[发明专利]一种以有机树脂发泡微球为造孔剂的多孔陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及特种陶瓷的制造领域，具体为一种以有机树脂发泡微球为造孔剂的多孔陶瓷的制备方法。

背景技术

多孔陶瓷有着耐高温、高强度、耐腐蚀等诸多优点，是有机多孔过滤材料所无法比拟的，因此在环保、化工等行业得到广泛的应用，特别是陶瓷膜、蜂窝陶瓷过滤器等产品在固液分离、液液分离、固气分离等领域的应用更是将高温分离、腐蚀液分离、选择性分离技术推向了一个高度。

多孔陶瓷中的气孔的来源分为两类，一类是由生产陶瓷的原料的颗粒堆积而成；另一类是在陶瓷生产过程中，在原料中添加入有机的造孔剂，在产品烧成过程中，有机造孔剂被烧尽留下气孔。堆积孔一方面孔径的大小和分布范围受原料的颗粒级配制约，另一方面仅仅依靠堆积孔产品的细孔容量和开口气孔率都无法满足要求；添加造孔剂所生产的多孔陶瓷具有开口气孔率高、孔径分布窄、平均孔径容易控制等优点，而被广泛的采用。但是由于造孔剂的原料粒径也存在一定的分布范围，会限制开口气孔率的分布范围；同时在原料中添加了有机的造孔剂，产品在烧成过程中由于有机物的焚烧会产生大量的热量，从而容易在产品内部形成内应力，从而使产品产生烧成开裂。因此要想生产出高品质的多孔陶瓷，就必须要有粒径均匀、焚烧发热量小的高品质造孔剂。

目前，在多孔陶瓷的生产中通常采用石墨、活性炭、面粉、糊精、酵母粉等可以高温燃尽的有机物粉体作为造孔剂生产不同开口气孔率、不同孔径分布的多孔陶瓷。   

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种以有机树脂发泡微球为造孔剂的多孔陶瓷的制备方法；该方法选择一种有机树脂发泡微球作为生产多孔陶瓷的造孔剂，此造孔剂在发泡前是一种粒度非常均匀的核壳结构微球，外壳为热塑性的丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体，直径一般在0.1μm—45μm之间，当给此微球加热到50℃-300℃之间时，烷烃类气体会发生膨胀，推动软化的热塑性外壳，使微球体积迅速发泡膨胀几倍到几十倍。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种以有机树脂发泡微球为造孔剂的多孔陶瓷的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量比配置无机原料：滑石粉35%-45%、高岭土35%-45%、氧化铝15%-25%；

（2）在无机原料中外加2%-6%重量比、10-40μm的有机树脂发泡微球以及0.05%-0.2%重量比的MC粘结剂，并制成均匀粉体；

（3）然后边搅拌边撒入均匀粉体总重量6%-10%的水，用40目筛过筛造粒，再用液压压片机压制成50mm*50mm*5mm的样品；

（4）将样品放入100℃的烘箱中干燥3小时，再将干燥好的样品放入电炉中，进行样品烧成，烧成周期12小时，最高温度1500度，保温时间2小时。

作为优选，所述有机树脂发泡微球为丙烯酸发泡树脂微球。

与以往技术相比，本发明选择用新型发泡微球作为造孔剂进行多孔陶瓷的生产具有以下有益效果：

1、发泡微球的粒径非常的均一，相同批次的产品颗粒之间的粒径差不超过5%，由于造孔剂的粒径均匀，生产出来的多孔陶瓷的开口气孔的孔径也会相当的均匀，用此法生产的多孔陶瓷产品在过滤时的选择性将大大提升。

2、发泡微球的粒径可以根据需要，通过控制发泡温度来控制，因此使用此类造孔剂可以根据过滤物对多孔陶瓷孔径的要求进行生产任意孔径的多孔陶瓷产品，从而大大的提高了多孔陶瓷的应用领域。

3、由于造孔剂发泡微球的外壳材料是具有高强度的丙烯酸树脂，在多孔陶瓷的生产过程中，不会出现由于粉体的混合、泥料熬炼、产品成型过程中所产生的外力挤压而将发泡微球破坏，这样就能确保采用此新型造孔剂能生产出孔径均匀，孔径大小可控的多孔陶瓷。

4、由于此新型造孔剂为标准的圆形构造，与以往造孔剂的不规则对变形的构造相比，此新型造孔剂的架桥性能更强，因此形同体积的造孔剂所生产出来的多孔陶瓷的开口气孔率会高很多，同时每条开口气孔的不同部位的孔径差也会小很多。

5、此新型造孔剂发泡后为中空状结构，每颗发泡后的微球的壳壁的厚度约为球体直径的几十分之一，采用相同体积此类新型造孔剂与以往造孔剂相比，新型造孔剂中的可燃物的体积只有以往造孔剂的几十分之一，产品在烧成过程中，由于造孔剂的燃烧所产生的致使产品烧成开裂的内应力就会大大的降低，从而可以大大的提高产品的烧成合格率。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。