[发明专利]一种泡沫陶瓷浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种泡沫陶瓷浆料及其制备方法，属于无机非金属材料技术领域。本发明将聚醚多元醇，去离子水，催化剂，环氧乙烷加热搅拌反应，再滴加氢氧化钠溶液，调节pH，即得改性塑化剂；将高岭土，石英砂，磷酸氢铝，微硅粉，四氧化三铁，钾长石和硼砂球磨混合，过筛，得混合粉末；将所得混合粉末，改性塑化剂，聚氨酯泡沫，壳聚糖液和水混合，超声分散，得分散浆液；将所得分散浆液经电场极化，即得泡沫陶瓷浆料。本发明提供的泡沫陶瓷浆料具有良好的分散性，且粘度适宜。

技术领域

本发明公开了一种泡沫陶瓷浆料及其制备方法，属于无机非金属材料技术领域。

背景技术

泡沫陶瓷是一种由人工合成的具有开孔三维网状结构的新型多孔陶瓷过滤材料，该材料具有强度高、气孔率大、易于再生、耐高温、化学稳定性好等诸多优点，是继普通多孔陶瓷、蜂窝多孔陶瓷之后的优质多孔过滤材料。目前多孔泡沫陶瓷在冶金、化工、能源、环保生物等多个科学领域具有广泛的应用前景，如用作金属熔体过滤、催化剂载体、高温烟气净化和化工精细过滤材料等。

目前，制备泡沫陶瓷的方法有很多种，其中有机泡沫浸渍法作为一种操作方便、制造成本低的工艺，得到了人们广泛的研究和关注。有机泡沫浸渍法是制备高气孔率泡沫陶瓷的常用方法，其机理是借助有机泡沫体的三维网状骨架结构，将制备的陶瓷浆料均匀地涂覆在有机泡沫网状体上，经干燥烧结后得到多孔陶瓷。此方法的关键步骤在于陶瓷浆料的制备，制备具有一定流动性、固相含量高和触变性较好的浆料，不仅有利于成型，而且对保证制品的性能起重要作用。浆料的流动性可以保证浆料在浸渍过程中均匀地涂覆在泡沫网络的孔壁上，减少后期工序中引入裂纹缺陷的可能；浆料的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时，在剪切作用下提高浆料的流动性有助于成形，在成形结束时，浆料的黏度升高，流动性降低，防止由于浆料的流动造成坯体严重堵孔；固相含量高的浆料可以增大陶瓷坯体的密度，减少坯体的变形，提高陶瓷材料的强度和可靠性。研究表明，陶瓷浆料的流动性和触变性与其本身的固相含量、pH值、分散剂和流变剂等密切相关。通过调节pH值可以降低浆料的黏度，提高浆料的流动性和稳定性。加入适量分散剂，能一定程度上改善粉料表面性能，降低料浆黏度，得到流动性好、固相含量高且稳定的浆料，但是仍有很大的提升空间。

因此，如何改善泡沫陶瓷浆料分散性不佳及粘度大不易搅拌的缺点，以获取更高综合性能的泡沫陶瓷浆料，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对泡沫陶瓷浆料分散性不佳及粘度大不易搅拌的缺点，提供了一种泡沫陶瓷浆料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种泡沫陶瓷浆料，是由以下重量份数原料组成：30～40份高岭土，10～20份石英砂，10～20份磷酸氢铝，5～6份微硅粉，5～6份四氧化三铁，3～4份改性塑化剂，5～6份钾长石，10～20份聚氨酯泡沫，5～6份硼砂，10～20份壳聚糖液，30～40份水；

所述泡沫陶瓷浆料的制备步骤为：

（1）按原料组成称量各原料；

（2）将高岭土，石英砂，磷酸氢铝，微硅粉，四氧化三铁，钾长石和硼砂球磨混合，过筛，得混合粉末；

（3）将上述所得混合粉末，改性塑化剂，聚氨酯泡沫，壳聚糖液和水混合，超声分散，得分散浆液；

（4）将上述所得分散浆液经电场极化，即得泡沫陶瓷浆料。

所述改性塑化剂的制备过程为：按重量份数计，将10～20份聚醚多元醇，20～30份去离子水，5～6份催化剂，10～20份环氧乙烷加热搅拌反应，再滴加氢氧化钠溶液，调节pH，即得改性塑化剂；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇，聚四氢呋喃二醇或四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的任意一种；所述催化剂为三辛基甲基氯化铵，十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵中的任意一种。