CN103059503B - 一种酚醛泡沫塑料及其制备方法以及泡沫炭的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酚醛泡沫塑料及其制备方法以及泡沫炭的制备方法，酚醛泡沫塑料制备包括：1）将酚醛树脂与改性粉煤灰微珠充分搅拌分散均匀；2）将固化剂和发泡剂、泡沫稳定剂加入混合物体系中；3）将混合物倒进预热的模具中，烘干脱模得到改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料。制备泡沫炭包括：将改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，在N₂/Ar气氛保护下进行炭化，炭化后随炉冷却即得到泡沫炭材料。本发明还涉及改性粉煤灰微珠的制备方法及其原料复合偶联剂的制备方法，通过采用改性粉煤灰对酚醛泡沫塑料进行填充作为刚性骨架，提高酚醛泡沫在炭化过程的尺寸稳定性，制备出轻质隔热的泡沫炭材料，并实现粉煤灰的有效综合利用。

Description

一种酚醛泡沫塑料及其制备方法以及泡沫炭的制备方法

技术领域

本发明涉及粉煤灰微珠的表面改性，主要是利用化学偶联剂进行表面处理，提高粉煤灰微珠的化学活性，增加与高聚物树脂基体的相容性，及利用改性粉煤灰微珠增强酚醛泡沫塑料，采用改性粉煤灰对酚醛泡沫塑料进行填充作为刚性骨架，制备出轻质隔热的泡沫炭材料。

背景技术

酚醛泡沫塑料是由可发泡性酚醛树脂在表面活性剂、发泡剂、固化剂等作用下通过化学发泡或物理发泡而得到的一种泡沫材料,是目前泡沫保温材料中发展最快的品种。酚醛泡沫塑料充分利用了有机材料自身的结构特点，解决了有机材料最为突出的燃烧问题。它不需要添加特种添加剂就具有良好的防火性能,其氧指数（OI）>40，烟密度等级（SDR）<8，具有耐热性好,难燃,自熄,耐火焰穿透,火灾时烟雾少,无滴落物,有毒气体极微,不变形,只是表面碳化,使用温度高,且价格低廉等优点。因此,近年来,酚醛泡沫塑料作为建筑、汽车、船舶、航空器材、石油管道、采矿等的保温、隔音及隔热材料,得到了广泛的应用。酚醛泡沫塑料脆性大，易粉化的缺点影响到其应用范围，制备发泡酚醛树脂时常需加入各种改性剂或填料，如聚乙二醇、玻纤、二氧化硅、硅藻土等。另外酚醛泡沫塑料固化时通常采用酸性固化剂，如对苯磺酸、盐酸、硫酸等，导致成型后的材料偏酸性，PH值在3-6之间，与金属材料复合使用时具有一定的腐蚀性。

粉煤灰是一种固体废弃物资源，目前在我国大规模的有效综合利用途径非常有限，主要集中在建筑和道路工程等方面，且利用率不到40%，而欧美国家的粉煤灰利用率已达到了70%-80%。从微观结构上讲，粉煤灰微珠是一种大小不等，形状不规则的粒状体，主要由硅铝玻璃、微晶矿物微珠和未燃尽的残炭微粒所组成。粉煤灰微珠经过表面改性后，与高分子聚合物的相容性得到明显改善，材料的性能得到明显的改善，将改性粉煤灰加入到聚合物中，可有效提高材料的耐磨性、耐热性、阻燃性、力学性能等指标。另外粉煤灰中含有大量的碱金属氧化物，添加到酚醛泡沫塑料中，可以中和掉一部分酸值，与金属材料复合使用时降低其腐蚀性。

泡沫炭是一种由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的具有三维网状结构的轻质多孔材料。依据其孔壁的微观结构，可以分为石墨化和非石墨化泡沫炭。除具有炭材料的常规性能外，泡沫炭还具有密度小、强度高、抗热震、易加工等特性和良好的导电、导热、吸波等物理和化学性能，通过与金属或非金属复合，可以获得高性能的结构材料。这些优异的性能使泡沫炭在化工、航空航天、电子等诸多技术领域极具应用潜力。酚醛树脂含碳量高，是制备碳材料的理想前驱体。将酚醛泡沫材料在惰性气体保护下，经过高温炭化，可以得到泡沫炭材料。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种粉煤灰表面改性处理方法，选择两种或两种以上的无机酸酯类偶联剂进行复配，取代传统的有机硅烷偶联剂，达到降低成本、提高粉煤灰表面处理效果的目的。

本发明的另一目的是将改性后的粉煤灰微珠添加到酚醛泡沫塑料材料中，针对酚醛泡沫塑料存在的脆性大，易粉化、固化物对金属材料有腐蚀性的突出问题，采用改性粉煤灰对酚醛泡沫塑料进行填充，从而提高材料的力学性能、阻燃性能，降低其腐蚀性。

本发明的目的之三是针对酚醛泡沫塑料在制备泡沫炭材料的炭化工艺过程中收缩率大、成品率低的问题，采用改性粉煤灰对酚醛泡沫塑料进行填充作为刚性骨架，提高酚醛泡沫在炭化过程的尺寸稳定性，制备出轻质隔热的泡沫炭材料，并实现粉煤灰的有效综合利用。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料，包括下述质量比的原料：

酚醛树脂         80-120份；

改性粉煤灰微珠   5-30份；

发泡剂           2-30份；

泡沫稳定剂       0.5-6份；

固化剂           5-40份。

进一步地，所述改性粉煤灰微珠为粉煤灰经与复合偶联剂活化处理、烘烤筛选分理出的粉煤灰微珠。

进一步地，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，是苯酚-甲醛、间苯二酚-甲醛或甲酚-糠醛中的一种或多种组合物；

所述发泡剂为环保型发泡剂，是无氯氢氟烃类(HFC)：1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1,1,1,3,3-五氟丁烷（HFC-365mfc），或烃类碳烃化合物(HC)：正戊烷、异戊烷中的一种或多种组合；

所述泡沫稳定剂是有机硅油类化合物：二甲基硅油、十二烷基苯磺酸钠、吐温类：吐温-80或吐温-40中的一种或多种组合；

所述固化剂是酸类固化剂，为无机酸或有机酸：盐酸、硫酸、邻甲苯磺酸、或对甲基苯磺酸中的一种或多种组合。

相应地，本发明给出了基于上述改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，该方法包括下述步骤：

1）将酚醛树脂与改性粉煤灰微珠高速搅拌至粉煤灰微珠分散均匀；

2）将固化剂和发泡剂、泡沫稳定剂加入混合物体系中，迅速搅拌均匀；

3）将混合物迅速倒进预热好的模具中，密闭模具并放置在烘箱中，以10-30℃/h的升温速率将烘箱温度升温至40-100℃，固化2-6h，脱模得到改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料。

相应地，本发明还给出了上述改性粉煤灰微珠的制备方法，包括下述步骤：

1）将粉煤灰进行筛分分选；

2）将粉煤灰放置在烘箱中加热至100-150℃，充分烘干；

3）将烘干的粉煤灰倒入高速混合机中，复合偶联剂溶液按比例分批加入，高速搅拌混合活化处理，控温在100～130℃下烘烤，然后经过筛选分理出的粒径在200目以下分散均匀的粉煤灰微珠。

进一步地，所述粉煤灰与复合偶联剂溶液按照质量比为100：8-13份的比例分批加入。

相应地，本发明进而给出了上述复合偶联剂的制备方法，包括下述步骤：

按照质量比将0-20份钛酸酯、0-25份硅烷偶联剂、0-20份铝酸酯、0-25份硼酸酯类偶联剂的两种或多种配置于容器中，加入稀释剂50-70份异丙醇，搅拌10-30min即得。

进一步地，所述钛酸酯为二辛基磷酸酰氧基钛酸酯（NDZ-101）或二(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯（NDZ-311）中的一种或多种；

所述铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯(SG-Al821)；

所述硅烷偶联剂为г-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH-570）或г-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）；

所述硼酸酯类偶联剂为PRA-101。

相应地，本发明进一步地给出了一种利用改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料制备泡沫炭材料的方法，包括下述步骤：

将改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，在N₂/Ar气氛保护下进行炭化，炭化后随炉冷却即得到泡沫炭材料。

进一步地，所述N₂/Ar流量为20-100ml/min,升温速率为2-20℃/min，炭化温度为600-1000℃，保温时间为2-10h。

本发明的特点在于：

1、改善了酚醛泡沫塑料的力学性能和耐热性能；

2、中和了酚醛泡沫塑料酸值，降低了对金属材料的腐蚀性；

3、利用粉煤灰作为刚性骨架填充酚醛泡沫材料，提高了泡沫材料在炭化过程中的尺寸稳定性，成品率得到提高；

4、制备工艺简单，操作方便，是一种低成本泡沫炭制备工艺；

5、实现了粉煤灰的有效利用，是绿色环保的新材料制备路径，并能够给社会带来了一定的经济效益。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。但是所述实例并不构成对本发明的限制。

首先，制备复合偶联剂，包括下述步骤：

按照质量比将0-20份钛酸酯、0-25份硅烷偶联剂、0-20份铝酸酯、0-25份硼酸酯类偶联剂的两种或多种配置于容器中，加入稀释剂50-70份异丙醇，搅拌10-30min即得复合偶联剂。

其中，钛酸酯可以是二辛基磷酸酰氧基钛酸酯（NDZ-101）或二(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯（NDZ-311）中的一种或多种；所述铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯(SG-Al821)；所述硅烷偶联剂是г-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH-570）或г-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）；所述硼酸酯类偶联剂为PRA-101。

其次，制备改性粉煤灰微珠，包括下述步骤：

1）将粉煤灰进行筛分分选；

2）将粉煤灰放置在烘箱中加热至100-150℃，充分烘干；

3）将烘干的粉煤灰倒入高速混合机中，复合偶联剂溶液按照质量比为100：8-13份的比例分批加入，高速搅拌混合活化处理10-20min，控温在100～130℃下烘烤1-1.5h，经过筛选分理出的粒径在200目以下分散均匀的粉煤灰微珠。

第三，利用改性粉煤灰填充酚醛泡沫材料，通过下述步骤制备：

1）将质量比为80-120份酚醛树脂与5-30份改性粉煤灰微珠高速搅拌至粉煤灰微珠分散均匀；

2）将5-40份固化剂和2-30份发泡剂、0.5-6份泡沫稳定剂加入混合物体系中，迅速搅拌均匀；

3）将混合物迅速倒进预热好的模具中，密闭模具并放置在烘箱中，以10-30℃/h的升温速率将烘箱温度升温至40-100℃，固化2-6h，脱模得到改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料。

其中，酚醛树脂为热固性酚醛树脂，可以是苯酚-甲醛、间苯二酚-甲醛或甲酚-糠醛中的一种或多种组合物；所述发泡剂为环保型发泡剂，是无氯氢氟烃类(HFC)：1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1,1,1,3,3-五氟丁烷（HFC-365mfc）或烃类碳烃化合物(HC)：正戊烷、异戊烷中的一种或多种组合；所述泡沫稳定剂是有机硅油类化合物：二甲基硅油、十二烷基苯磺酸钠、吐温-80或吐温-40中的一种或多种组合；所述固化剂是酸类固化剂，为无机酸或有机酸：盐酸、硫酸、石油磺酸或对甲基苯磺酸中的一种或多种组合。

第四，利用改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料制备泡沫炭材料，通过下述方法制备：

将改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，在N₂/Ar气氛保护下，控制N₂/Ar流量为20-100ml/min,升温速率为2-20℃/min，炭化温度为600-1000℃进行炭化保温2-10h，炭化后随炉冷却即得到泡沫炭材料。

下面通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

制备改性粉煤灰过程

将钛酸酯偶联剂：二辛基磷酸酰氧基钛酸酯（NDZ-101）、铝酸酯偶联剂：二硬脂酰氧异丙基铝酸酯(SG-Al821)、异丙醇按照20:20:60的质量比进行混合，搅拌20min，制备得到复合偶联剂溶液。将粉煤灰过筛筛选出200目以下组分放入干燥箱，在100℃下烘干4h；接着把烘干后的粉煤灰放到高速混合机内，把复合偶联剂溶液喷入1100r/min的高速转动体系中，活化20min，最后在烘箱中110℃下烘烤1.5h，脱去溶剂，即可得改性粉煤灰微珠。

在上述制备改性粉煤灰过程中，粉煤灰与复合偶联剂溶液按照下述质量比配制：

粉煤灰            100份；

复合偶联剂溶液    12份。

改性粉煤灰填充酚醛泡沫材料制备过程：

将粘度为15500mpa.s的苯酚-甲醛酚醛树脂80份和改性粉煤灰微珠12份、发泡剂：1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)8份、泡沫稳定剂：二甲基硅油2份用电动搅拌器搅拌均匀，待粉煤灰微珠在溶液中分散均匀后加入固化剂：10份浓度为60%的对甲基苯磺酸水溶液，再经快速搅拌20s后将预混物浇注到已准备好的预热至40℃的模具中，以30℃/h的升温速率升温至80℃固化4h。冷却脱模制得粉煤灰增强酚醛泡沫塑料。

性能指标见表1。

泡沫炭材料制备过程：

将粉煤灰增强酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，通入N₂控制气体流量为20ml/min，升温速率5℃/min加热至800℃，保温4h，高温炭化制得密度0.24g/cm³、压缩强度4.9Mpa和导热系数（25℃）0.025W/m.K的泡沫炭材料。

实施例2

制备改性粉煤灰过程

将钛酸酯偶联剂：二辛基磷酸酰氧基钛酸酯（NDZ-101）、硅烷偶联剂：г-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH-570）、异丙醇按照10:20:70的质量比进行混合，搅拌15min，制备得到复合偶联剂溶液。将粉煤灰过筛筛选出200目以下组分放入干燥箱，在110℃下烘干2h；接着把烘干后的粉煤灰放到高速混合机内，把复合偶联剂溶液喷入1500r/min的高速转动体系中，活化10min，最后在烘箱中120℃下烘烤1h，脱去溶剂，即可得改性粉煤灰微珠。

在上述制备改性粉煤灰过程中，粉煤灰与复合偶联剂溶液按照下述质量比配制：

粉煤灰          100份；

复合偶联剂溶液  13份；

改性粉煤灰填充聚氨酯泡沫材料制备过程

将粘度为18300mpa.s的间苯二酚-甲醛酚醛树脂100份和改性粉煤灰微珠15份、发泡剂：戊烷混合物（70%正戊烷、30%异戊烷）12份、泡沫稳定剂：2份吐温-40用电动搅拌器搅拌均匀，待粉煤灰微珠在溶液中分散均匀后加入固化剂：14份浓度为20%的硫酸水溶液，再经快速搅拌30s后将预混物浇注到已准备好的预热至43℃的模具中，以15℃/h的升温速率升温至40℃固化5.5h。冷却脱模制得粉煤灰增强酚醛泡沫塑料。

性能指标见表1。

泡沫炭材料制备过程

将粉煤灰增强酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，通入N₂控制气体流量为30ml/min,升温速率2℃/min加热至1000℃，保温2h，高温炭化制得密度0.246g/cm³、压缩强度3.7Mpa和导热系数（25℃）0.022W/m.K的泡沫炭材料。

实施例3

制备改性粉煤灰过程：

将硼酸酯偶联剂：PRA-101、硅烷偶联剂：г-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、异丙醇按照25:25:50的质量比进行混合，搅拌10min，制备得到复合偶联剂溶液。将粉煤灰过筛筛选出200目以下组分放入干燥箱，在120℃下烘干2h；接着把烘干后的粉煤灰放到高速混合机内，把复合偶联剂溶液喷入1000r/min的高速转动体系中，活化15min，最后在烘箱中100℃下烘烤1h，脱去溶剂，即可得改性粉煤灰微珠。

在上述制备改性粉煤灰过程中，粉煤灰与复合偶联剂溶液按照下述质量比配制：

粉煤灰          100份；

复合偶联剂溶液  11份；

改性粉煤灰填充聚氨酯泡沫材料制备过程：

将粘度为8900mpa.s的甲酚-糠醛酚醛树脂90份和改性粉煤灰微珠30份、发泡剂：正戊烷2份、泡沫稳定剂：6份吐温-80用电动搅拌器搅拌均匀，待粉煤灰微珠在溶液中分散均匀后加入固化剂：40份浓度为80%的石油磺酸水溶液，再经快速搅拌24s后将预混物浇注到已准备好的预热至37℃的模具中，以20℃/h的升温速率升温至100℃固化2h。冷却脱模制得粉煤灰增强酚醛泡沫塑料。

性能指标见表1。

泡沫炭材料制备过程

将粉煤灰增强酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，通入N₂控制气体流量为25ml/min,升温速率10℃/min加热至750℃，保温8h，高温炭化制得密度0.252g/cm³、压缩强度3.65Mpa和导热系数（25℃）0.024W/m.K的泡沫炭材料。

实施例4

制备改性粉煤灰过程

将钛酸酯偶联剂：二辛基磷酸酰氧基钛酸酯（NDZ-101）、二(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯（NDZ-311）、异丙醇按照20:30:50的质量比进行混合，搅拌20min，制备得到复合偶联剂溶液。将粉煤灰过筛筛选出200目以下组分放入干燥箱，在150℃下烘干2h；接着把烘干后的粉煤灰放到高速混合机内，把复合偶联剂溶液喷入1000r/min的高速转动体系中，活化15min，最后在烘箱中130℃下烘烤1h，脱去溶剂，即可得改性粉煤灰微珠。

在上述制备改性粉煤灰过程中，粉煤灰与复合偶联剂溶液按照下述质量比配制：

粉煤灰          100份；

复合偶联剂溶液  8份；

改性粉煤灰填充聚氨酯泡沫材料制备过程

将粘度为12900mpa.s的苯酚-甲醛酚醛树脂120份和改性粉煤灰微珠5份、发泡剂：1,1,1,3,3-五氟丁烷（HFC-365mfc）30份、泡沫稳定剂：0.5份十二烷基苯磺酸钠用电动搅拌器搅拌均匀，待粉煤灰微珠在溶液中分散均匀后加入固化剂：5份浓度为30%的盐酸水溶液，再经快速搅拌20s后将预混物浇注到已准备好的预热至39℃的模具中，以10℃/h的升温速率升温至40℃固化6h。冷却脱模制得粉煤灰增强酚醛泡沫塑料。

性能指标见表1。

泡沫炭材料制备过程

将粉煤灰增强酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，通入Ar气控制气体流量为100ml/min，升温速率20℃/min加热至600℃，保温10h，高温炭化制得密度0.263g/cm³、压缩强度4.25Mpa和导热系数（25℃）0.022W/m.K的泡沫炭材料。

下面通过对比例与本发明改性粉煤灰的酚醛泡沫塑料制备方法作出对比。

对比例1：

采用下述下述质量比的原料配制酚醛泡沫塑料：

苯酚-甲醛酚醛树脂（粘度为16500mpa.s）   100份；

泡沫稳定剂：二甲基硅油（JF-201）        3份；

发泡剂：1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)   10份；

固化剂：40%的盐酸水溶液                 10份。

对比例与本发明实施例性能指标见表1。

表1酚醛泡沫塑料性能指标

从本发明与现有酚醛泡沫塑料制备对比可看出，酚醛泡沫塑料的压缩强度有了明显的提高；导热系数下降，因而其耐热性能得到了提高；氧指数提高，因此该材料的不易燃烧性能得到了大幅度地提高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (5)

1.一种改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

1)将质量比为80-120份酚醛树脂与5-30份改性粉煤灰微珠高速搅拌至粉煤灰微珠分散均匀；

2)将5-40份固化剂和2-30份发泡剂、0.5-6份泡沫稳定剂加入混合物体系中，迅速搅拌均匀；

3)将混合物迅速倒进预热好的模具中，密闭模具并放置在烘箱中，以10-30℃/h的升温速率将烘箱温度升温至40-100℃，固化2-6h，脱模得到改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料；

所述改性粉煤灰微珠通过下述方法制备：

1)将粉煤灰进行筛分分选；

2)将粉煤灰放置在烘箱中加热至100-150℃，充分烘干；

3)将烘干的粉煤灰倒入高速混合机中，复合偶联剂溶液按比例分批加入，高速搅拌混合活化处理，控温在100～130℃下烘烤，然后经过筛选分理出的粒径在200目以下分散均匀的粉煤灰微珠；

所述粉煤灰与复合偶联剂溶液按照质量比为100：8-13份的比例分批加入；

所述复合偶联剂通过下述方法制备：

按照质量比将0-20份钛酸酯、0-25份硅烷偶联剂、0-20份铝酸酯、0-25份硼酸酯类偶联剂的两种或多种配置于容器中，加入稀释剂50-70份异丙醇，搅拌10-30min即得。

2.根据权利要求1所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述钛酸酯为二辛基磷酸酰氧基钛酸酯(NDZ-101)或二(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯(NDZ-311)中的一种或多种；

所述铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯(SG-Al821)；

所述硅烷偶联剂为г-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)或г-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)；

所述硼酸酯类偶联剂为PRA-101。

3.一种权利要求1所述方法制备的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料，其特征在于，包括下述质量比的原料：

酚醛树脂80-120份；改性粉煤灰微珠5-30份；发泡剂2-30份；泡沫稳定剂0.5-6份；固化剂5-40份；

所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，是苯酚-甲醛、间苯二酚-甲醛或甲酚-糠醛中的一种或多种组合物；

所述发泡剂为环保型发泡剂，是无氯氢氟烃类(HFC)：1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc)，或烃类碳烃化合物(HC)：正戊烷、异戊烷中的一种或多种组合；

所述泡沫稳定剂是二甲基硅油、十二烷基苯磺酸钠、吐温-80或吐温-40中的一种或多种组合；

所述固化剂是酸类固化剂，为无机酸或有机酸：盐酸、硫酸、石油磺酸或对甲基苯磺酸中的一种或多种组合。

4.一种利用权利要求1所述的改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料制备泡沫炭材料的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

将改性粉煤灰填充酚醛泡沫塑料放入炭化炉中，在N₂/Ar气氛保护下进行炭化，炭化后随炉冷却即得到泡沫炭材料。

5.根据权利要求4所述的利用改性粉煤灰填充的酚醛泡沫塑料制备泡沫炭材料的方法，其特征在于，所述N₂/Ar流量为20-100ml/min,升温速率为2-20℃/min，炭化温度为600-1000℃，保温时间为2-10h。