CN100352791C - 用于蜂窝陶瓷体的粘合剂组合物以及蜂窝体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于陶瓷或其它粉末成形为生坯的粘合剂系统,它包含粘合剂、用于该粘合剂的溶剂、表面活性剂以及相对于粘合剂及其溶剂而言的非溶性组分。该非溶剂组份比含粘合剂的所述溶剂粘度低,此非溶剂中至少部分是支链烷烃(paraffin),该支链烷烃的90%回收蒸馏温度在205-225℃之间,其主要碳链长度分布为12-14。本发明还揭示了将塑化粉末混合物成型和成形的方法以及一种用该粘合剂系统制造陶瓷制品的方法。
Description
本申请要求1999年12月31日Beall等的临时申请60/174,111,即“用于蜂窝陶瓷体的粘合剂组合物以及蜂窝体的制造方法”的优先权。
发明背景
1.技术领域
本发明主要涉及用于成形陶瓷和陶瓷体领域的粘合剂组合物,以及用该粘合剂组合物制造陶瓷或蜂窝陶瓷体的方法。具体地说,本发明涉及一种含支链烷烃液态有机物组份的粘合剂组合物,以及该粘合剂组合物在蜂窝陶瓷体制造方法中的应用。
2.相关技术的描述
用来从粉末材料如颗粒状陶瓷材料生产制品的粘合剂和粘合剂组合物必须满足许多要求。例如,粘合剂和粘合剂组合物必须与陶瓷材料相容,从而能提供在粘合剂中有较高载荷的陶瓷材料的可流动分散性。另外,通过对在粘合剂中的陶瓷粉末分散液成形制得的“生坯”预制品应具有足够的强度,以便对其进行操作。
为了如希望的那样“烧净”即除净粘合剂,粘合剂应当能从成形的陶瓷部件中除去且该部件不会发生变形或破裂。另外,除去粘合剂的预塑坯应当至少具有最低要求的强度,但是粘合剂残余物应足够得少,以便容易实现无缺陷的致密化。
满足这些需求的粘合剂的配方是复杂的,现有技术中已经公开了许多不同的粘合剂配方。最近,在制成各种形状的制品包括蜂窝基材中,已经提出使用纤维素醚粘合剂。混合物是精细混合且均匀的,并产生大小和形状非常完整且具有均一物理性能的生坯。除包含粘合剂外,这些粉末混合物通常还包含某些有机添加剂,例如表面活性剂、润滑剂和分散剂,它们起着增强润湿从而产生均匀配合料的加工助剂的作用。
最近,对于壁较薄的、单元密度较高的蜂窝结构体、形状复杂的制品以及具有大的正面的制品的需求有所增加。利用目前的粘合剂(即纤维素醚粘合剂)技术制得的壁薄、形状复杂的制品在操作时因为“生坯”预制品的强度低而易变形,。
现有方法之一是共同转让的美国专利申请No.60/069,637(Chalasni等人)所述,用一种粉末混合物来成形蜂窝结构体,该混合物包含粉末材料、粘合剂、用于粘合剂的溶剂、表面活性剂和相对于粘合剂、溶剂以及粉末材料而言的非溶剂性组分,而且最好是疏水性非溶剂。混合该粉末混合物,塑化并成形为生坯陶瓷预制品,由于其生坯湿强度提高,所以特别适合用于加工成薄壁蜂窝结构体。
尽管Chalasani的这篇文献为通过挤塑制成复杂的薄壁陶瓷蜂窝体的工艺能力提供了显著的进步,例如:与无油挤塑的陶瓷配合料相比,提高了同等挤塑压力下的挤出物硬度,提高了挤塑速度(2-3倍),但是,在粉末中加入该非溶剂(如轻质矿物油)却为“烧净”或除净粘合剂造成了困难。具体地说,要从已成形的陶瓷部件中除去粘合剂组分难免造成部件变形或破坏。具体地说,在去除粘合剂温度范围(150-500℃)内,材料强度大大低于标准无油配合料。而且,该温度区间内形变比无油产品更严重的原因还在于去除油和粘合剂的过程相当复杂。结果,产品破裂成为严重问题,尤其是对大型部件而言。因此,在烧制陶瓷蜂窝体时必须采取一些特殊措施以避免陶瓷体产生裂缝,例如采用特殊设计的窑和除去挥发性物质的装置,减少气氛中的含氧量,以及采用次数增加的复杂的烧制循环。
美国专利申请09/321,013(Beall等)揭示了一种用于陶瓷及其他粉末成形生坯的改良粘合剂组合物以克服上述烧制中的问题。该粘合剂组合物包含:粘合剂,该粘合剂的溶剂,表面活性剂,和对所述粘合剂及其溶剂而言的非溶剂性组份。非溶剂组分的粘度低于含粘合剂的溶剂,该非溶剂组份中至少部分是液态有机物,其90%回收蒸馏温度不超过225℃,低于220℃更好;该液态有机物可以是例如无味矿物油之类。采用此类无味矿物油等液态有机物的优点在于可以在加热干燥阶段通过蒸发去除。这样,至少部分粘合剂组合物在烧制阶段前就已去除,消除了与以往粘合剂组合物相关的放热强度问题。
最近发现,碳链分布主要为12,90%回收蒸馏温度约205℃以下的某些直链烃和支链烃(例如某些无味矿物油)会在双螺杆混合机挤塑过程中造成挤出物前沿流动不均匀,最后造成挤出的料片在某些区域扭曲(buckled)。由于这些区域通常造成烧制产品强度降低和将烧制产品用于汽车尾气排放时的排气压升高,所以需要避免。已发现,这些材料的使用降低了混合时挤塑机所受到的扭矩,这被认为会降低混合程度,导致配合料不均匀。就是这些不均匀区域被认为造成了挤出物流动的不均匀。
鉴于本领域中的前述不便,需要开发一种粘合剂组合物,能够由陶坯成形并烧制成为合格的陶瓷制品,同时避免料片扭曲和用于汽车尾气处理时排气压升高的问题。
发明概述
本发明涉及一种在有机粘合剂组合物中用低分子量支链异链烷烃制造陶瓷蜂窝体的方法。本发明出入意料地发现,支链烷烃可在混合中提供更大的扭矩,从而加剧混合,得到更均匀的配合料。由此可以消除前述区域流量不均的问题,并与之相关联的烧后陶瓷中料片扭曲的缺陷。这些支链烷烃可赋予挤塑产品高湿强,并通过干燥蒸发去除,象其他低分子量液体那样消除了造成烧制时破裂的放热问题。简而言之,在成形过程中采用含有支链烷烃的粘合剂组合物与现有技术采用含烃粘合剂组合物相比具有显著优点。
本发明提供了一种用于陶瓷或其他粉末成形生坯成形的粘合剂组合物。本发明粘合剂组合物的必要组份包括:粘合剂,该粘合剂的溶剂,表面活性剂,和至少对所述无机组份、粘合剂及其溶剂而言的非溶剂性组份。该非溶剂组份的粘度低于含粘合剂的所述溶剂,且其中至少一部分是支链烷烃,据ASTM D86测定的90%回收蒸馏温度在约205-225℃之间。而且,该支链烷烃的主要碳链长度分布为12-14。
本发明粘合剂组合物的优点是,它可用来制成具有薄壁多单元堇青石(cordierite)蜂窝结构体。具体地说,如此成形生坯具有避免薄壁(厚度小于150微米)陶瓷蜂窝结构体坍塌所需的高硬度,且没有扭曲缺陷。而且,由于支链烷烃能够在加热干燥阶段蒸发去除,所以不会象现有粘合剂组合物那样产生放热强度,并因此避免了现有含非溶剂液态有机物的粘合剂组合物在烧制时产生裂纹的问题。
附图说明
为了更好地了解本发明可参考附图,其中:
图1A-D显示构成本发明适用支链烷烃的几种支链烷烃分布的分支化学结构;
图2显示含不同粘合剂组合物的陶瓷配合料的扭矩曲线比较结果,所述粘合剂组合物含包括本发明支链烷烃在内的多种非溶剂性组份。
详细描述
本发明揭示了一种新的粘合剂组合物,可用于制造薄壁、多单元堇青石(cordierite)蜂窝结构体。根据本发明,用于烧制陶瓷或其他无机材料成形体生坯加工过程中的本发明粘合剂组合物包含以下组份:粘合剂,该粘合剂的溶剂,表面活性剂,和至少对粘合剂及其溶剂组份而言的非溶剂性组份;即,所述非溶剂性组份与粘合剂及其溶剂不混溶。所述非溶剂的粘度低于含粘合剂的所述溶剂,且其至少一部分是支链烷烃。所述支链烷烃的ASTMD 86测得90%回收蒸馏温度在约205-225℃之间,更好的是205-220℃之间。本发明认为,本发明包括所述非溶剂完全由支链烷烃构成的粘合剂组合物。本文的支链烷烃指仲基(异-)或叔基形式分支的链烷烃,本发明优选支链烷烃的异链烷烃形式。
至少部分为支链烷烃的非溶剂在本发明中的作用与Beall和Chalasani的专利中所述相同。简而言之,至少部分为支链烷烃的该非溶剂取代了一部分溶剂,对塑性不做出贡献,但提供了成形所需的流动性,而配合料仍可固化。因此,本发明粘合剂组合物一样可以提高湿坯强度(与传统粘合剂相比),但是不会造成加工困难。换言之,本发明粘合剂组合物允许进行硬性配合料的挤塑,但不会对挤塑压力、扭矩和流动性产生不利影响。具体地说,所得的湿挤出物具有避免薄片(<150μm)陶瓷蜂窝体结构坍塌所需的高硬度。
根据待测材料选用ASTM D86标准方法测得90%回收蒸馏温度在205-225℃之间的支链烷烃可确保所有支链烷烃可在标准除水干燥过程中蒸发去除,不论过程期间的分压和气流情况如何。支链烷烃的90%回收蒸馏温度应高到足以保证所述链烷烃不会在混合、塑化和生坯成形步骤中被去除。
可用的支链烷烃其主要分支碳链长度分布(>75%)为12-14。图1A-D显示了适合构成本发明支链烷烃的4种支链烷烃分布,分别是C11,C12,C13和C14的支链烷烃分布。需要指出的是,链间的圆圈代表CH2基团,链端的则代表CH3基团,交叉处的则代表CH基团。
支链烷烃的另一特征是,和Beall的液态有机物一样,在100-110℃表现为吸热,这一温度区间与从生坯中除水的干燥温度区间交叠。因此,采用至少部分包含支链烷烃作为非溶剂的粘合剂组合物比所有传统粘合剂组合物都好的优点在于:本发明粘合剂组合物保留了Beall发现的优点,同时可在烧制前(在干燥过程中)通过蒸发去除粘合剂组合物中的至少部分液态有机物。如此去除有机粘合剂中的液态有机物可减少烧制过程中生坯受到的放热,因而能够减少蜂窝陶瓷或其他无机材料成形坯烧制过程中的破裂。
理论之外,采用支链烷烃作为非溶剂性液态有机组份的好处在于可在混合时产生更大的扭矩,从而加剧混合,得到更均匀的配合料。这种大扭矩/强混合的最终效果是优良的挤塑前沿均匀性,这样的均匀性一般需用碳链分布为C20的高分子烃才会得到。换言之,本发明发现,在粘合剂组合物中采用支链烷烃可使配合料的流变性更均一,由此可消除流量不稳定的问题,可避免挤出物中的扭曲缺陷。需要指出的是,前述Beall的低分子量液态有机物虽然也能在干燥过程中蒸发去除,并且也是在烧制前去除因而没有放热问题,但是那些材料的缺点在于会造成通过模头的挤出物流量不稳定。这种不稳定继而会形成快速流区,在挤出物中形成许多扭曲缺陷区。从理论上讲,本发明的支链烷烃不会造成上述流量不稳的问题,因为链烷烃分子向无机混合物的吸附比现有技术中的不饱和烃低。而且,本发明认为,本发明支链烷烃粘合剂组合物的剪切特征更适合用于形成堇青石材料的混合过程。
本发明的优选粘合剂是水性的,即能够与极性溶剂形成氢键。甲基纤维素和/或甲基纤维素衍生物尤其适合作为本发明的有机粘合剂,其中尤其优选甲基纤维素,羟丙基甲基纤维素或它们的混合物。优选的纤维素醚原料是Dow Chemical Co.的Mthocel A4M,F4M,F240和K75M纤维素产品。Mthocel A4M是甲基纤维素。Mthocel F4M,F240和K75M是羟丙基甲基纤维素。
可将优选的纤维素醚粘合剂与例如PVOH或聚环氧乙烷等水性助粘合组份混合。
可用于本发明粘合剂组合物的溶剂必须是水性的,并能够将粘合剂组份和其他无机颗粒组份水合化。尤其优选作为溶剂的是水或可与水混溶的溶剂。
可与支链烷烃联用的非溶剂的例子包括,例如,轻质矿物油,玉米油,高聚丁烯,多元醇酯,轻质矿物油与蜡乳液的混合物,链烷烃与玉米油的混合物,和以上所述的组合。尤其好的“非液态有机物”非溶剂包括聚α烯烃(polyalphyaolefins),C14-24轻质矿物油和α烯烃。
可用于本发明粘合剂组合物的表面活性剂包括例如C8-22脂肪酸和/或其衍生物,C8-22脂肪酯,C8-22脂肪醇,硬脂酸,月桂酸,油酸,亚油酸,棕榈酸,硬脂酸与十二烷基硫酸铵的混合物,其中优选硬脂酸,月桂酸和油酸。
优选实施方式中,基于100份粘合剂,本发明粘合剂组合物包含:约15-30份非溶剂,其中至少1份是支链烷烃,约0.5-10份表面活性剂,约2-20份粘合剂和约50-75份溶剂。更好的实施方式中,所述粘合剂组合物包含:约5-10份非溶剂,其中至少1份是所述液态有机物,约1-5份表面活性剂,约5-15份粘合剂,和60-70份溶剂。
特别好的粘合剂组合物中,粘合剂所含的纤维素醚选自甲基纤维素,甲基纤维素衍生物及其组合物,支链烷烃与非溶剂组份中的非溶剂是聚α烯烃,表面活性剂选自硬脂酸,十二烷基硫酸铵,月桂酸,油酸,棕榈酸,和它们的组合物,溶剂是水。
虽然本发明粘合剂组合物为传统无机成形过程提供了实质性的优点,但是它更可为陶瓷材料,特别烧制后可生成堇青石、莫来石或其混合物的那些陶瓷材料的加工提供独特的优点,上述混合物的有些例子包含约2-60wt%莫来石和约30-97wt%堇青石,并含有约10wt%以下的其他物相。特别适合采用本发明粘合剂组合物的用于形成堇青石的陶瓷配合料可参见美国专利3,885,977。
以100重量份无机材料计,一种烧制后可最终形成堇青石的特别优选的陶瓷材料是:33-41份氧化铝,最好是34-40份,46-53份二氧化硅,最好是48-52份,11-17份氧化镁,最好是12-16份。
在实施本发明时,可按照各种选用量将各组份制备成可模制(moldable)粉末组合物,其中包含所述粘合剂组合物,和由可烧结无机颗粒材料组成的无机物粉末组份,例如陶瓷粉末材料。
在优选实施方式中,所述组合物含:以100重量份无机物粉末计,约2-50重量份非溶剂,其中至少1份是支链烷烃,约0.2-10重量份表面活性剂,约2-10重量份粘合剂,和约6-50重量份溶剂。
在特别好的实施方式中,所述组合物含:以100重量份无机物粉末计,约5-10重量份非溶剂,约0.2-2重量份表面活性剂,约2.5-5重量份粘合剂,约8-25重量份溶剂。
用合适的已知方法将本发明粘合剂组合物的各组份与无机物粉末材料(例如陶瓷粉末材料)混合,制备成充分混合且均匀的陶瓷粉末与粘合剂的混合物,这可以通过已知的捏合过程来完成。
优选实施方式中,塑化在第二阶段进行。在此阶段,第一阶段所得的湿混物在任一合适的混合机中接受剪切作用以使之塑化,所述的混合机是例如双螺杆挤塑机/混合机,螺旋混合机,研磨混合机,或双臂混合机等。
另一优选实施方式中,将本发明粘合剂组合物的各组份与无机物粉末材料混合包括:将无机物粉末混合物,表面活性剂与粘合剂干混成均匀的干混物,向其中加入溶剂,形成中间塑化混合物,然后向其中加入含支链烷烃的非溶剂。
然后用已知的塑化混合物成形方法将所得的硬性配合料成形为生坯,所述方法例如挤塑,热压铸成形,粉浆浇铸,离心浇铸,压力浇铸,干压等。本发明最适合通过模头的挤塑。
用一个放料端装有模头的液压挤压机或两段脱气单螺旋挤塑机,或双螺杆混合机进行垂直或水平挤塑。如果用双螺杆混合机,应根据材料和其他加工条件来选择合适的螺杆元件,以产生足够的压力迫使物料通过模头。
然后,将制得的生陶坯在选定温度,合适的气氛下烧制一段时间,所述条件取决于烧后成品陶瓷的组成、尺寸和几何形状。例如,对于主要用于形成堇青石的组合物来说,温度一般为1300-1450℃,烧制时间约为1-8小时。烧制时间和温度取决于材料的种类和数量,以及烧制设备的类型,但总烧制时间一般约为20-80小时。
本发明的配合料含有支链烷烃,保留了含非溶剂组份的标准粘合剂组合物优于传统粘合剂组合物的许多优点,其中包括:1)明显较低的挤塑温度;2)低温加工和混合扭矩,因此在获得高挤出流量时仍可保持产品的高质量;3)表面光滑;4)定型持久,这在多单元结构中可改善近壁部分单元之间的正交形态。
在提高湿强和挤出速度之外,使用支链烷烃还保留了许多含液态有机物粘合剂组合物的优点。需将油份烧净的非溶剂和其他常规粘合剂组合物有大量放热的问题,常会造成不同的收缩和裂纹,本发明粘合剂组合物则没有这些问题;保留这些优点的原因在于其205-225℃(以205-220℃为佳)的90%回收蒸馏温度。简而言之,采用支链烷烃保留了先前基于液态有机物的粘合剂组合物的优点,其中包括:1)在干燥阶段去除了至少部分粘合剂组合物即支链烷烃,这减少了其后烧制阶段需要去除的液体/粘合剂量,因而减少了烧制过程中出现裂纹等缺陷的几率;2)烧制阶段的形变情况类似于无油生坯;3)因为去除速度快,所以提高了烧制成品的产量。
因此,本发明适合用于制造复杂的挤塑成形件,尤其是陶瓷成形件,而且适合制造它们的烧制品,例如薄壁高密度多单元陶瓷蜂窝结构。
实施例
为了进一步阐明本发明的原理,以下将描述几种本发明的粘合剂组合物。然而,需要明白的是,这些实施例仅用于说明而非限定本发明,根据本发明的构思,还存在许多不同的改换形式。
实施例1-5
将5份组成如表I所示的塑化无机混合物料分别与表II所示组成的有机物料组合物之一混合。表III所列是用作非溶剂的本发明组合物1和对比组合物2、3的碳链分布和90%回收蒸馏温度,三者分别含有支链烷烃Soltrol 170,130和220。对比组合物4含链长C20和C30的聚α烯烃(DURASYN 162,Amoco Chemicals)非溶剂混合物,对比组合物5含本发明粘合剂组合物,其中包括含Gulfiene 12的非溶剂。Durasyn-162和Gulftene-12都是直链液态烃。
用Brabender混合机将物料混合并塑化。在此期间测定各种组合物的混合扭矩,记录在图2所示的曲线上。具体地说是将扭矩作为时间的函数。曲线A-E分别是Soltrol170,130,220,Durasyn和Gulftene组合物的曲线。
对曲线图的研究发现,含Durasyn-162物料的扭矩-时间曲线即曲线D代表了一种具有良好挤塑特性的物料。具体地说,该曲线表现为一个扭矩上升区,止于峰值,然后下降到一个稳态值。需要注意的是,稳态扭矩或终点扭矩一般与物料通过双螺杆或单螺杆挤塑过程时的扭矩有关,峰值扭矩则反映粉末被润湿的状态或混合中的最初扭矩。
对比组合物2和3的扭矩-时间曲线B和C,含Gulftene-12物料的曲线E与标准的差异较大,它们更接近于无味矿物油的曲线。具体地说,它们的峰值很低,稳态扭矩与峰值相差不大;即,峰值与稳态之比低。正是这种流变性造成双螺杆挤塑中的流量不稳,使得挤出物有许多扭曲缺陷。
含适量支链烷烃的本发明组合物的扭矩-时间曲线A类似于含Durasyn组合物的曲线D。具体地说,峰值扭矩很高,峰值与终点扭矩之比也很高。这样的流变性可以产生无缺陷产品,并保留非溶剂的所有优点,最重要的是能够在一般干燥器中蒸发掉。
表I
无机组份 | 重量份数 |
滑石 | 40.79 |
粘土 | 41.82 |
含氧化铝前体 | 15.40 |
含二氧化硅前体 | 2.00 |
表II
F240甲基纤维素 | 硬脂酸 | 非溶剂 | 水 | ||
种类 | 量 | ||||
本发明组合物1 | 2.70 | 0.6 | SOLTROL 170 | 6.0 | 23.56 |
对比组合物2 | 2.70 | 0.6 | SOLTROL 130 | 6.0 | 24 |
对比组合物3 | 2.70 | 0.6 | SOLTROL 220 | 6.0 | 23.75 |
对比组合物4 | 2.70 | 0.6 | DURASYN 162 | 6.0 | 24 |
对比组合物5 | 2.70 | 0.6 | GULFTENE 12 | 6.0 | 24.4 |
表III
油的种类 | 碳链分布 | 90%/95%回收蒸馏温度(℃) |
SOLTROL | ||
SOLTROL | ||
SOLTROL | ||
DURASYN 162 | 90%C20,10%C30 | 230 |
GULFTENE 12 | C12 | 215.4 |
Claims (22)
1.一种用于陶瓷烧制前生坯加工的粘合剂组合物,它包含:2-20重量份粘合剂,50-75重量份该粘合剂的溶剂,0.5-10重量份表面活性剂和15-30重量份至少对所述粘合剂及其溶剂而言的非溶剂性组份;所述非溶剂性组分的粘度低于含粘合剂的所述溶剂,其中至少部分是主要碳链长度分布为12-14且90%回收蒸馏温度在205-225℃之间的支链烷烃;所述粘合剂选自纤维素醚,所述粘合剂的溶剂选自其水性溶剂,所述表面活性剂选自C8-22脂肪酸或其衍生物。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,所述支链烷烃的90%回收蒸馏温度为205-220℃。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,含5-10重量份非溶剂,其中至少1份为支链烷烃,1-5重量份表面活性剂,5-15重量份粘合剂,60-70重量份溶剂。
4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,所述非溶剂在支链烷烃之外还含有其他组份,选自:聚α烯烃,C14-24轻质矿物油,α烯烃,和它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,所述粘合剂选自甲基纤维素,甲基纤维素衍生物,和它们的混合物,所述非溶剂含聚α烯烃与支链烷烃的混合物,所述表面活性剂选自:硬脂酸,十二烷基硫酸铵,月桂酸,油酸,棕榈酸,和它们的混合物,所述溶剂是水。
6.一种可模制粉末配合料,包含无机物粉末组份和粘合剂组合物,所述无机物粉末组份由可烧结无机颗粒材料构成,其中,所述的粘合剂组合物包含粘合剂,该粘合剂的溶剂,表面活性剂和至少对所述溶剂及其溶剂而言的非溶剂性组份;所述非溶剂性组分的粘度低于含粘合剂的所述溶剂并包含支链烷烃,所述支链烷烃的主要碳链长度分布为12-14且90%回收蒸馏温度为205-225℃;所述粘合剂选自纤维素醚,所述粘合剂的溶剂选自其水性溶剂,所述表面活性剂选自C8-22脂肪酸或其衍生物;所述配合料含100重量份无机物粉末,2-50重量份非溶剂,其中至少1份为支链烷烃,0.2-10重量份表面活性剂,2-10重量份粘合剂和6-50重量份溶剂。
7.根据权利要求6所述的方法,所述支链烷烃的90%回收蒸馏温度为205-220℃。
8.根据权利要求6所述的可模制粉末配合料,含100重量份无机物粉末,5-10重量份非溶剂,0.2-2重量份表面活性剂,2.5-5重量份粘合剂,8-25重量份溶剂。
9.根据权利要求6所述的可模制粉末配合料,所述非溶剂在支链烷烃之外还含有其他组份,选自:聚α烯烃,C14-24轻质矿物油,α烯烃,和它们的混合物。
10.根据权利要求6所述的可模制粉末配合料,所述粘合剂选自甲基纤维素,甲基纤维素衍生物,和它们的混合物,所述非溶剂含聚α烯烃与支链烷烃的混合物,所述表面活性剂选自:硬脂酸,十二烷基硫酸铵,月桂酸,油酸,棕榈酸,和它们的混合物,所述溶剂是水。
11.根据权利要求6所述的可模制粉末配合料,所述无机物粉末组份包含形成堇青石的原料。
12.一种塑化粉末混合物的成形方法,包括:
将可烧结颗粒材料混合物构成的无机物粉末组份与粘合剂组合物混合,所述粘合剂组合物包含粘合剂,该粘合剂的溶剂,表面活性剂和对所述粘合剂及其溶剂而言的非溶剂性组份;所述非溶剂性组分的粘度低于含溶剂的所述溶剂且其中至少部分是支链烷烃,所述支链烷烃的主要碳链长度分布为12-14且90%回收蒸馏温度为205-225℃;所述粘合剂选自纤维素醚,所述粘合剂的溶剂选自其水性溶剂,所述表面活性剂选自C8-22脂肪酸或其衍生物;所述的塑化混合物含:100重量份无机物粉末,2-50重量份非溶剂,其中至少1份为支链烷烃,0.2-10重量份表面活性剂,2-10重量份粘合剂,6-50重量份溶剂;
将所述无机物粉末与粘合剂组合物混匀,塑化,得到塑化混合物;
将所述塑化混合物成形为生坯。
13.根据权利要求12所述的方法,所述支链烷烃的90%回收蒸馏温度为205-220℃。
14.根据权利要求12所述的方法,所述将可烧结颗粒材料混合物构成的无机物粉末组份与粘合剂组合物混合的步骤包括:将无机物粉末混合物,表面活性剂与粘合剂干混成均匀的干混物,向其中加入溶剂,形成中间塑化混合物,然后向其中加入含支链烷烃的非溶剂。
15.根据权利要求12所述的方法,塑化混合物成形后,通过加热生坯来去除其中的粘合剂组合物。
16.根据权利要求12所述的方法,所述的塑化混合物含:100重量份无机物粉末,5-10重量份非溶剂,0.2-2重量份表面活性剂,2.5-5重量份粘合剂,8-25重量份溶剂。
17.根据权利要求12所述的方法,所述成形是将混合物通过一双螺杆挤塑机,然后通过模头,成形为蜂窝结构的生坯。
18.一种制造陶瓷制品的方法,其步骤包括将用于制造该陶瓷制品的组合物成形为生坯,然后烧制,所述用于制造该陶瓷制品的组合物包含由可烧结无机颗粒材料构成的无机物粉末组份和粘合剂组合物,所述粘合剂组合物包含粘合剂,该粘合剂的溶剂,表面活性剂和至少对所述粘合剂及其溶剂而言的非溶剂性组份;所述非溶剂性组分的粘度低于含溶剂的所述溶剂且其中至少部分是支链烷烃,所述支链烷烃的主要碳链长度分布为12-14其90%回收蒸馏温度为205-225℃;所述粘合剂选自纤维素醚,所述粘合剂的溶剂选自其水性溶剂,所述表面活性剂选自C8-22脂肪酸或其衍生物;所述的塑化混合物含:100重量份无机物粉末,2-50重量份非溶剂,其中至少1份为支链烷烃,0.2-10重量份表面活性剂,2-10重量份粘合剂,6-50重量份溶剂。
19.根据权利要求18所述的方法,所述支链烷烃的90%回收蒸馏温度为205-220℃。
20.根据权利要求18所述的方法,所述的成形包括混合和塑化:将无机物粉末混合物,表面活性剂与粘合剂干混成均匀的干混物,向其中加入溶剂,形成中间塑化混合物,然后向其中加入含支链烷烃的非溶剂,得到塑化混合物。
21.根据权利要求18所述的方法,所述的塑化混合物含:100重量份无机物粉末,5-10重量份非溶剂,0.2-2重量份表面活性剂,2.5-5重量份粘合剂,8-25重量份溶剂。
22.根据权利要求18所述的方法,所述成形是将混合物通过一双螺杆挤塑机,然后通过模头,成形为蜂窝结构的生坯。
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