一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及颗粒捕集器的制备领域，具体涉及到一种用于颗粒捕集器的粘结材的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 蜂窝陶瓷载体广泛应用于机动车尾气净化领域，为一种具有外皮的蜂窝结构的陶 瓷产品。现有的蜂窝陶瓷外皮的加工方法，均为用手工的方式在陶瓷坯体外壁涂抹一层塑 性泥料，坯体经干燥和1300°C以上的高温窑炉烧成后才能成为最终产品。现有的这种工艺 复杂，能耗很高，效率很低。
[0003] 中国专利公开号CN102276288A公开了具有外皮的蜂窝陶瓷的制备方法，该方法不 需要对植皮后的蜂窝陶瓷进行烧制即可得到具有不溶于水，软化温度高，热稳定性好的成 品。但该方法中蜂窝陶瓷外皮的抗热冲击能力差，只有500°C，在恶劣的机动车使用环境下 存在外皮开裂的风险。
[0004] 中国专利公开号CN103044031B公开了外皮牢固度高的蜂窝陶瓷的制备方法，该方 法不需要对植皮后的蜂窝陶瓷进行烧制即可得到具有高强度，热稳定性好的成品。虽能够 实现强度增强，550°C热冲击不开裂，但要满足更高温度的抗热震性能仍是个挑战。
[0005] 中国专利公开号CN101456746B公开了一种适用于陶瓷产品的不定形耐火物。该不 定形耐火物是将堇青石粉末、水及氧化铝溶胶或硅溶胶溶液构成的溶剂混练而成。虽具有 低膨胀性、高强度、耐裂纹扩展性的优点，但是否能满足550°C以上高温抗热冲击性能并未 说明。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于颗粒捕集器的粘结材的 制备方法，使成品具有更优异的抗热震性能。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
[0008] -种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0009] (1)按照质量百分比计，取60-80 %的耐火填料、10-20 %的粘土和10-20 %的碱土 金属硅酸盐纤维混合；
[0010] (2)按照质量百分比计，向步骤（1)混合物中加入混合物质量20-50%的锆溶胶、 0.4-1.0 %的增稠剂、0.1 -1.0 %的硅油以及10-20 %的去离子水混练成粘接泥料；
[0011] (3)取多个蜂窝状类型过滤单元，将上述混练好的粘接泥料涂敷于过滤元件外表 面，并将这些过滤单元拼接成产品形状；
[0012] (4)将步骤（2)混练好的粘结泥料涂敷于上述产品的外围表面进行植皮，然后干 燥、焙烧。
[0013] 其中，步骤(4)中植皮作业时，还包括在泥料尚未固化仍然柔软时，进行刮边修整 作业。
[0014] 耐火填料包括碳化硅、硅-碳化硅、氮化硅、堇青石、莫来石、钛酸铝或其组合物中 的至少一种，中位粒径为5-100μηι。
[0015] 粘土包括绿坡缕石、球粘土、膨润土、锂蒙脱石、高岭土、蓝晶石、蒙脱石、坡缕石、 皂石、海泡石、硅线石或其组合物中的至少一种，中位粒径为5-20μπι。
[0016] 碱土金属硅酸盐纤维包括硅酸镁纤维、硅酸钙纤维或其组合物中的至少一种，中 位粒径为5-20μηι。
[0017] 锆溶胶的中位粒径为10_30nm，Zr02含量为30-50%。
[0018]增稠剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、甲基纤维 素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或其组合物中的至少一种。
[0019] 硅油包括氨基硅油、羟基硅油、甲基硅油、乙烯基硅油或其组合物中的至少一种。
[0020] 步骤(4)的干燥条件为:干燥温度50-120°C，干燥时间l_5h;焙烧条件为:烘焙温度 500-1000°C，烘焙时间 2-5h。
[0021] 本发明由于将碱土金属硅酸盐纤维、锆溶胶和有机硅油应用于颗粒捕集器单元的 粘接以及外围植皮，使制得的蜂窝陶瓷颗粒捕集器具有优异的抗热冲击性能，其内部和外 部粘结材在600°C下冷热急变3次无裂纹，使其在恶劣的使用环境中具有更高的热稳定性。
【具体实施方式】
[0022]为了更清楚的说明本发明，列举以下实施例，但其对本发明的范围没有任何限制。 [0023]该方法中拼接后的蜂窝陶瓷产品为?305*305mm的颗粒捕集器。
[0024] 实施例
[0025]由表1所示的组成构成，称取耐火填料、粘土、碱土金属硅酸盐纤维、锆溶胶、增稠 剂、硅油以及去离子水混练成粘接泥料;取多个蜂窝状类型过滤单元，将粘接泥料涂敷于过 滤元件外表面并进行拼接、干燥;将粘结泥料涂敷于产品的外围表面进行植皮，然后干燥、 焙烧得到成品。在表1中显示得到的蜂窝陶瓷产品600°c抗热震性试验的测试结果。
[0026] 表1本发明方法制得的颗粒捕集器的抗热冲击能力试验结果
[0027]
[0028] 从表1可以看出，本发明的用于颗粒捕集器的粘结材具有优异的抗热冲击能力，符 合产品的要求。本方法的制备工艺简单，大大提高了生产效率，适于大规模批量生产。
[0029] 以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实 施;任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示 的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等 效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据 本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明 技术方案保护的范围内。
【主权项】
1. 一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 按照质量百分比计，取60-80 %的耐火填料、10-20%的粘土和10-20 %的碱土金属 硅酸盐纤维混合； (2) 按照质量百分比计，向步骤（1)混合物中加入混合物质量20-50%的锆溶胶、0.4-1.0%的增稠剂、0.1-1.0%的硅油以及10-20%的去离子水混练成粘接泥料； (3) 取多个蜂窝状类型过滤单元，将上述混练好的粘接泥料涂敷于过滤元件外表面，并 将这些过滤单元拼接成产品形状； (4) 将步骤(2)混练好的粘结泥料涂敷于上述产品的外围表面进行植皮，然后干燥、焙 烧。2. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于:所述 步骤(4)中植皮作业时，还包括在泥料尚未固化仍然柔软时，进行刮边修整作业。3. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，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、莫来石、钛酸铝或其组合物中的至少一 种，中位粒径为5-100μηι。4. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于:所述 粘土包括绿坡缕石、球粘土、膨润土、锂蒙脱石、高岭土、蓝晶石、蒙脱石、坡缕石、皂石、海泡 石、硅线石或其组合物中的至少一种，中位粒径为5_20μπι。5. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于:所述 碱土金属硅酸盐纤维包括硅酸镁纤维、硅酸钙纤维或其组合物中的至少一种，中位粒径为 5-20um〇6. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于:所述 锆溶胶的中位粒径为1〇-3〇11111，2抑 2含量为3〇-50%。7. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于:所 述增稠剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、甲基纤维素、羧 甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或其组合物中的至少一种。8. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于:所述 硅油包括氨基硅油、羟基硅油、甲基硅油、乙烯基硅油或其组合物中的至少一种。9. 根据权利要求1所述的一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，其特征在于:所述 步骤(4)的干燥条件为:干燥温度50-120°C，干燥时间l_5h;焙烧条件为:烘焙温度500-1000 °C，烘焙时间2-5h。
【专利摘要】本发明提供了一种用于颗粒捕集器的粘结材的制备方法，包括以下步骤：称取耐火填料、粘土、碱土金属硅酸盐纤维、锆溶胶、增稠剂、硅油以及去离子水混练成粘接泥料；取多个蜂窝状类型过滤单元，将粘接泥料涂敷于过滤元件外表面并进行拼接；将粘结泥料涂敷于产品的外围表面进行植皮，然后干燥、焙烧得到成品。该方法得到的颗粒捕集器的粘结材适合过滤单元之间的拼接和外表皮用，其具有优异的抗热震性能，600℃下热冲击试验3次内部和外部的粘结材均无开裂。该方法制备工艺简单，适于大规模批量生产。
【IPC分类】B01D46/00, C04B41/87, C04B33/13, F01N3/022
【公开号】CN105503269
【申请号】CN201510938673
【发明人】孙敏, 朱增赞, 郭耘, 詹望成, 张志刚, 卢冠忠
【申请人】凯龙蓝烽新材料科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月15日