их смеси; и (c) по меньшей мере одного порообразователя; причем жидкая композиция имеет чистую вязкость меньше чем 10000 мПа·с при температуре 25°C до добавления порообразователя, до добавления дополнительных компонентов, до отверждения, а также до карбонизации; и при этом отверждаемая жидкая композиция имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции.
17. Способ приготовления композиции отвержденного
углеродного прекурсора, включающий в себя стадии:
(I) получения состава отверждаемого жидкого углеродного прекурсора для приготовления пористой углеродной композиции, включающего в себя смешивание (a) по меньшей мере одной ароматической эпоксидной смолы; (b)(i) по меньшей мере одного ароматического сореакционного отвердителя или (b)(ii) по меньшей мере одного каталитического отвердителя или (b)(iii) их смеси; и (c) по меньшей мере одного порообразователя; причем жидкая композиция имеет чистую вязкость меньше чем 10000 мПа·с при температуре 25°C до добавления порообразователя, до добавления дополнительных компонентов, до отверждения, а также до карбонизации; и при этом отвержденная жидкая композиция имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции; и
(II) отверждения жидкого состава, полученного на стадии (I), для того, чтобы сформировать композицию отвержденного углеродного прекурсора; причем отвержденная композиция углеродного прекурсора имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции.
18. Способ приготовления пористой углеродной композиции, включающий в себя стадии:
(I) получения состава отверждаемого жидкого углеродного прекурсора для приготовления пористой углеродной композиции, включающего в себя смешивание (a) по меньшей мере одной ароматической эпоксидной смолы; (b)(i) по меньшей мере одного ароматического сореакционного отвердителя или (b)(ii) по меньшей мере одного каталитического отвердителя или (b)(iii) их смеси; и (c) по меньшей мере одного порообразователя; причем жидкая композиция имеет чистую вязкость меньше чем 10000 мПа·с при температуре 25°C до добавления порообразователя, до добавления дополнительных компонентов, до отверждения, а также до карбонизации; и при этом отверждаемая жидкая композиция имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы
порообразователя и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции;
(II) отверждение состава, полученного на стадии (I), для того, чтобы сформировать композицию отвержденного углеродного прекурсора; причем отвержденная композиция углеродного прекурсора имеет выход углерода по меньшей мере 35 масс.% без учета массы порообразовател и любых дополнительных компонентов, присутствующих в композиции; и
(III) карбонизация композиции отвержденного углеродного прекурсора, полученной на стадии (II), для формирования пористой углеродной композиции.
19. Способ по п. 17 или 18, включающий в себя стадию вспенивания состава, полученного на стадии (I), перед отверждением состава на стадии (II).
20. Способ по п. 17 или 18, включающий в себя стадию одновременного вспенивания и отверждения состава, полученного на стадии (I).
21. Способ по п. 17 или 18, включающий в себя стадию формования отвержденного продукта, полученного на стадии (II), перед стадией (III) карбонизации.
22. Способ по п. 18, в котором по меньшей мере один порообразователь образует структуру пены во время отверждения, карбонизации, или их комбинации.
23. Отвержденное пористое изделие, приготовленное с помощью способа по п. 17.
24. Карбонизированное пористое изделие из углеродной композиции, приготовленное с помощью способа по п. 18.
25. Карбонизированное пористое изделие по п. 24, представляющее собой термоизоляционный материал.