一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及顆粒捕集器的制備領域，具體涉及到一種用于顆粒捕集器的粘結材的 制備方法。
【背景技術】
[0002] 蜂窩陶瓷載體廣泛應用于機動車尾氣凈化領域，為一種具有外皮的蜂窩結構的陶 瓷產品。現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，坯體經干燥和1300°C以上的高溫窯爐燒成后才能成為最終產品。現有的這種工藝 復雜，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行燒制即可得到具有不溶于水，軟化溫度高，熱穩定性好的成 品。但該方法中蜂窩陶瓷外皮的抗熱沖擊能力差，只有500°C，在惡劣的機動車使用環境下 存在外皮開裂的風險。
[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行燒制即可得到具有高強度，熱穩定性好的成品。雖能夠 實現強度增強，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。
[0005] 中國專利公開號CN101456746B公開了一種適用于陶瓷產品的不定形耐火物。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成的溶劑混練而成。雖具有 低膨脹性、高強度、耐裂紋擴展性的優點，但是否能滿足550°C以上高溫抗熱沖擊性能并未 說明。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種用于顆粒捕集器的粘結材的 制備方法，使成品具有更優異的抗熱震性能。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下。
[0008] -種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
[0009] (1)按照質量百分比計，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)按照質量百分比計，向步驟（1)混合物中加入混合物質量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品形狀；
[0012] (4)將步驟（2)混練好的粘結泥料涂敷于上述產品的外圍表面進行植皮，然后干 燥、焙燒。
[0013] 其中，步驟(4)中植皮作業時，還包括在泥料尚未固化仍然柔軟時，進行刮邊修整 作業。
[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] 本發明由于將堿土金屬硅酸鹽纖維、鋯溶膠和有機硅油應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異的抗熱沖擊性能，其內部和外 部粘結材在600°C下冷熱急變3次無裂紋，使其在惡劣的使用環境中具有更高的熱穩定性。
【具體實施方式】
[0022]為了更清楚的說明本發明，列舉以下實施例，但其對本發明的范圍沒有任何限制。 [0023]該方法中拼接后的蜂窩陶瓷產品為?305*305mm的顆粒捕集器。
[0024] 實施例
[0025]由表1所示的組成構成，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 濾元件外表面并進行拼接、干燥;將粘結泥料涂敷于產品的外圍表面進行植皮，然后干燥、 焙燒得到成品。在表1中顯示得到的蜂窩陶瓷產品600°c抗熱震性試驗的測試結果。
[0026] 表1本發明方法制得的顆粒捕集器的抗熱沖擊能力試驗結果
[0027]
[0028] 從表1可以看出，本發明的用于顆粒捕集器的粘結材具有優異的抗熱沖擊能力，符 合產品的要求。本方法的制備工藝簡單，大大提高了生產效率，適于大規模批量生產。
[0029] 以上對本發明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述 特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實 施;任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示 的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等 效實施例，這并不影響本發明的實質內容。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據 本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明 技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1. 一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 按照質量百分比計，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) 按照質量百分比計，向步驟（1)混合物中加入混合物質量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品形狀； (4) 將步驟(2)混練好的粘結泥料涂敷于上述產品的外圍表面進行植皮，然后干燥、焙 燒。2. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，其特征在于:所述 步驟(4)中植皮作業時，還包括在泥料尚未固化仍然柔軟時，進行刮邊修整作業。3. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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. 根據權利要求1所述的一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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】本發明提供了一種用于顆粒捕集器的粘結材的制備方法，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行拼接；將粘結泥料涂敷于產品的外圍表面進行植皮，然后干燥、焙燒得到成品。該方法得到的顆粒捕集器的粘結材適合過濾單元之間的拼接和外表皮用，其具有優異的抗熱震性能，600℃下熱沖擊試驗3次內部和外部的粘結材均無開裂。該方法制備工藝簡單，適于大規模批量生產。
【IPC分類】B01D46/00, C04B41/87, C04B33/13, F01N3/022
【公開號】CN105503269
【申請號】CN201510938673
【發明人】孫敏, 朱增贊, 郭耘, 詹望成, 張志剛, 盧冠忠
【申請人】凱龍藍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