一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，按照重量份的原料包括堇青石粉70-120份、硅溶膠15-45份、玻璃纖維2-8份、甲基纖維素0.5-2份、硅溶膠增強劑5-20份和外皮泥防水劑15-30份。本發(fā)明通過在傳統(tǒng)的免燒外皮泥配方中添加硅溶膠增強劑以及外皮泥防水劑后，一方面增強了外皮泥的抗水性，另一方面也防止了大型蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品在涂覆催化劑時，催化劑溶液中的其它無機材料吸附到外皮泥中，改變外皮泥的材料組成。通過引入以上兩種添加劑后的外皮泥干燥后泡水48小時不剝落開裂，涂覆催化劑焙燒后也不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，外皮抗熱沖擊性能達到700℃以上。
【專利說明】一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方領(lǐng)域，具體是一種免燒高硬度抗水性好 的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方。

【背景技術(shù)】
[0002] 大型蜂窩陶瓷載體是柴油發(fā)動機實現(xiàn)國四及以上排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵部件，而目前市 場上的大型蜂窩陶瓷載體在使用過程中都存在一些技術(shù)問題，特別是產(chǎn)品再造的外皮的脫 落、開裂問題是目前大型蜂窩陶瓷載體所面臨的最主要問題。
[0003] 由于大型蜂窩陶瓷載體的產(chǎn)品直徑都比較大（直徑一般都在150mm以上），這么大 的直徑要想保證產(chǎn)品的直徑公差在2_范圍內(nèi)，通過傳統(tǒng)蜂窩陶瓷載體的一次塑性擠出成 型的方式是不可能實現(xiàn)的。因此大型蜂窩陶瓷載體就需要將燒制成瓷后的半成品按照尺寸 要求進行外圓研磨，之后再給研磨后的制品外壁涂覆上一層外皮，此外皮可以給產(chǎn)品提供 使用所需的機械強度，同時能防止廢氣側(cè)漏，而且也能增加產(chǎn)品的美觀性。
[0004] 目前市場上所采用的大型蜂窩陶瓷載體的外皮泥分為燒制和免燒兩種類型。燒制 外皮泥是在半成品研磨后，在側(cè)面涂覆上一層泥漿，待泥漿干燥后，在800-KKKTC溫度下進 行再次焙燒，使得外皮具備永久的強度。此方式所制備的產(chǎn)品外皮由于與本體不是一次燒 成，其材料性能無法與本體保持一致，導(dǎo)致產(chǎn)品在使用過程中經(jīng)受熱沖擊后極容易被破壞， 而且此二次焙燒使得產(chǎn)品成本大大提升，因此目前市場上采用此路線的廠家很少。另一種 是免燒型外皮泥，是在研磨好的半成品側(cè)面涂覆上一層與本體材料基本一致的泥漿，泥漿 在低溫（100度以下）干燥后，泥漿中的硬化劑就會使外皮具備一定的硬度，從而滿足產(chǎn)品 的使用要求。此方式目前是市場上普遍采用的方式。
[0005] 在上述的免燒外皮泥配方中，通常采用硅溶膠來作為硬化劑，硅溶膠在干燥失水 后，里面納米級的二氧化硅會通過硅氧鍵形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而給干燥后的外皮泥提 供一定的硬度。但是由于硅溶膠的硅氧鍵很難形成較長的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而且硅溶膠所引入的 二氧化硅的膨脹系數(shù)會遠大于本體材料堇青石，從而制約著硅溶膠在外皮泥中的添加量， 因此目前市場上的此類型的大型蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品普遍存在外皮泡水剝落、外皮500度 焙燒開裂等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配 方，有效地解決了免燒外皮泥遇水剝落和焙燒開裂的問題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0008] -種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，按照重量份的原料包 括堇青石粉70-120份、硅溶膠15-45份、玻璃纖維2-8份、甲基纖維素0. 5-2份、硅溶膠增 強劑5-20份和外皮泥防水劑15-30份。
[0009] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述硅溶膠增強劑是一種硅溶膠偶聯(lián)劑，所述硅溶膠 增強劑在整個配方中所占有的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 1-20%。
[0010] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述外皮泥防水劑是一種有機硅類型的防水劑，所述 外皮泥防水劑在整個配方中所占有的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為〇. 1-10%。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0012] 本發(fā)明通過在傳統(tǒng)的免燒外皮泥配方中添加硅溶膠增強劑以及外皮泥防水劑后， 外皮泥干燥后的強度變成了永久的，在水中浸泡48小時以上都不會出現(xiàn)減弱，同時由于引 入了外皮泥防水劑，一方面增強了外皮泥的抗水性，另一方面也防止了大型蜂窩陶瓷載體 產(chǎn)品在涂覆催化劑時，催化劑溶液中的其它無機材料吸附到外皮泥中，改變外皮泥的材料 組成。通過引入以上兩種添加劑后的外皮泥干燥后泡水48小時不剝落開裂，涂覆催化劑焙 燒后也不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，外皮抗熱沖擊性能達到700°C以上。
[0013] 本發(fā)明中的硅溶膠增強劑是一種硅溶膠偶聯(lián)劑，此偶聯(lián)劑能將硅溶膠中的硅氧鍵 的鏈狀結(jié)構(gòu)大大的延長，同時也提高硅氧鍵的結(jié)合力，本發(fā)明所涉及到的偶聯(lián)劑是一種硅 烷類的偶聯(lián)劑，此偶聯(lián)劑一端能與硅溶膠硅氧鍵牢固的結(jié)合，另一端能與堇青石粉體及本 體材料形成很強的結(jié)合鍵。
[0014] 本發(fā)明中的外皮泥防水劑是一種有機硅類型的防水劑，在外皮泥干燥后，此防水 劑在外皮泥的粉體顆粒表面形成一層憎水的有機膜，由于引進的是有機硅類型的，一方面 能使外皮泥干燥后起到很好的防水效果，避免外皮泥在涂覆催化劑時，催化劑溶液中的無 機顆粒侵入外皮泥，同時自身的添加也不會改變外皮泥的組成成分。

【具體實施方式】
[0015] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的 實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016] 實施例1
[0017] 本發(fā)明實施例中，一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方,按 照重量份的原料包括堇青石粉98份、硅溶膠30份、玻璃纖維5份、甲基纖維素1份、硅溶膠 增強劑5份和外皮泥防水劑15份。
[0018] 實施例2
[0019] 本發(fā)明實施例中，一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方,按 照重量份的原料包括堇青石粉98份、硅溶膠30份、玻璃纖維5份、甲基纖維素1份、硅溶膠 增強劑10份和外皮泥防水劑15份。
[0020] 實施例3
[0021] 本發(fā)明實施例中，一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方,按 照重量份的原料包括堇青石粉98份、硅溶膠30份、玻璃纖維5份、甲基纖維素1份、硅溶膠 增強劑20份和外皮泥防水劑15份。
[0022] 實施例4
[0023] 本發(fā)明實施例中，一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，按 照重量份的原料包括堇青石粉98份、硅溶膠30份、玻璃纖維5份、甲基纖維素1份、硅溶膠 增強劑30份和外皮泥防水劑15份。
[0024] 實施例5
[0025] 本發(fā)明實施例中，一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，按 照重量份的原料包括堇青石粉98份、硅溶膠30份、玻璃纖維5份、甲基纖維素1份、硅溶膠 增強劑20份和外皮泥防水劑10份。
[0026] 實施例6
[0027] 本發(fā)明實施例中，一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，按 照重量份的原料包括堇青石粉98份、硅溶膠30份、玻璃纖維5份、甲基纖維素1份、硅溶膠 增強劑20份和外皮泥防水劑20份。
[0028] 實施例7
[0029] 本發(fā)明實施例中，一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，按 照重量份的原料包括堇青石粉98份、硅溶膠30份、玻璃纖維5份、甲基纖維素1份、硅溶膠 增強劑20份和外皮泥防水劑30份。
[0030] 對實施例1-7的干燥后的外皮泥進行抗水洗測試，對實施例1-7涂覆催化劑后的 大型蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品進行抗熱沖擊性能的測試，測試結(jié)果如表1所示。由表1可知，對比 實施例1-4,在外皮泥防水劑的用量相等的情況下，隨著硅溶膠增強劑的用量的增加，大型 蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品的抗熱沖擊性先增強后減弱，在硅溶膠增強劑的用量為10份時出現(xiàn)最 好的抗熱沖擊性能，即實施例2的大型蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品在700°C溫度下三次不開裂，并且 4個實施例的干燥后的外皮泥在水淋情況下皆不濕潤。對比實施例3、實施例5-7,在硅溶膠 增強劑用量相等的情況下，干燥后的外皮泥在水淋情況下不濕潤的時間隨著外皮泥防水劑 的用量的增加而增加，并且4個實施例的大型蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品均在650°C溫度下三次不 開裂。因此，可以確定硅溶膠增強劑的用量并不是越多越好，硅溶膠增強劑的用量必須在一 定范圍內(nèi)才能改善大型蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品的抗熱沖擊性能。
[0031] 本發(fā)明通過在傳統(tǒng)的免燒外皮泥配方中添加20%以下的硅溶膠增強劑以及10% 以下的外皮泥防水劑后，外皮泥干燥后的強度變成了永久的，在水中浸泡48小時以上都不 會出現(xiàn)減弱，同時由于引入了外皮泥防水劑，一方面增強了外皮泥的抗水性，另一方面也防 止了大型蜂窩陶瓷載體產(chǎn)品在涂覆催化劑時，催化劑溶液中的其它無機材料吸附到外皮泥 中，改變外皮泥的材料組成。通過引入以上兩種添加劑后的外皮泥干燥后泡水48小時不剝 落開裂，涂覆催化劑焙燒后也不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，外皮抗熱沖擊性能達到700°C以上。
[0032] 表1實施例1-7的外皮泥配方及其抗水洗、抗熱沖擊性能
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，其特征在于，按照重量 份的原料包括堇青石粉70-120份、硅溶膠15-45份、玻璃纖維2-8份、甲基纖維素0. 5-2份、 硅溶膠增強劑5-20份和外皮泥防水劑15-30份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，其特 征在于，所述硅溶膠增強劑是一種硅溶膠偶聯(lián)劑，所述硅溶膠增強劑在整個配方中所占有 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為〇. 1-20%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的免燒高硬度抗水性好的大型蜂窩陶瓷載體外皮泥配方，其特 征在于，所述外皮泥防水劑是一種有機硅類型的防水劑，所述外皮泥防水劑在整個配方中 所占有的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為〇. 1-10%。
【文檔編號】C04B24/38GK104402384SQ201410577814
【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