【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種催化劑，特別涉及一種鉍基催化劑及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、在汽車行業(yè)日益發(fā)展的今天，汽車頂棚作為車內(nèi)裝飾的重要材料，其性能和質(zhì)量直接關(guān)系到車輛的舒適性和安全性。汽車頂棚用膠在汽車制造過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它不僅能夠?qū)㈨斉锊牧侠喂痰卣掣皆谲嚿砩希€能提高頂棚的隔音、隔熱性能，提升駕乘體驗。同時，頂棚膠水還能夠防止頂棚材料在使用過程中出現(xiàn)脫落、變形等問題，確保車輛的安全性。
2、在實(shí)際應(yīng)用中，影響汽車頂棚膠性能的因素多種多樣。其中催化劑對其汽車頂棚膠的穩(wěn)定性和粘接性起到極大的影響。目前制備汽車頂棚膠使用的催化劑大多是胺類催化劑和錫類催化劑。胺類催化劑催化制備的汽車頂棚膠雖然粘接性強(qiáng)，但是易吸水，穩(wěn)定性存在風(fēng)險和問題。錫類催化劑催化制備的汽車頂棚膠穩(wěn)定性和粘接性都具有優(yōu)異的性能，但有些錫類催化劑成本高限制其應(yīng)用，另外錫類催化劑具有潛在毒性問題，增加了對操作人員的健康風(fēng)險，也在一定程度上限制廣泛使用。現(xiàn)多數(shù)使用有機(jī)鉍催化劑，但其對水分特別敏感并且在存儲過程中發(fā)生失活，造成頂棚膠粘接強(qiáng)度急劇下降。另外對于操作工藝，單獨(dú)鉍類催化劑在頂棚膠應(yīng)用當(dāng)中無法短時間內(nèi)達(dá)到較好的強(qiáng)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)目的：本專利技術(shù)的第一目的是提供一種提高催化活性，縮短汽車頂棚膠后熟化時間的鉍基催化劑；本專利技術(shù)的第二目的為提供所述鉍基催化劑的制備方法；本專利技術(shù)的第三目的為所述鉍基催化劑在制備汽車頂棚膠中的應(yīng)用。
2、本專利技術(shù)所述的鉍基催化劑，包括載
3、優(yōu)選的，所述鐵和鉍的摩爾比為0.4～1.3:1。單獨(dú)鉍類催化劑在頂棚膠應(yīng)用當(dāng)中無法短時間內(nèi)達(dá)到較好的強(qiáng)度，通過引用氧化鐵與氧化鉍進(jìn)行復(fù)合，促進(jìn)了異氰酸酯和羥基的快速反應(yīng)，縮短其后熟化時間。
4、本專利技術(shù)所述鉍基催化劑的制備方法，包括以下步驟：
5、(1)將鐵鹽和鉍鹽加入溶劑中，充分溶解，然后加入花瓣型介孔二氧化硅，充分混合后，干燥；
6、(2)將步驟(1)干燥后的物料先在惰性氣體中焙燒，然后在空氣中焙燒，得到所述催化劑。
7、所述惰性氣體中焙燒和控股其中焙燒溫度均為370～450℃，先在惰性氣體中焙燒3～5小時，最后在空氣中焙燒3～5h。
8、在焙燒過程中，金屬鹽氧化分解生成的金屬氧化物限域在載體孔道當(dāng)中。
9、優(yōu)選的，所述干燥為：將充分混合后的溶液在真空箱中，90～110℃下干燥。
10、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述溶劑為乙醇、三乙醇胺或乙二胺四乙酸鹽(edta二鈉或四鈉)。所述溶劑既是溶劑也是絡(luò)合劑，可以增加穩(wěn)定金屬離子形成絡(luò)合物，以更好的進(jìn)行負(fù)載限域。
11、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述鐵鹽選自硝酸鐵、硫酸鐵、氯化鐵中的一種；鉍鹽選自硫酸鉍、硝酸鉍、砷酸鉍中是一種。
12、優(yōu)選的，所述花瓣型介孔二氧化硅的制備方法包括以下步驟：
13、(1)按重量份數(shù)，將27～32份的環(huán)己烷0.4～2份正戊醇和0.9～4.6份的原硅酸四乙酯混合均勻，得到a液；另外將0.1～2份十六烷基三甲基溴化銨和0.1～1份尿素均勻溶解在32～45份的水中，得到b液；
14、(2)在a液攪拌狀態(tài)下，然后將b液倒入a液中，充分混合得到混合液；
15、(3)將步驟(3)得到的混合液在90～110℃下反應(yīng)3～5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻；
16、(4)對冷卻后的溶液進(jìn)行破乳，然后靜置，取固體，烘干，最后500～600℃焙燒5～7h，得到白色粉末即為花瓣型介孔二氧化硅載體。
17、本專利技術(shù)所述鉍基催化劑在制備聚氨酯材料中的應(yīng)用。
18、優(yōu)選的，所述鉍基催化劑在汽車頂棚膠中的應(yīng)用方法為：先將23～38份(重量份數(shù))聚醚多元醇和71～89份異氰酸酯在75～80℃下攪拌反應(yīng)1.5～2h，降溫至40～50℃
19、加入0.01～0.08份磷酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85％)攪拌10～15min，然后加入0.04～0.18份所述鉍基催化劑，繼續(xù)攪拌反應(yīng)20min，收料。
20、優(yōu)選的，所述聚氨酯材料為汽車頂棚膠。
21、專利技術(shù)機(jī)理：鉍暴金屬露在空氣中易與水接觸，從而容易失去活性。為解決這一問題，本專利技術(shù)通過引入花瓣型介孔二氧化硅載體，將氧化鉍和氧化鐵限域在載體的孔道內(nèi)，極大降低金屬氧化物與水的接觸，從而提高了催化劑的活性。單獨(dú)鉍類催化劑在頂棚膠應(yīng)用當(dāng)中無法短時間內(nèi)達(dá)到較好的強(qiáng)度，通過引用氧化鐵與氧化鉍進(jìn)行復(fù)合，促進(jìn)了異氰酸酯和羥基的快速反應(yīng)，縮短其后熟化時間。
22、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)通過在氧化鉍催化劑的基礎(chǔ)上引入氧化鐵，并引入載體花瓣型介孔二氧化硅，將氧化鉍和氧化鐵限域在載體孔道內(nèi)，提高了催化劑催化異氰酸酯和羥基的反應(yīng)活性，并縮短了膠的后熟化時間；(2)所述催化劑具有環(huán)保性能，對于操作人員沒有傷害，且價格成本比較低；(3)制備方法簡單，易于工業(yè)化。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鉍基催化劑，其特征在于，包括載體和負(fù)載在載體上的金屬氧化鉍和氧化鐵，所述載體為花瓣型介孔二氧化硅，金屬氧化物被限域在載體的孔道中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉍基催化劑，其特征在于，所述鐵和鉍的摩爾比為0.4～1.3:1。
3.一種權(quán)利要求1或2任一所述鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體中焙燒和空氣中焙燒溫度均為370～450℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，所述干燥為：將充分混合后的溶液在真空箱中，90～110℃下干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述溶劑為乙醇、三乙醇胺或乙二胺四乙酸鹽(EDTA二鈉或四鈉)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述鐵鹽選自硝酸鐵、硫酸鐵、氯化鐵中的一種；鉍鹽選自硫酸鉍、硝酸鉍、砷酸鉍中是一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，所述花
9.權(quán)利要求1或2任意一項所述鉍基催化劑在制備聚氨酯材料中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述聚氨酯材料為汽車頂棚膠。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鉍基催化劑，其特征在于，包括載體和負(fù)載在載體上的金屬氧化鉍和氧化鐵，所述載體為花瓣型介孔二氧化硅，金屬氧化物被限域在載體的孔道中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉍基催化劑，其特征在于，所述鐵和鉍的摩爾比為0.4～1.3:1。
3.一種權(quán)利要求1或2任一所述鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體中焙燒和空氣中焙燒溫度均為370～450℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉍基催化劑的制備方法，其特征在于，所述干燥為：將充分混合后的溶液在真空箱中，90～110℃下干燥。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王晶，劉鋼，
申請(專利權(quán))人：江蘇長能節(jié)能新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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