[发明专利]一种薄壁波纹式蜂窝体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种薄壁波纹式蜂窝体材料的制备方法，包括以下步骤：1)取平板玻璃纤维毡，浸入成型液中，取出，干燥，经成型机成型得到波纹式玻璃纤维毡；2)取平板玻璃纤维毡，与步骤1)得到的波纹式玻璃纤维毡交替贴合，浸渍粘接剂后干燥得到薄壁波纹式蜂窝体材料。采用本发明制备方法制备的薄壁波纹式蜂窝体材料壁厚＜0.2mm，显著降低了材料的成本和使用时对气体流过的阻力。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别涉及一种薄壁波纹式蜂窝体材料及其制备方法。

背景技术

蜂窝体材料应用广泛，如蜂窝陶瓷，蜂窝脱硝催化剂等。蜂窝体材料的物理参数中壁厚至关重要，既影响气体流过蜂窝体材料时的压降，也影响蜂窝体材料的成本。对于蜂窝体材料而言，在孔参数保持一致前提下，壁厚减少可降低蜂窝体材料的成本，也可以降低气体流过时的压力损失。

依据制备方法，蜂窝体材料可分为两类，一类是一次性挤出式蜂窝体材料，技术水平最高的是美国的Cormetech公司，该公司的108孔燃气脱硝催化剂壁厚0.2mm；另一类是波纹式蜂窝体材料，该类材料先将平板玻璃纤维毡材料压成波纹材料，然后将波纹材料和平板材料交替叠加，浸渍粘结剂后干燥得到蜂窝体，有关公司有丹麦的托普索公司等。然而目前波纹式蜂窝体材料的壁厚0.3mm。波纹式蜂窝体由于采用玻璃纤维毡作为基材，相同体积条件下，其重量比挤出式蜂窝体材料显著减少，因此，若能进一步降低其壁厚，将在降低气体流过时的阻力损失和成本方面具有显著优势。

此外，目前波纹式蜂窝体材料在成型过程中，需要使用挥发性强或者毒性强的有机试剂，如CN108404998A中使用了硅烷和甲醇，CN108619902A使用了甲醇，这不能满足当前的挥发性有机物控制环保背景的需要。

因此，如何采用更环保的制备方法，获得壁厚0.2mm的波纹式玻璃纤维蜂窝体，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种薄壁波纹式蜂窝体材料，其壁厚＜0.2mm，可有效降低气体流过时的阻力损失，此外，加工成本降低。

本发明的目的之二是提供一种薄壁波纹式蜂窝体材料的制备方法，该种制备方法简单、环保，可有效降低薄壁波纹式蜂窝体材料的制备成本，并提高其使用性能。

本发明的技术方案是：一种薄壁波纹式蜂窝体材料的制备方法，包括以下步骤：

1)取平板玻璃纤维毡，浸入成型液中，取出，干燥，经成型机成型得到波纹式玻璃纤维毡；

2)取平板玻璃纤维毡，与步骤1)得到的波纹式玻璃纤维毡交替贴合，浸渍粘接剂后干燥得到薄壁波纹式蜂窝体材料。

优选的，步骤1)、步骤2)所述平板玻璃纤维毡的规格为克重≤30g/m²。

具体的，步骤1)所述成型液，包括10～30wt％的有机组分、10～40wt％的无机组分、0.1～0.5wt％的助剂，余量为水，所述有机组分为可溶性淀粉，所述无机组分为硅溶胶和/或铝溶胶，所述助剂为硅烷偶联剂。

优选的，步骤1)所述干燥，温度为110～180℃，时间为2～5min。

优选的，步骤1)所述成型机为瓦楞机，瓦楞机成型时瓦楞辊的温度为200～240℃。

具体的，步骤2)所述粘接剂包括10～40wt％的硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶、拟薄水铝石中的任一种或几种混合，余量为水。

优选的，步骤2)所述干燥，先在50～80℃干燥10～24h，然后在105～120℃干燥4～8h。

采用上述技术方案具有以下有益效果：