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一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法

文檔序號:9741810閱讀:485來源:國知局
一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顆粒捕集器的制備領(lǐng)域,具體涉及到一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蜂窩陶瓷載體廣泛應(yīng)用于機(jī)動車尾氣凈化領(lǐng)域,為一種具有外皮的蜂窩結(jié)構(gòu)的陶 瓷產(chǎn)品?,F(xiàn)有的蜂窩陶瓷外皮的加工方法,均為用手工的方式在陶瓷坯體外壁涂抹一層塑 性泥料,坯體經(jīng)干燥和1300°C以上的高溫窯爐燒成后才能成為最終產(chǎn)品。現(xiàn)有的這種工藝 復(fù)雜,能耗很高,效率很低。
[0003] 中國專利公開號CN102276288A公開了具有外皮的蜂窩陶瓷的制備方法,該方法不 需要對植皮后的蜂窩陶瓷進(jìn)行燒制即可得到具有不溶于水,軟化溫度高,熱穩(wěn)定性好的成 品。但該方法中蜂窩陶瓷外皮的抗熱沖擊能力差,只有500°C,在惡劣的機(jī)動車使用環(huán)境下 存在外皮開裂的風(fēng)險。
[0004] 中國專利公開號CN103044031B公開了外皮牢固度高的蜂窩陶瓷的制備方法,該方 法不需要對植皮后的蜂窩陶瓷進(jìn)行燒制即可得到具有高強(qiáng)度,熱穩(wěn)定性好的成品。雖能夠 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度增強(qiáng),550°C熱沖擊不開裂,但要滿足更高溫度的抗熱震性能仍是個挑戰(zhàn)。
[0005] 中國專利公開號CN101456746B公開了一種適用于陶瓷產(chǎn)品的不定形耐火物。該不 定形耐火物是將堇青石粉末、水及氧化鋁溶膠或硅溶膠溶液構(gòu)成的溶劑混練而成。雖具有 低膨脹性、高強(qiáng)度、耐裂紋擴(kuò)展性的優(yōu)點(diǎn),但是否能滿足550°C以上高溫抗熱沖擊性能并未 說明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的 制備方法,使成品具有更優(yōu)異的抗熱震性能。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。
[0008] -種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
[0009] (1)按照質(zhì)量百分比計(jì),取60-80 %的耐火填料、10-20 %的粘土和10-20 %的堿土 金屬硅酸鹽纖維混合;
[0010] (2)按照質(zhì)量百分比計(jì),向步驟(1)混合物中加入混合物質(zhì)量20-50%的鋯溶膠、 0.4-1.0 %的增稠劑、0.1 -1.0 %的硅油以及10-20 %的去離子水混練成粘接泥料;
[0011] (3)取多個蜂窩狀類型過濾單元,將上述混練好的粘接泥料涂敷于過濾元件外表 面,并將這些過濾單元拼接成產(chǎn)品形狀;
[0012] (4)將步驟(2)混練好的粘結(jié)泥料涂敷于上述產(chǎn)品的外圍表面進(jìn)行植皮,然后干 燥、焙燒。
[0013] 其中,步驟(4)中植皮作業(yè)時,還包括在泥料尚未固化仍然柔軟時,進(jìn)行刮邊修整 作業(yè)。
[0014] 耐火填料包括碳化硅、硅-碳化硅、氮化硅、堇青石、莫來石、鈦酸鋁或其組合物中 的至少一種,中位粒徑為5-100μηι。
[0015] 粘土包括綠坡縷石、球粘土、膨潤土、鋰蒙脫石、高嶺土、藍(lán)晶石、蒙脫石、坡縷石、 皂石、海泡石、硅線石或其組合物中的至少一種,中位粒徑為5-20μπι。
[0016] 堿土金屬硅酸鹽纖維包括硅酸鎂纖維、硅酸鈣纖維或其組合物中的至少一種,中 位粒徑為5-20μηι。
[0017] 鋯溶膠的中位粒徑為10_30nm,Zr02含量為30-50%。
[0018]增稠劑包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、甲基纖維 素、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素或其組合物中的至少一種。
[0019] 硅油包括氨基硅油、羥基硅油、甲基硅油、乙烯基硅油或其組合物中的至少一種。
[0020] 步驟(4)的干燥條件為:干燥溫度50-120°C,干燥時間l_5h;焙燒條件為:烘焙溫度 500-1000°C,烘焙時間 2-5h。
[0021] 本發(fā)明由于將堿土金屬硅酸鹽纖維、鋯溶膠和有機(jī)硅油應(yīng)用于顆粒捕集器單元的 粘接以及外圍植皮,使制得的蜂窩陶瓷顆粒捕集器具有優(yōu)異的抗熱沖擊性能,其內(nèi)部和外 部粘結(jié)材在600°C下冷熱急變3次無裂紋,使其在惡劣的使用環(huán)境中具有更高的熱穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了更清楚的說明本發(fā)明,列舉以下實(shí)施例,但其對本發(fā)明的范圍沒有任何限制。 [0023]該方法中拼接后的蜂窩陶瓷產(chǎn)品為?305*305mm的顆粒捕集器。
[0024] 實(shí)施例
[0025]由表1所示的組成構(gòu)成,稱取耐火填料、粘土、堿土金屬硅酸鹽纖維、鋯溶膠、增稠 劑、硅油以及去離子水混練成粘接泥料;取多個蜂窩狀類型過濾單元,將粘接泥料涂敷于過 濾元件外表面并進(jìn)行拼接、干燥;將粘結(jié)泥料涂敷于產(chǎn)品的外圍表面進(jìn)行植皮,然后干燥、 焙燒得到成品。在表1中顯示得到的蜂窩陶瓷產(chǎn)品600°c抗熱震性試驗(yàn)的測試結(jié)果。
[0026] 表1本發(fā)明方法制得的顆粒捕集器的抗熱沖擊能力試驗(yàn)結(jié)果
[0027]
[0028] 從表1可以看出,本發(fā)明的用于顆粒捕集器的粘結(jié)材具有優(yōu)異的抗熱沖擊能力,符 合產(chǎn)品的要求。本方法的制備工藝簡單,大大提高了生產(chǎn)效率,適于大規(guī)模批量生產(chǎn)。
[0029] 以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式,其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí) 施;任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下,都可利用上述揭示 的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等 效實(shí)施例,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù) 本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾,均仍屬于本發(fā)明 技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于包括以下步驟: (1) 按照質(zhì)量百分比計(jì),取60-80 %的耐火填料、10-20%的粘土和10-20 %的堿土金屬 硅酸鹽纖維混合; (2) 按照質(zhì)量百分比計(jì),向步驟(1)混合物中加入混合物質(zhì)量20-50%的鋯溶膠、0.4-1.0%的增稠劑、0.1-1.0%的硅油以及10-20%的去離子水混練成粘接泥料; (3) 取多個蜂窩狀類型過濾單元,將上述混練好的粘接泥料涂敷于過濾元件外表面,并 將這些過濾單元拼接成產(chǎn)品形狀; (4) 將步驟(2)混練好的粘結(jié)泥料涂敷于上述產(chǎn)品的外圍表面進(jìn)行植皮,然后干燥、焙 燒。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所述 步驟(4)中植皮作業(yè)時,還包括在泥料尚未固化仍然柔軟時,進(jìn)行刮邊修整作業(yè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所述 耐火填料包括碳化硅、硅-碳化硅、氮化硅、堇青石、莫來石、鈦酸鋁或其組合物中的至少一 種,中位粒徑為5-100μηι。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所述 粘土包括綠坡縷石、球粘土、膨潤土、鋰蒙脫石、高嶺土、藍(lán)晶石、蒙脫石、坡縷石、皂石、海泡 石、硅線石或其組合物中的至少一種,中位粒徑為5_20μπι。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所述 堿土金屬硅酸鹽纖維包括硅酸鎂纖維、硅酸鈣纖維或其組合物中的至少一種,中位粒徑為 5-20um〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所述 鋯溶膠的中位粒徑為1〇-3〇11111,2抑 2含量為3〇-50%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所 述增稠劑包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、甲基纖維素、羧 甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素或其組合物中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所述 硅油包括氨基硅油、羥基硅油、甲基硅油、乙烯基硅油或其組合物中的至少一種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,其特征在于:所述 步驟(4)的干燥條件為:干燥溫度50-120°C,干燥時間l_5h;焙燒條件為:烘焙溫度500-1000 °C,烘焙時間2-5h。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于顆粒捕集器的粘結(jié)材的制備方法,包括以下步驟:稱取耐火填料、粘土、堿土金屬硅酸鹽纖維、鋯溶膠、增稠劑、硅油以及去離子水混練成粘接泥料;取多個蜂窩狀類型過濾單元,將粘接泥料涂敷于過濾元件外表面并進(jìn)行拼接;將粘結(jié)泥料涂敷于產(chǎn)品的外圍表面進(jìn)行植皮,然后干燥、焙燒得到成品。該方法得到的顆粒捕集器的粘結(jié)材適合過濾單元之間的拼接和外表皮用,其具有優(yōu)異的抗熱震性能,600℃下熱沖擊試驗(yàn)3次內(nèi)部和外部的粘結(jié)材均無開裂。該方法制備工藝簡單,適于大規(guī)模批量生產(chǎn)。
【IPC分類】B01D46/00, C04B41/87, C04B33/13, F01N3/022
【公開號】CN105503269
【申請?zhí)枴緾N201510938673
【發(fā)明人】孫敏, 朱增贊, 郭耘, 詹望成, 張志剛, 盧冠忠
【申請人】凱龍藍(lán)烽新材料科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月15日
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