[發(fā)明專利]干法成型汽車三元催化轉(zhuǎn)化器密封襯墊及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010551314.2
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102465740A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳耀輝;劉超;徐營;張善才
• 申請（專利權(quán)）人: 山東魯陽股份有限公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;C08L33/00;C08K3/34;C08K7/10;C08K3/36
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干法成型汽車三元催化轉(zhuǎn)化器密封襯墊及其制備方法。

背景技術(shù)

城市中日益嚴(yán)重的大氣污染問題在很大程度上是由汽車造成的。汽車對TSP、SO₂、CO、NO_x、Pb的平均分擔(dān)率分別為15％、3％、81％、41％、80％。據(jù)統(tǒng)計，每1000輛車每天排出的CO約3000kg，HC約400kg，NO_x約150kg。平均每燃燒1t汽油，產(chǎn)生約70kg污染物。全世界的汽車每年排放CO約2.2億t，占全球排放量的1/3以上。汽車是流動源，它排放的有害物分布在近地面的氣流中，其濃度與汽車總排放量成正比。最高濃度離地面1m左右，正處在呼吸帶內(nèi)，對人體影響很大。在車流量為每小時1000～2000輛時監(jiān)測氣體排放情況發(fā)現(xiàn)，CO、HC、NO_x等有害氣體占全部有害氣體的80％～90％以上。汽車排放的污染物主要有CO、HC、NO_x、TSP、顆粒物，以及少許的SO₂、醛類、苯并芘等有害氣體，約98％CO、NO_x和60％的碳氫化合物和幾乎100％的SO₂、醛類、多環(huán)芳烴類化合物都是通過汽車的尾氣管排入大氣的。

目前汽車尾氣的凈化方法主要有兩種，一種是機內(nèi)凈化，另一種是機外凈化。機內(nèi)凈化是通過改變發(fā)動機的結(jié)構(gòu)，使燃料充分燃燒或使排出的部分廢氣再次燃燒，以減少廢氣中的有害物質(zhì)；機外凈化主要采用催化凈化法。目前所用的催化法有催化氧化法、催化還原氧化法和三元催化凈化法，目前世界各國都趨向于使用三元催化凈化法。三元催化凈化器主要由催化劑載體、催化劑、密封襯墊和殼體四部分組成。

在國際上，催化轉(zhuǎn)化器經(jīng)過長期市場應(yīng)用和競爭，形成了全世界四大催化劑集團，兩大陶瓷載體集團，一大汽車襯墊集團，壟斷了全球市場。目前主要集團已經(jīng)進入中國獨資或合資建廠。世界上汽車催化轉(zhuǎn)化器用襯墊最大供應(yīng)商為總部在美國明尼蘇達州的3M公司，基本對世界汽車催化轉(zhuǎn)化器用襯墊市場進行了壟斷。該公司向世界上主要生產(chǎn)催化轉(zhuǎn)化器的廠家供應(yīng)合乎用戶需求具有高性能的陶瓷密封襯墊，在中國已申請汽車密封襯墊方面的專利四項，原料涉及各種不同含量的硅酸鋁纖維、晶體氧化鋁纖維、各種膨脹材料及粘結(jié)劑，制備工藝有濕法成型、造紙工藝、編織、針刺等，產(chǎn)品為多種形式復(fù)合。

催化轉(zhuǎn)化器中的襯墊作用非常重要，它是載體與殼體之間的固結(jié)、緩沖裝置。由于殼體材料一般選用不銹鋼，載體材料為陶瓷，因而殼體的熱膨脹系數(shù)一般為載體的熱膨脹系數(shù)的10倍左右，熱膨脹系數(shù)相差較大。因此將會導(dǎo)致溫度變化幅度較大時載體與殼體之間的間隙增大問題，這就需要墊層具有特殊的熱膨脹性能，以避免載體在殼體內(nèi)部發(fā)生串動導(dǎo)致載體破碎等后果。

目前，常用的密封襯墊有金屬網(wǎng)和陶瓷密封襯墊兩種形式，兩者各有優(yōu)缺點。一般選用陶瓷密封襯墊作為催化轉(zhuǎn)化器用襯墊，這種襯墊具有較好的綜合使用性能，主要有以下三部分組成：陶瓷纖維，具有良好的抗高溫能力；膨脹材料，主要起到熱膨脹和隔熱作用；粘合劑，具有足夠的強度以利于裝配操作。目前生產(chǎn)的陶瓷密封襯墊采用濕法造紙工藝生產(chǎn)時具有蛭石分散不均勻、生產(chǎn)成本高等缺點。為此，需要開發(fā)一種新配方產(chǎn)品及一條新工藝路線，解決蛭石分散均勻性，同時解決生產(chǎn)成本過高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種干法成型汽車三元催化轉(zhuǎn)化器密封襯墊及其制備方法，使得汽車三元催化轉(zhuǎn)化器密封襯墊結(jié)構(gòu)更加均勻，密度和緊固力更加合理，結(jié)合更加緊密，同時提高了密封襯墊的高溫強度和緊固力。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種干法成型汽車三元催化轉(zhuǎn)化器密封襯墊，其特征是由如下重量份數(shù)的原料組成：

陶瓷纖維????????????????????50～100份

未膨脹蛭石??????????????????5～40份

濃度為30％的鈉基膨潤土溶液??20～30份

柔性丙烯酸共聚乳液??????????25～35份

水??????????????????????????80～120份。

所述的干法成型汽車三元催化轉(zhuǎn)化器密封襯墊，其特征在于由如下重量份數(shù)的原料組成：

陶瓷纖維??????????????????????80份

未膨脹蛭石????????????????????20份

濃度為30％的鈉基膨潤土溶液????25份

納米二氧化硅與丙烯酸共聚乳液??30份