[发明专利]一种蜂窝陶瓷催化剂载体及其制备方法

说明书

本发明属于蜂窝陶瓷材料技术领域，具体涉及一种蜂窝陶瓷催化剂载体及其制备方法。本发明所述的蜂窝陶瓷催化剂载体以氧化铝、氧化镁、电熔石英、滑石、生高岭土为无机主料，并添加甲基纤维素、溴苯阻燃剂、有机硅聚醚共聚物、豆油和水为催化剂，尤其是添加低烟、低毒的溴苯阻燃剂，是一种赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，可提供高分子材料的阻燃性，能够有效抑制蜂窝陶瓷载体中的有机物燃烧，避免载体内外温差，提高烧成合格率；同时，阻燃剂的抑制作用可以使蜂窝陶瓷载体烧制过程中迅速升温，有助于提高生产效率，具有节能环保的优势。

技术领域

本发明属于蜂窝陶瓷材料技术领域，具体涉及一种蜂窝陶瓷催化剂载体及其制备方法，所述催化剂载体可应用于移动源(机动车、船)排气污染物一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮化物NOx的无害化治理。

背景技术

日益严格的排放法规，使排气后处理系统已成为机动车、船的标配部件。所述排气后处理系统利用具有氧化还原能力的催化剂把发动机排气中的污染物一氧化碳CO、碳氢化合物HC和氮氧化物NOx转化成无害的二氧化碳CO₂、氮气N₂和水H₂O，使尾气符合排放标准。

现有技术中，机动车、船用排气后处理系统多使用蜂窝陶瓷材料承载催化剂(催化剂载体)进行污染物的处理，如选择性催化还原SCR催化剂载体、氧化催化转化DOC催化剂载体、汽油车三元催化器TWC催化剂载体等。现有蜂窝陶瓷载体的制备工艺路线多为“混料-捏合-练泥-陈腐-筛滤-成型-干燥-切割-烧制-磨边-围边”。混料工艺过程中一般需要加入粘结剂(如纤维素醚)、分散剂(如醇醚)和润滑剂(如高品质油类)等有机物，这就使得催化剂制备原料中的有机物含量超过9％。蜂窝陶瓷载体在烧制过程中，由于蜂窝陶瓷内部设置有上万个空格，这即限制了蜂窝陶瓷内所含有机物分解及燃烧过程产生热量的传递，使蜂窝陶瓷载体内部温度远高于外部，形成较大的径向温度梯度，产生热应力，烧制窑炉温度控制不合理极易造成蜂窝陶瓷开裂，使烧制合格率下降。

为解决该问题，目前多采用严格控制烧制温度曲线中有机物挥发段的温升速率，实现蜂窝陶瓷载体径向温度场分布合理控制，以避免烧制过程中蜂窝陶瓷载体的开裂，但即便如此，据统计传统蜂窝陶瓷载体烧制工艺产品合格率也很难达到95％。过低的有机物挥发段温升速率，使蜂窝陶瓷载体烧制周期长，严重制约着生产线生产效率的提高，同时，燃料的大量消耗及烧制废品，也使降低蜂窝陶瓷载体生产成本成为难题。因此，需要开发一种可实现快速烧制的蜂窝陶瓷催化剂载体，以确保产品的合格率和生产效率。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种蜂窝陶瓷催化剂载体，以解决现有技术中蜂窝陶瓷催化剂载体成品合格率低及烧制周期过长的问题；

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供上述蜂窝陶瓷催化剂载体的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种蜂窝陶瓷催化剂载体，所述蜂窝陶瓷催化剂载体的制备原料包括无机主料及添加剂；

所述无机主料以其总量计，包括如下质量含量的组分：

氧化铝18-22wt％；

氧化镁3-5wt％；

电熔石英12-18wt％；

滑石25-30wt％；

生高岭土30-35wt％；

所述添加剂包括占所述无机主料总量0.5-2.0wt％的氮系阻燃剂。

优选的，所述氮系阻燃剂的添加量占所述无机主料总量1.5wt％。

所述的蜂窝陶瓷催化剂载体，所述无机主料以其总量计，包括如下质量含量的组分：

氧化铝20.17wt％；

氧化镁4.11wt％；