一種多孔陶瓷及其制備方法技術

本發明專利技術涉及陶瓷加工技術領域，特別涉及一種多孔陶瓷及其制備方法。一種多孔陶瓷，是利用泡沫浸潤陶瓷漿料制成，所述陶瓷漿料主要由高嶺土、石英、堿性長石和乙烯基雙硬脂酰胺制成；所述泡沫主要由聚醚多元醇、多異氰酸酯、三羥甲基丙烷、叔胺催化劑、有機金屬催化劑、硅油、水和有機聚硅氮烷制成；本發明專利技術通過提高泡沫的壓縮強度、回彈性能和耐熱性能，并合理配制陶瓷漿料降低漿料的加工溫度、減少加工膨脹率，制備的多孔陶瓷具孔隙率高、孔徑大小分布均勻的特點，有效提高多孔陶瓷的性能。

Porous ceramic and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of ceramic processing, in particular to a porous ceramic and a preparation method thereof. A kind of porous ceramic, foam ceramic slurry infiltration is the use made of the ceramic slurry is mainly composed of kaolin, quartz, alkali feldspar and ethylene bis stearamide made; the foam is mainly composed of polyether polyol, polyisocyanate, three hydroxymethyl propane, tertiary amine catalyst, organic metal catalyst, silicone oil, water and organic polymer silazane made; the invention improves the compressive strength and resilience properties and heat resistance of foam, and reasonable preparation of ceramic slurry reduce processing temperature, reduce the processing size expansion rate, the preparation of porous ceramic with high porosity, pore size distribution, effectively improve the performance of porous ceramics.

【技術實現步驟摘要】
一種多孔陶瓷及其制備方法
本專利技術涉及陶瓷加工
，特別涉及一種多孔陶瓷及其制備方法。
技術介紹
多孔陶瓷具有表面積大、表面活性高和無毒的特點，被廣泛應用于水過濾，藥物合成等，多孔陶瓷的過濾和吸附作用與孔隙率、孔分布均勻性和孔徑大小有關。多孔陶瓷制備方法主要是有機泡沫浸漬法、添加木粉等方式，其中有機泡沫浸漬法最為常用，制備多孔陶瓷使用的有機泡沫的泡孔結構是開孔性的，是一種軟性泡沫，有利于漿料浸潤到泡沫中，燒結后有機泡沫在高溫下分解，可制得具有三維泡孔結構的多孔陶瓷。由于泡沫為軟性泡沫，在浸漬掛漿和擠壓除去多余漿料時，如果沒有足夠的強度和回彈力，容易造成變形，影響陶瓷中孔形狀和分布的均勻性；在陶瓷燒結過程中，隨著溫度的升高，泡沫逐漸分解，泡沫分解過快容易造成陶瓷坯體坍塌，也會影響陶瓷孔隙率和孔的均勻性。
技術實現思路
鑒于上述內容，有必要提供一種多孔陶瓷及其制備方法，該多孔陶瓷孔隙高，孔徑大小分布均勻，具有優越的性能。為達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是：一種多孔陶瓷，是利用泡沫浸泡在陶瓷漿料中制成，所述陶瓷漿料主要由下述重量份數的原料制成：高嶺土37-42份、石英23-33份、堿性長石16-19份和乙烯基雙硬脂酰胺0.3-0.5份；所述陶瓷漿料的固形份為70-75％；所述泡沫主要由下述重量份數的原料制成：聚醚多元醇100份、多異氰酸酯50-80份、三羥甲基丙烷1-3份、叔胺催化劑0.2-0.5份、有機金屬催化劑0.6-1份、硅油0.3-0.7份、水3-5份和有機聚硅氮烷8-13份；所述聚醚多元醇由蓖麻油基聚醚三元醇、聚氧化丙烯三元醇和聚氧化丙烯二元醇按重量比為6-9:3-4：3-4的比例混合制成；所述蓖麻油基聚醚三元醇是由蓖麻油、環氧乙烷和環氧丙烷按重量比為23:3:1的比例制成的相對分子質量為4000-7000的三元醇；所述多異氰酸酯由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯按重量比為3-6:1的比例混合制成。進一步的，所述蓖麻油基聚醚三元醇的分子量為5000-6000。進一步的，所述聚氧化丙烯三元醇分子量為3000-5000；所述聚氧化丙烯二元醇分子量為2000-4000。進一步的，所述叔胺催化劑為NIAXA-1；所述有機金屬催化劑為DabcoT-9。進一步的，所述有機聚硅氮烷為安智DURAZANE1800樹脂。本專利技術還提供了一種所述多孔陶瓷的制備方法，包括如下步驟：(1)制作陶瓷漿料：按重量份稱取高嶺土、石英、堿性長石和乙烯基雙硬脂酰胺；分別將高嶺土、石英和堿性長石粉碎后，研磨成粒徑大小為3-5μm的粉料并混合；將乙烯基雙硬脂酰胺加入水中，在1000-1500r/min轉速下攪拌15-20min，然后加入上述混合的粉料，調整轉速為2500-3000r/min繼續攪拌40-50min，制成固形份為70-75％的漿料，即為陶瓷漿料；(2)制作泡沫：按重量配比稱取聚醚多元醇、多異氰酸酯、三羥甲基丙烷、叔胺催化劑、有機金屬催化劑、硅油、水和有機聚硅氮烷，將聚醚多元醇、三羥甲基丙烷、叔胺催化劑、有機金屬催化劑、硅油、水和有機聚硅氮烷一起投入混料罐Ⅰ中混勻制得A料，將多異氰酸酯投入混料罐Ⅱ中作為B料，分別給混料罐Ⅰ和混料罐Ⅱ施加壓力，使A料和B料在噴頭處的壓力為10Mpa，打開噴頭使A料和B料按重量比1:1的出料量形成混合噴霧，攪拌混勻制得泡沫預混料；將上述泡沫預混料注入模具中，蓋緊模具蓋，在60-80℃下反應12-16小時，脫模制得泡沫；(3)制作陶瓷坯體：將步驟(2)制得的泡沫浸泡在步驟(1)制得的陶瓷漿料中，待漿料充分浸潤泡沫后，擠壓多余漿料，干燥制成陶瓷坯體；(4)陶瓷坯體的燒結：將步驟(3)制成的陶瓷坯體放入燒結爐中，以5-10℃/min的升溫速率升溫至1170-1300℃后保溫1-3h，自然冷卻至室溫，出爐即為所述的多孔陶瓷。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：發泡聚氨酯中的開孔率和彈性與多元醇的分子結構、分子量和官能度有關，合理控制多元醇的結構、分子量和官能度，能有效提高發泡聚氨酯的開孔率和彈性，提高陶瓷漿料的浸漬效果。本專利技術制備泡沫時，多元醇主要以柔性好、分子量高的蓖麻油基聚醚三元醇作為骨架原料，配合使用不同分子量的聚醚二元醇和三元醇；多異氰酸酯則以柔性較好的多亞甲基多異氰酸酯為主，加入剛性較好的的甲苯二異氰酸酯氰酸酯；以上述多元醇和多異氰酸酯作為主料制備泡沫，能獲得開孔性泡孔結構的同時還具有一定壓縮強度和回彈力，防止掛漿和擠壓時變形；有機聚硅氮烷樹脂具有極佳的耐高溫性能，工作溫度可達900℃，在1000℃時，通過熱解可轉化為陶瓷材料，還具有粘度低且能與多種樹脂混用的特點，在制備泡沫時加入有機聚硅氮烷樹脂，能有效改善泡沫的耐高溫性能，提高泡沫的分解溫度，防止泡沫分解過快導致陶瓷坯體坍塌。本專利技術的陶瓷漿料以高嶺土和石英為主，兩種原料的膨脹系數不同，在高溫燒結時可實現膨縮互補，減少燒結的膨脹率，降低陶瓷中內應力；在陶瓷漿料中加入堿性長石能降低陶瓷的燒結溫度；加入乙烯基雙硬脂酰胺能保證粉料在水中具有良好的分散性，提高漿液的均勻性；上述4種原料混合制成的漿料穩定性好，加工溫度低，制成的陶瓷中的內應力小，具有較高的強度。本專利技術通過提高泡沫的壓縮強度、回彈性能和耐熱性能，并合理配制陶瓷漿料降低漿料的加工溫度、減少加工膨脹率，制備的多孔陶瓷具孔隙率高、孔徑大小分布均勻的特點，有效提高多孔陶瓷的性能。【具體實施方式】本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。實施例1本專利技術的多孔陶瓷，是利用泡沫浸泡在陶瓷漿料中制成。本專利技術的多孔陶瓷通過以下方法制成：(1)制作陶瓷漿料：按重量配比稱取高嶺土37kg、石英33kg、堿性長石16kg和乙烯基雙硬脂酰胺0.3kg；分別將高嶺土、石英和堿性長石粉碎后，研磨成粒徑大小為3μm的粉料并混合；將乙烯基雙硬脂酰胺加入水中，在1000r/min轉速下攪拌20min，然后加入上述混合的粉料，調整轉速為2500r/min繼續攪拌50min，制成固形份為70％的漿料，即為陶瓷漿料；(2)制作泡沫：將蓖麻油、環氧乙烷和環氧丙烷按重量比為23:3:1的比例混合制成相對分子質量為4000的蓖麻油基聚醚三元醇；在其他實施例中還可以制成相對分子質量為5000的蓖麻油基聚醚三元醇；將上述蓖麻油基聚醚三元醇、分子量為5000的聚氧化丙烯三元醇和分子量為2000的聚氧化丙烯二元醇按重量比為6:3：3的比例混合制成聚醚多元醇；將多亞甲基多苯基多異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯按重量比為3:1的比例混合制成多異氰酸酯。按重量配比稱取上述聚醚多元醇100kg、多異氰酸酯50kg、三羥甲基丙烷1kg、NIAXA-1叔胺催化劑0.2kg、DabcoT-9有機金屬催化劑0.6kg、硅油0.3kg、水3kg和安智DURAZANE1800有機聚硅氮烷8kg；將聚醚多元醇、三羥甲基丙烷、NIAXA-1叔胺催化劑、DabcoT-9有機金屬催化劑、硅油、水和安智DURAZANE1800有機聚硅氮本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多孔陶瓷，是利用泡沫浸泡在陶瓷漿料中制成，其特征在于，所述陶瓷漿料主要由下述重量份數的原料制成：高嶺土37?42份、石英23?33份、堿性長石16?19份和乙烯基雙硬脂酰胺0.3?0.5份；所述陶瓷漿料的固形份為70?75％；所述泡沫主要由下述重量份數的原料制成：聚醚多元醇100份、多異氰酸酯50?80份、三羥甲基丙烷1?3份、叔胺催化劑0.2?0.5份、有機金屬催化劑0.6?1份、硅油0.3?0.7份、水3?5份和有機聚硅氮烷8?13份；所述聚醚多元醇由蓖麻油基聚醚三元醇、聚氧化丙烯三元醇和聚氧化丙烯二元醇按重量比為6?9:3?4：3?4的比例混合制成；所述蓖麻油基聚醚三元醇是由蓖麻油、環氧乙烷和環氧丙烷按重量比為23:3:1的比例制成的相對分子質量為4000?7000的三元醇；所述多異氰酸酯由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯按重量比為3?6:1的比例混合制成。

【技術特征摘要】
1.一種多孔陶瓷，是利用泡沫浸泡在陶瓷漿料中制成，其特征在于，所述陶瓷漿料主要由下述重量份數的原料制成：高嶺土37-42份、石英23-33份、堿性長石16-19份和乙烯基雙硬脂酰胺0.3-0.5份；所述陶瓷漿料的固形份為70-75％；所述泡沫主要由下述重量份數的原料制成：聚醚多元醇100份、多異氰酸酯50-80份、三羥甲基丙烷1-3份、叔胺催化劑0.2-0.5份、有機金屬催化劑0.6-1份、硅油0.3-0.7份、水3-5份和有機聚硅氮烷8-13份；所述聚醚多元醇由蓖麻油基聚醚三元醇、聚氧化丙烯三元醇和聚氧化丙烯二元醇按重量比為6-9:3-4：3-4的比例混合制成；所述蓖麻油基聚醚三元醇是由蓖麻油、環氧乙烷和環氧丙烷按重量比為23:3:1的比例制成的相對分子質量為4000-7000的三元醇；所述多異氰酸酯由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯按重量比為3-6:1的比例混合制成。2.根據權利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述蓖麻油基聚醚三元醇的分子量為5000-6000。3.根據權利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述聚氧化丙烯三元醇分子量為3000-5000；所述聚氧化丙烯二元醇分子量為2000-4000。4.根據權利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述叔胺催化劑為NIAXA-1；所述有機金屬催化劑為DabcoT-9。5.根據權利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述有機聚硅氮烷為安智DURAZANE1800樹脂。6.權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高琦，
申請(專利權)人：玉林龍升建筑裝飾工程有限公司，
類型：發明
國別省市：廣西,45