一种高粘结强度poc涂层的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高粘结强度POC涂层，包括组分A、组分B、组分C和去离子水，组分A和组分B的质量比为9～15:1，组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5～5%，组分A、组分B和去离子水混合得到AB混合物，AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为5～20%，其中，组分A包括：二氧化铈20～60%；二氧化锆10～40%；氧化镧5～20%；氧化镨5～20%；分散剂0.5～1%；组分B包括：铝胶80～90%；分散剂10～20%；组分C为Pt、Pd、Rh中的一种或几种。具有良好的机械性能和高粘结强度，脱落率低，使用寿命长，维护成本低，保证POC对颗粒物的捕集性能。
【专利说明】一种高粘结强度POC涂层
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高粘结强度POC涂层。
【背景技术】
[0002]柴油机尾气中的颗粒物是一种对社会环境和人类身心健康具有巨大危害作用的污染物。颗粒氧化型催化净化器POC (Particle Oxidation Catalyst)是处理柴油机尾气中颗粒物的一种行之有效的方法。POC由金属丝网或金属毡等材料制成，当柴油机尾气通过POC时，较粗大的颗粒由于无法通过金属丝网的网孔而被POC表层直接捕捉，部分小颗粒沿着温度梯度从高温气流中泳向低温POC表面时由于碰撞团聚被捕捉，部分小颗粒在流经POC表面时被吸附捕捉。POC虽然通透性较好，但长期使用后，POC中聚集的颗粒物将会使整个排气系统背压升高，影响发动机性能，在POC的金属丝网或金属毡表面涂上一层催化剂材料，可促使POC内捕集的颗粒物催化燃烧生成气态的CO2和H2O,排出P0C，实现POC的主动再生。柴油发动机主要用于重型汽车、大型客车、工程机械用车等，其行驶工况较为复杂，实际运行过程中机械震动强烈。如果POC上催化剂涂层材料在剧烈的机械震动下脱落，将严重影响POC内捕集颗粒物的催化燃烧，从而影响整个POC对颗粒物的捕集性能及使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的问题是提供一种高粘结强度POC涂层，具有高粘结强度，能牢固地附着在POC的金属丝网上，保证POC对颗粒物的捕集性能及使用寿命。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种高粘结强度POC涂层，包括组分A、组分B、组分C和去离子水，所述组分A和组分B的质量比为9?15:1，所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5?5%，所述组分A、组分B和去离子水混合得到AB混合物，所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为5?20%，其中，
[0005]所述组分A包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:二氧化铈20?60% ;二氧化锆10?40% ;氧化镧5?20% ;氧化镨5?20% ;分散剂0.5?1% ；
[0006]所述组分B包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:铝胶80?90% ;分散剂10 ?20% ；
[0007]所述组分C为Pt、Pd、Rh中的一种或几种。
[0008]改进的，所述组分A和组分B的质量比为9:1，所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5%,所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为5%。
[0009]改进的，所述组分A和组分B的质量比为15:1，所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的5%，所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为20%。
[0010]改进的，所述组分A和组分B的质量比为12:1，所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的3%，所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为13%。
[0011]改进的，所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、硅酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种。[0012]改进的，所述聚乙二醇的分子量为400?12000。
[0013]改进的，所述铝胶为拟薄水铝石或硝酸铝或拟薄水铝石和硝酸铝的组合。
[0014]改进的，所述二氧化锆的分子结构为四方晶型。
[0015]改进的，所述二氧化铈的分子结构为立方晶型。
[0016]有益效果:
[0017]采用上述技术方案后，该发明一种高粘结强度POC涂层，具有良好的机械性能和高粘结强度，涂覆于POC的金属丝网后，放入超声波清洗机中于240W、40KHz超声20分钟后测得的涂层脱落率不高于1.0%，涂层的使用寿命长，减少了维护成本，保证POC对颗粒物的捕集性能。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例进一步说明本发明的一种高粘结强度POC涂层。
[0019]实施例一:
[0020]一种高粘结强度POC涂层，包括组分A、组分B、组分C和去离子水，所述组分A和组分B的质量比为9:1,所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5%,所述组分A、组分B和去离子水混合得到AB混合物，所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为10%，其中，
[0021]所述组分A包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:二氧化铈48.2% ;二氧化锆35.4% ;氧化镧7.6% ;氧化镨8.0% ;分散剂0.8% ;所述二氧化铈的分子结构为立方晶型，所述二氧化锆的分子结构为四方晶型。
[0022]所述组分B包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:招胶80% ;分散剂20% ；所述铝胶为拟薄水铝石或硝酸铝或拟薄水铝石和硝酸铝的组合，所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、硅酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种，所述分散剂为聚乙二醇或聚乙烯醇或聚乙二醇和聚乙烯醇的组合或硅酸钠和三聚磷酸钠的组合或聚乙二醇、聚乙烯醇和硅酸钠的组合，所述聚乙二醇的分子量为400?12000，本实施例中，所述铝胶为拟薄水铝石和硝酸铝的组合，所述分散剂包括分子量为400的聚乙二醇。
[0023]所述组分C为Pt、Pd、Rh中的一种或几种，所述组分C为Pt或Pd或Pd和Rh的组合或Pt、Pd和Rh的组合，本实施例中，所述组分C为Pt和Pd的组合且Pt和Pd的质量比为 19:1。
[0024]实施例二:
[0025]一种高粘结强度POC涂层，包括组分A、组分B、组分C和去离子水，所述组分A和组分B的质量比为12:1,所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5%,所述组分A、组分B和去离子水混合得到AB混合物，所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为10%，其中，
[0026]所述组分A包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:二氧化铈45% ;二氧化锆30% ;氧化镧12.2% ;氧化镨12.2% ;分散剂0.6% ；
[0027]所述组分B包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:招胶85% ;分散剂15% ；所述铝胶为拟薄水铝石和硝酸铝的组合，所述分散剂包括分子量为400的聚乙二醇。
[0028]所述组分C为Pt和Pd的组合且Pt和Pd的质量比为19:1。[0029]实施例三:
[0030]一种高粘结强度POC涂层，包括组分A、组分B、组分C和去离子水，所述组分A和组分B的质量比为15:1,所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5%,所述组分A、组分B和去离子水混合得到AB混合物，所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为10%，其中，
[0031]所述组分A包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:二氧化铈41.8% ;二氧化锆33.2% ;氧化镧12.6% ;氧化镨12% ;分散剂0.4% ；[0032]所述组分B包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:招胶90% ;分散剂10% ；所述铝胶为拟薄水铝石和硝酸铝的组合，所述分散剂包括分子量为400的聚乙二醇。
[0033]所述组分C为Pt和Pd的组合且Pt和Pd的质量比为19:1。
[0034]上述的组分A中二氧化铈、二氧化锆、氧化镧、氧化镨和分散剂的质量百分比也可以分别为:20%、40%、20%、19%、1%或60%、10%、14.5%、15%、0.5%，上述的组分C的质量也可以为组分A和组分B总质量的2%或3%或5%，上述的AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比也可以为5%或13%或20%。
[0035]将组分A与一定量的去离子水经砂磨机或乳化机混合均匀得A-水混合物，将组分B与一定量的去离子水经砂磨机或乳化机混合均匀得B-水混合物，再将A-水混合物和B-水混合物混合搅拌均匀得AB混合物，其中，AB混合物中组分A和组分B的粒度均不超过12 μ m,再将组分C加入到AB混合物中搅拌均匀得到涂覆涂层用的涂料。
[0036]将POC的金属丝网浸入涂料中，然后拉出，快速烘干并高温焙烧，焙烧后，称取金属丝网的总质量，并结合金属丝网的初始质量得到涂层增重量。将已涂覆涂层的金属丝网放入超声波清洗机中，240W、40KHz超声20分钟后取出烘干水分，称取超声后金属丝网的实际质量，并结合金属丝网的初始质量得到超声后涂层余量。根据涂层增重量和超声后涂层余量可得到POC涂层的脱落率。
[0037]如表1为POC涂层粘结强度评价表:
[0038]
【权利要求】
1.一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:包括组分A、组分B、组分C和去离子水，所述组分A和组分B的质量比为9?15:1,所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5?5%，所述组分A、组分B和去离子水混合得到AB混合物，所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为5?20%，其中， 所述组分A包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:二氧化铈20?60% ;二氧化锆10?40% ;氧化镧5?20% ;氧化镨5?20% ;分散剂0.5?1% ； 所述组分B包括以下组分且各组分的质量百分比分别为:铝胶80?90% ;分散剂10?20% ； 所述组分C为Pt、Pd、Rh中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述组分A和组分B的质量比为9:1,所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的1.5%,所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为5%。
3.根据权利要求1所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述组分A和组分B的质量比为15:1,所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的5%,所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为20%。
4.根据权利要求1所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述组分A和组分B的质量比为12:1,所述组分C的质量为组分A和组分B总质量的3%,所述AB混合物中组分A和组分B总的质量百分比为13%。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、硅酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述聚乙二醇的分子量为400?12000。
7.根据权利要求1至4任一所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述铝胶为拟薄水铝石或硝酸铝或拟薄水铝石和硝酸铝的组合。
8.根据权利要求1至4任一所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述二氧化锆的分子结构为四方晶型。
9.根据权利要求1至4任一所述的一种高粘结强度POC涂层，其特征在于:所述二氧化铈的分子结构为立方晶型。
【文档编号】B01J23/63GK103831100SQ201410078251
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】许汉春, 王秋艳, 王磊 申请人:浙江达峰汽车技术有限公司