一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方及其制備方法，所述薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方按照重量份的原料包括無機(jī)原料粉體100份、石蠟粉10-15份、有機(jī)球形粉體0.1-1份和纖維素4-6份，通過加入石蠟粉球磨、過篩、再加入有機(jī)球形粉體和纖維素進(jìn)行混合、捏合即可制得薄壁蜂窩陶瓷載體泥料。本發(fā)明通過在有氧化鋁小球的球磨機(jī)中滾動(dòng)，石蠟粉粘附在無機(jī)原料粉體表面形成一層石蠟?zāi)?，然后在球形結(jié)構(gòu)的有機(jī)球形粉體的帶動(dòng)下，滑移性及流動(dòng)性得到大大的提升，且有機(jī)球形粉體在經(jīng)過300℃高溫加熱后無殘留；該方法簡單，可以制得600目及其以上、0.12mm及其以下的高孔密度薄壁蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品，同時(shí)還延長了模具的使用壽命。
【專利說明】一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及蜂窩陶瓷載體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方及其 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車尾氣排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格，汽車尾氣凈化用蜂窩陶瓷載體也不斷地向高 孔密度化、格子壁薄壁化方向發(fā)展，汽車載體由國三排放標(biāo)準(zhǔn)上升到國四標(biāo)準(zhǔn)后，汽車載體 的孔密度就會(huì)從400目提高到600目及其以上，格子壁厚也會(huì)從0. 17mm提高到0. 12mm及其 以下。當(dāng)采用與400目以下、0.17_格子壁厚的蜂窩陶瓷載體配方相同的泥料來成型600 目及其以上、格子壁厚〇. 12_及其以下的產(chǎn)品時(shí)，由于泥料通道變得狹窄很多，泥料在模 具通道中所需要的擠出力會(huì)大大增加，同時(shí)泥料還會(huì)出現(xiàn)跟不上的情況，如此將會(huì)導(dǎo)致兩 方面的問題：一方面會(huì)使模具所承受的壓力大大增加，加劇模具的損壞，甚至超過模具所能 承受壓力的范圍；另一方面，這種泥料跟不上的狀態(tài)會(huì)使得成型出來的產(chǎn)品出現(xiàn)缺格子壁 或者根本無法成型出連續(xù)的合格產(chǎn)品。
[0003] 上述問題產(chǎn)生的根源是泥料在擠出成型時(shí)，泥料中的原料顆粒的滑移性能差所造 成的，而滑移性能既表現(xiàn)在泥料內(nèi)部的原料顆粒與原料顆粒之間的摩擦力，又表現(xiàn)在泥料 與模具之間的泥料顆粒與模具表面的摩擦力。
[0004] 雖然目前400目以下0. 17mm壁厚的蜂窩陶瓷載體泥料，是通過在泥料配方中添 加油脂(動(dòng)物油脂、植物油脂等)、水溶性潤滑脂(硬脂酸鹽、甘油、月桂酸鹽等）等作為潤滑 劑來增加泥料的流動(dòng)性和滑移性。但是將此直接應(yīng)用于成型600目及其以上、格子壁厚 0. 12mm及其以下的產(chǎn)品時(shí)的效果是顯而易見的，并不能解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方及其制備方法，通過提高 泥料的流動(dòng)性和滑移性，制得600目及其以上、格子壁厚0. 12_及其以下的薄壁蜂窩陶瓷 載體產(chǎn)品。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，按照重量份的原料包括無機(jī)原料粉體100份、石蠟 粉10-15份、有機(jī)球形粉體0. 1-1份和纖維素4-6份。
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述石蠟粉為工業(yè)石蠟粉。
[0008] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述有機(jī)球形粉體包括但不限于環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹 脂、PVC。
[0009] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述有機(jī)球形粉體為粒徑在I-IOMm粒徑均勻的球形 結(jié)構(gòu)，其破壞強(qiáng)度大于15MPa。
[0010] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述有機(jī)球形粉體經(jīng)300°C高溫加熱后完全燃燒，無 殘留。 toon] 所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方的制備方法，包括無機(jī)原料粉體的表面處理及 整形、引入一定量的有機(jī)球形粉體： 所述無機(jī)原料粉體的表面處理及整形的具體步驟為：按照比例稱取無機(jī)原料粉體，并 將配置好的無機(jī)原料粉體加入到球磨機(jī)中；在球磨機(jī)中再加入直徑為3-10_的氧化鋁小 球，氧化鋁小球的體積控制在無機(jī)原料粉體體積的1/3-1/4 ;再添加石蠟粉；然后開動(dòng)球磨 機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)0. 5-1小時(shí)；待球磨機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將粉料取出，再用180目的旋振篩將粉料中的氧 化鋁小球及大顆粒的石蠟粉過濾掉； 所述引入一定量的有機(jī)球形粉體的具體步驟為：將以上過篩后的粉體加入干粉混合機(jī) 中，再加入有機(jī)球形粉體和纖維素；然后在混合機(jī)中充分混合均勻后，再放入捏合機(jī)中；按 照常規(guī)蜂窩陶瓷載體泥料捏合方法，邊捏合的同時(shí)邊噴入混有液態(tài)潤滑劑的水溶液，待粉 體變成面疙瘩狀的泥塊后，泥料的制備完成。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過無機(jī)原料粉體在有氧化鋁小 球的球磨機(jī)中滾動(dòng)，將無機(jī)原料粉體表面的棱角打磨掉而形成球形或類球形的形狀，使得 無機(jī)原料粉體的流動(dòng)性和滑移性大大提升；同時(shí)在球磨過程中加入的石蠟粉，也會(huì)在無機(jī) 原料粉體滾動(dòng)的過程中粘附在無機(jī)原料粉體的表面，使得無機(jī)原料粉體表面形成一層石蠟 膜，這樣就可以進(jìn)一步提升無機(jī)原料粉體的滑移性及流動(dòng)性；本發(fā)明中的無機(jī)原料粉體在 球形結(jié)構(gòu)的有機(jī)球形粉體的帶動(dòng)下，滑移性及流動(dòng)性得到大大的提升，而且該有機(jī)球形粉 體在經(jīng)過300°C高溫加熱后即可完全燃燒，無殘留，對薄壁蜂窩陶瓷載體泥料產(chǎn)品的性能無 影響；該方法簡單，可以制得600目及其以上、0. 12_及其以下的高孔密度薄壁蜂窩陶瓷載 體產(chǎn)品，同時(shí)還延長了模具的使用壽命。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014] 實(shí)施例1 本發(fā)明實(shí)施例中，一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，按照重量份的原料包括無機(jī)原料 粉體100份、纖維素5份、石蠟粉15份和粒徑為3Mffl的丙烯酸小球0. 5份。
[0015] 所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方的制備方法，包括無機(jī)原料粉體的表面處理及 整形、引入一定量的有機(jī)球形粉體，具體步驟為：按照比例稱取無機(jī)原料粉體，并將配置好 的無機(jī)原料粉體加入到球磨機(jī)中；在球磨機(jī)中再加入直徑為3-10mm的氧化鋁小球，氧化 鋁小球的體積控制在無機(jī)原料粉體體積的1/3-1/4 ;再添加石蠟粉；然后開動(dòng)球磨機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng) 0. 5-1小時(shí)；待球磨機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將粉料取出，再用180目的旋振篩將粉料中的氧化鋁小 球及大顆粒的石蠟粉過濾掉；將過篩后的粉體加入干粉混合機(jī)中，再加入有機(jī)球形粉體和 纖維素；然后在混合機(jī)中充分混合均勻后，再放入捏合機(jī)中；按照常規(guī)蜂窩陶瓷載體泥料 捏合方法，邊捏合的同時(shí)邊噴入混有液態(tài)潤滑劑的水溶液，待粉體變成面疙瘩狀的泥塊后， 泥料的制備完成。
[0016] 實(shí)施例2 本發(fā)明實(shí)施例中，一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，按照重量份的原料包括無機(jī)原料 粉體100份、纖維素5份、石蠟粉15份和粒徑為5Mm的PVC小球1份。
[0017] 所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方的制備方法，包括無機(jī)原料粉體的表面處理及 整形、引入一定量的有機(jī)球形粉體，具體步驟為：按照比例稱取無機(jī)原料粉體，并將配置好 的無機(jī)原料粉體加入到球磨機(jī)中；在球磨機(jī)中再加入直徑為3-10mm的氧化鋁小球，氧化 鋁小球的體積控制在無機(jī)原料粉體體積的1/3-1/4 ;再添加石蠟粉；然后開動(dòng)球磨機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng) 0. 5-1小時(shí)；待球磨機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將粉料取出，再用180目的旋振篩將粉料中的氧化鋁小 球及大顆粒的石蠟粉過濾掉；將過篩后的粉體加入干粉混合機(jī)中，再加入有機(jī)球形粉體和 纖維素；然后在混合機(jī)中充分混合均勻后，再放入捏合機(jī)中；按照常規(guī)蜂窩陶瓷載體泥料 捏合方法，邊捏合的同時(shí)邊噴入混有液態(tài)潤滑劑的水溶液，待粉體變成面疙瘩狀的泥塊后， 泥料的制備完成。
[0018] 實(shí)施例3 本發(fā)明實(shí)施例中，一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，按照重量份的原料包括無機(jī)原料 粉體100份、纖維素5份、石蠟粉13份、粒徑為3Mffl的丙烯酸小球0. 3份和粒徑為5Mffl的 PVC小球0. 3份。
[0019] 所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方的制備方法，包括無機(jī)原料粉體的表面處理及 整形、引入一定量的有機(jī)球形粉體，具體步驟為：按照比例稱取無機(jī)原料粉體，并將配置好 的無機(jī)原料粉體加入到球磨機(jī)中；在球磨機(jī)中再加入直徑為3-10mm的氧化鋁小球，氧化 鋁小球的體積控制在無機(jī)原料粉體體積的1/3-1/4 ;再添加石蠟粉；然后開動(dòng)球磨機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng) 0. 5-1小時(shí)；待球磨機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將粉料取出，再用180目的旋振篩將粉料中的氧化鋁小 球及大顆粒的石蠟粉過濾掉；將過篩后的粉體加入干粉混合機(jī)中，再加入有機(jī)球形粉體和 纖維素；然后在混合機(jī)中充分混合均勻后，再放入捏合機(jī)中；按照常規(guī)蜂窩陶瓷載體泥料 捏合方法，邊捏合的同時(shí)邊噴入混有液態(tài)潤滑劑的水溶液，待粉體變成面疙瘩狀的泥塊后， 泥料的制備完成。
[0020] 實(shí)施例4 本發(fā)明實(shí)施例中，一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，按照重量份的原料包括無機(jī)原料 粉體100份、纖維素5份、石蠟粉10份、粒徑為3Mffl的丙烯酸小球0. 3份和粒徑為5Mffl的 PVC小球0. 5份。
[0021] 所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方的制備方法，包括無機(jī)原料粉體的表面處理及 整形、引入一定量的有機(jī)球形粉體，具體步驟為：按照比例稱取無機(jī)原料粉體，并將配置好 的無機(jī)原料粉體加入到球磨機(jī)中；在球磨機(jī)中再加入直徑為3-10mm的氧化鋁小球，氧化 鋁小球的體積控制在無機(jī)原料粉體體積的1/3-1/4 ;再添加石蠟粉；然后開動(dòng)球磨機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng) 0. 5-1小時(shí)；待球磨機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將粉料取出，再用180目的旋振篩將粉料中的氧化鋁小 球及大顆粒的石蠟粉過濾掉；將過篩后的粉體加入干粉混合機(jī)中，再加入有機(jī)球形粉體和 纖維素；然后在混合機(jī)中充分混合均勻后，再放入捏合機(jī)中；按照常規(guī)蜂窩陶瓷載體泥料 捏合方法，邊捏合的同時(shí)邊噴入混有液態(tài)潤滑劑的水溶液，待粉體變成面疙瘩狀的泥塊后， 泥料的制備完成。
[0022] 實(shí)施例5 本發(fā)明實(shí)施例中，一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，按照重量份的原料包括無機(jī)原料 粉體100份、纖維素5份、石蠟粉10份、粒徑為3Mffl的丙烯酸小球0. 5份和粒徑為5Mffl的 PVC小球0. 5份。
[0023] 所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方的制備方法，包括無機(jī)原料粉體的表面處理及 整形、引入一定量的有機(jī)球形粉體，具體步驟為：按照比例稱取無機(jī)原料粉體，并將配置好 的無機(jī)原料粉體加入到球磨機(jī)中；在球磨機(jī)中再加入直徑為3-10mm的氧化鋁小球，氧化 鋁小球的體積控制在無機(jī)原料粉體體積的1/3-1/4 ;再添加石蠟粉；然后開動(dòng)球磨機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng) 0. 5-1小時(shí)；待球磨機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將粉料取出，再用180目的旋振篩將粉料中的氧化鋁小 球及大顆粒的石蠟粉過濾掉；將過篩后的粉體加入干粉混合機(jī)中，再加入有機(jī)球形粉體和 纖維素；然后在混合機(jī)中充分混合均勻后，再放入捏合機(jī)中；按照常規(guī)蜂窩陶瓷載體泥料 捏合方法，邊捏合的同時(shí)邊噴入混有液態(tài)潤滑劑的水溶液，待粉體變成面疙瘩狀的泥塊后， 泥料的制備完成。
[0024] 采用不同的擠出壓力將上述5個(gè)實(shí)施例制備的泥料制成薄壁蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品， 并設(shè)有一個(gè)對照組，具體配方、擠出壓力和一次成型合格率的具體數(shù)據(jù)如表1所示，其中6 組的擠出速度均為500mm/min。由表1可知，除了對照組的一次成型合格率為60%之外，上 述5個(gè)實(shí)施例的一次成型合格率均為100%，說明本發(fā)明的配方及制備方法是可行的，能夠 制得600目及其以上、0. 12mm及其以下的高孔密度薄壁蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品，同時(shí)還延長了 模具的使用壽命。
[0025] 表1各個(gè)實(shí)施例的泥料配方及一次成型合格率

【權(quán)利要求】
1. 一種薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，其特征在于，按照重量份的原料包括無機(jī)原料粉 體100份、石蠟粉10-15份、有機(jī)球形粉體0. 1-1份和纖維素4-6份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，其特征在于，所述石蠟粉為工 業(yè)石蠟粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，其特征在于，所述有機(jī)球形粉 體包括但不限于環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、PVC。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，其特征在于，所述有機(jī)球形粉 體為粒徑在l-l〇Mm粒徑均勻的球形結(jié)構(gòu)，其破壞強(qiáng)度大于15MPa。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方，其特征在于，所述有機(jī)球形粉 體經(jīng)300°C高溫加熱后完全燃燒，無殘留。
6. -種如權(quán)利要求1-5任一所述的薄壁蜂窩陶瓷載體泥料配方的制備方法，其特征在 于，包括無機(jī)原料粉體的表面處理及整形、引入一定量的有機(jī)球形粉體： 所述無機(jī)原料粉體的表面處理及整形的具體步驟為：按照比例稱取無機(jī)原料粉體，并 將配置好的無機(jī)原料粉體加入到球磨機(jī)中；在球磨機(jī)中再加入直徑為3-10_的氧化鋁小 球，氧化鋁小球的體積控制在無機(jī)原料粉體體積的1/3-1/4 ;再添加石蠟粉；然后開動(dòng)球磨 機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)0. 5-1小時(shí)；待球磨機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，將粉料取出，再用180目的旋振篩將粉料中的氧 化鋁小球及大顆粒的石蠟粉過濾掉； 所述引入一定量的有機(jī)球形粉體的具體步驟為：將以上過篩后的粉體加入干粉混合機(jī) 中，再加入有機(jī)球形粉體和纖維素；然后在混合機(jī)中充分混合均勻后，再放入捏合機(jī)中；按 照常規(guī)蜂窩陶瓷載體泥料捏合方法，邊捏合的同時(shí)邊噴入混有液態(tài)潤滑劑的水溶液，待粉 體變成面疙瘩狀的泥塊后，泥料的制備完成。
【文檔編號】C04B35/634GK104402458SQ201410573910
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】彭紅, 李少榮 申請人:彭紅