[发明专利]喷涂用的氧化铝浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷涂用的氧化铝浆料及其制备方法。

背景技术

活性组分在载体内非均匀分布可以降低贵金属的用量，提高贵金属的利用率；同时，在许多反应中非均匀分布的催化剂也表现出比均匀分布的催化剂更好的活性、选择性和寿命。早期往往通过对浸渍的控制来达到非均匀分布的效果，但往往难以控制催化剂的分布范围。这就需要提供一种特殊的载体，该载体由惰性内核和涂层组成，只有涂层吸附金属并且涂层厚度可控，这就是层状复合载体。在该载体上浸渍上催化剂就制得了厚度和分布范围可控的非均匀性催化剂，如专利ZL02100598.2报道了汽车尾气净化催化剂。该发明汽车尾气净化催化剂以堇青石蜂窝状陶瓷基体为第一载体，以氧化铝涂层浆液(含氧化铝、贵金属)为第二载体。通过将第一载体浸渍在涂层浆液中，一次性喷涂制成催化剂。再如在乙苯催化脱氢-氢气选择性氧化反应过程中，专利US6177381和CN1479649A报道了层状复合载体。载体有一个内核例如α-氧化铝和一个无机氧化物的涂层例如γ-氧化铝。又如专利US6858769和CN1705510A报道了一种以铝酸锂为载体的氢气选择性氧化反应催化剂。该催化剂以堇青石为内核，以铝酸锂为涂层。

上述催化剂的共同特点是一方面使用一个惰性材料，如蜂窝陶瓷、堇青石、α-氧化铝为载体的内核，另一方面在载体上涂覆一层大比表面积的涂层材料以扩大载体有效表面积。在涂层的制备中喷涂是较为常见的一种涂层制备方式，这就要求需要提高一种适宜喷涂的浆料以保证喷涂的流畅性，涂层的均匀性，但是现有的氧化铝浆料的制备方法，制备过程复杂，周期长；制得的浆料颗粒度在d₅₀在5um以上，喷涂时容易堵塞喷枪影响生产效率或者影响喷枪的雾化效果，从而制得的涂层不够均匀，涂层厚度差在20％以上，涂层热冲击损失率在0.5％以上(热冲击损失是从涂层各处热容差异反应涂层均匀性，损失率高反应热容差异大即均匀性差)；涂层牢固度差，涂层磨耗率在0.3％以上。需要对浆料配方和制备方法进行改进，提高生产效率的同时获得一个分散好，颗粒度小并易于喷涂的浆料，从而提高制备的涂层的效率，均匀性、牢固度，降低涂层的磨耗率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的浆料粒度大、分散性差，致使喷涂容易堵塞和喷涂效果差的问题，提供一种新的喷涂用的氧化铝浆料。该泡沫浆料具有分散好、颗粒度小，喷涂时流畅，雾化好，制得的涂层厚度差异小、热冲击损失率低、磨耗率低的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的浆料的制备方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种喷涂用的氧化铝浆料，以重量百分比计包括以下组分：

a)1～30％的铝溶胶；

b)5～50％的氧化铝；

c)0.1～10％的发泡剂；

d)0.01～1％的阴阳离子调节剂；

e)10～90％的水；

其中：阴阳离子调节剂选自氯化铝、氯化镧、硝酸铈、硝酸镧、氯化铵、氯化亚铈、硝酸铅、氢氧化钾、氯化铁或硼酸中的至少一种；发泡剂选自PVA、HPC、MC、EMC、吐温、司盘或聚乙二醇中的至少两种。

在上述技术方案中，以重量百分比计铝溶胶用量优选范围为5～25％；氧化铝优选方案为γ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃或θ-Al₂O₃中的至少一种并且粒度控制在10微米以下，以重量百分比计其用量优选范围为15～45％；发泡剂优选方案为由选自PVA、HPC或EMC中的至少一种物质I，与选自吐温、司盘或聚乙二醇中的至少一种物质II混合而成，物质I与物质II的重量比例为1∶10～10∶1，发泡剂以重量百分比计用量为0.5～5％；阴阳离子调节剂优选方案为选自氯化镧、硝酸铈、氯化铵、硝酸镧、氯化亚铈或硼酸中的一种或几种，以重量百分比计用量优选范围为0.05～0.5％；以重量百分比计水的用量为优选范围为30～80％更优选的范围为40％～70％。

为了解决技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种喷涂用的氧化铝浆料的制备方法，包括以下步骤：

1)粉碎：通过粉碎方法控制氧化铝粒径在10微米以下；

2)混合：将所需量的铝溶胶、氧化铝、阴阳离子调节剂，在搅拌的情况下溶解在水中并充分混合，得到浆料I；

3)发泡；将所需量的发泡剂经过发泡机发泡后，加入到浆料I中混合；