[發(fā)明專利]用于堵塞蜂窩體且具有減小的堵塞深度變化的組合物和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380053804.1
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN105408282B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·N·巴波;A·J·切斯;A·E·克洛寧;H·K·薩爾馬;C·S·瓦倫
• 申請（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C04B28/24
• 分類號: C04B28/24;C04B35/185;C04B35/19;C04B35/195;C04B35/44;C04B35/478;C04B35/565;C04B35/584;C04B38/00;B01D46/24;C04B35/18
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 郭輝,沙永生

相關(guān)申請的交叉引用

本申請根據(jù)35U.S.C.§120要求于2013年3月15日提交的美國專利申請系列號13/833,753的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其是2012年8月30日提交的美國專利申請?zhí)?3/599,584的部分繼續(xù)申請，本文以該申請為基礎(chǔ)并將其全部內(nèi)容結(jié)合于此。

背景

本發(fā)明總體涉及多孔蜂窩體陶瓷，具體來說，涉及改善的可施涂到多孔蜂窩體陶瓷的組合物。

陶瓷壁流式過濾器越來越多地用來從柴油機(jī)或者其它內(nèi)燃機(jī)排氣流中除去微粒污染物。已知有許多種使用由多孔陶瓷形成的具有孔道的蜂窩體結(jié)構(gòu)制造這類過濾器的方法。最普遍的方法是將密封材料形成的固化堵塞物置于這種結(jié)構(gòu)的交替孔道的端部，阻擋流過孔道的直接流體流，迫使流體流先通過蜂窩體的多孔孔道壁，然后才離開所述過濾器。

堵塞蜂窩體結(jié)構(gòu)的重要方面是堵塞深度和堵塞質(zhì)量。堵塞質(zhì)量常常與堵塞中存在空穴相關(guān)。一般地，可通過減少堵塞組合物中的水的量和/或增加堵塞組合物中某些批料組分的粒度，來減少空穴的存在。但是，這種改性可導(dǎo)致堵塞沒有足夠的深度，并因此沒有足夠的機(jī)械(或“壓出”)強(qiáng)度。

另一方面，對于相同的外部幾何形貌，較短的堵塞提供更小的背壓更高的過濾器體積，由此降低再生的頻率和改善燃油經(jīng)濟(jì)性。此外，較短的堵塞提供更厚的材料利用，由此降低過濾器制造成本。因此，需要提供堵塞，其盡可能的短但仍然具有所必備的深度來提供足夠的機(jī)械(或“壓出”)強(qiáng)度。

同時解決所有這些問題所面臨的挑戰(zhàn)涉及堵塞深度變化。堵塞深度變化通常由堵塞組合物在不同的過濾器通道中的流動速率的不同而造成。對流動阻力較大的通道中的堵塞趨于較短，而對流動阻力較小的通道中的堵塞趨于較長。這種變化可導(dǎo)致至少一些較短的堵塞不能提供必需的機(jī)械強(qiáng)度。因此，考慮到對較短堵塞的持續(xù)需求，同時存在提供減少的堵塞深度變化的需求，從而將堵塞不能提供必需的機(jī)械強(qiáng)度的發(fā)生率降到最低。

概述

本發(fā)明的一種實施方式涉及用于施涂到具有多個平行通道的蜂窩體的組合物。該組合物包括具有粒度分布的耐火填料。該組合物還包括有機(jī)粘合劑、無機(jī)粘合劑和液體載體。選擇耐火填料,耐火填料的粒度分布,有機(jī)粘合劑,和粘合劑，從而當(dāng)施涂該組合物以堵塞蜂窩體的多個通道時,由該組合物形成的多個堵塞物具有平均堵塞深度和深度極差(depthrange),從而對于具有給定橫截面尺寸的通道,深度極差小于平均堵塞深度的30％。

本發(fā)明的另一實施方式涉及多孔陶瓷蜂窩體，其包括由多孔陶瓷通道壁連接的多個平行通道。選定的通道包括永久密封到通道壁的堵塞物。該堵塞物包括具有粒度分布的耐火填料以及無機(jī)粘合劑。選擇耐火填料、耐火填料的粒度分布以及無機(jī)粘合劑，從而堵塞物具有平均堵塞深度和深度范圍,從而對于具有給定橫截面尺寸的通道,深度范圍小于平均堵塞深度的30％。

本發(fā)明的另一實施方式涉及將堵塞組合物施涂到具有多個平行通道的蜂窩體的方法。所述方法包括將組合物施涂到蜂窩體。該組合物包括具有粒度分布的耐火填料。該組合物還包括有機(jī)粘合劑、無機(jī)粘合劑和液體載體。選擇耐火填料,耐火填料的粒度分布,有機(jī)粘合劑,和粘合劑，從而當(dāng)施涂該組合物以堵塞蜂窩體的多個通道時,由該組合物形成的多個堵塞物具有平均堵塞深度和深度極差,從而對于具有給定橫截面尺寸的通道,深度極差小于平均堵塞深度的30％。

在以下的詳細(xì)描述中提出了本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)，其中的部分特征和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言由所述內(nèi)容而容易理解，或按文字描述和其權(quán)利要求書以及附圖中所述實施本發(fā)明而被認(rèn)識。

本發(fā)明的示例實施方式提供用于施涂到具有多個平行通道的蜂窩體的組合物。該組合物包括具有粒度分布的耐火填料。該組合物還包括有機(jī)粘合劑、無機(jī)粘合劑和液體載體。該無機(jī)粘合劑包括多分散膠體氧化硅。

本發(fā)明的示例實施方式還提供多孔陶瓷蜂窩體，其包括由多孔陶瓷通道壁圍成的多個平行通道。選定的通道包括永久密封到通道壁的堵塞物。該堵塞物包括具有粒度分布的耐火填料以及無機(jī)粘合劑。該無機(jī)粘合劑包括多分散膠體氧化硅。

本發(fā)明的示例實施方式還提供用于把堵塞組合物施涂到具有多個平行通道的蜂窩體的方法。所述方法包括將組合物施涂到蜂窩體。該組合物包括具有粒度分布的耐火填料。該組合物還包括有機(jī)粘合劑、無機(jī)粘合劑和液體載體。該無機(jī)粘合劑包括多分散膠體氧化硅。

應(yīng)理解，前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都僅僅是示例性的，用來提供理解本發(fā)明的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。