一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，屬于無機非金屬材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]多孔材料是一種新型的材料體系，其最顯著的特點是具有規(guī)則排列、大小可調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu)，其獨有的機械、吸附、滲透、光電及生物活性等特性，在結(jié)構(gòu)及光電材料、吸附劑分離介質(zhì)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，自問世以來，備受國際諸多學(xué)科領(lǐng)域?qū)W者重視，迅速成為跨學(xué)科研宄的焦點和熱點。
[0003]但是在多孔材料應(yīng)用，其粉體需要進(jìn)一步成型才能應(yīng)用，但目前廣泛使用的將多孔材料粉體與粘結(jié)劑混合后壓片成型技術(shù)效果并不理想，主要是問題是壓片的強度不夠。
[0004]多孔材料按孔徑尺寸大小可分為:微孔(孔徑<2nm)、介孔(2nm〈孔徑<50nm)、大孔(孔徑>50nm)。目前涉及介孔、微孔粉體成型的公開技術(shù)十分鮮見，本專利提出了一種適用于各種孔徑且可以獲得高強度試樣的無機多孔粉體快速成型的方法，該種成型方法除了多孔材料粉體，還需要引入由有機單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、水等成型助劑形成料漿，所得料漿再經(jīng)注模成型、脫模、浸漬、干燥、切片、熱處理工序，最終得到片狀多孔材料。該成型方法工藝簡便、室溫固化且時間短、所得產(chǎn)品強度高，可以廣泛用于催化劑負(fù)載等領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
1、首先按質(zhì)量比將5份有機單體苯乙烯、0.5份交聯(lián)劑甲基丙烯酸丙酯、30份水配成預(yù)混液，然后將100份多孔材料粉體加入預(yù)混液中，球磨混合l~2h，加入I份引發(fā)劑過氧化苯甲酰、0.5份促進(jìn)劑N，N- 二乙基苯胺和0.1份的穩(wěn)定劑對二苯酸，繼續(xù)球磨混合5~10min，然后將料漿注入玻璃模具中，在室溫下靜置固化10~15min成素坯，脫模，將素坯于室溫下浸入浸漬液中10~30min，使之成為橡膠狀，取出后于室溫干燥0.5~lh后切片，再將切片進(jìn)行熱處理以去除有機物，得到多孔材料片狀樣品。
[0006]2、所用多孔材料粉體為粒徑200~270目，孔徑0.01-1.0Mm無機多孔材料。
[0007]3、玻璃模具為長方體形狀，10cm<長<30cm，5cm<寬<10cm，高為0.5cm。
[0008]4、熱處理前的切片為長方體形狀，3〈長<10cm，lcm<寬<5cm，高為0.5cm。
[0009]5、素坯浸漬液為體積比1:1的乙醇和水的混合液。
[0010]6、熱處理制度為:升溫速率2~4°C /min，熱處理溫度600~700°C間的任意溫度，保溫時間l~2h。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明涉及的多孔材料片狀樣品圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明不受這些實施實例所限。
[0013]實例I
首先按質(zhì)量比將5份有機單體苯乙烯、0.5份交聯(lián)劑甲基丙烯酸丙酯、30份水配成預(yù)混液，然后將100份的粒徑為200目，孔徑為0.01~0.05Mffl的介孔材料粉體加入預(yù)混液中，球磨混合lh，加入I份引發(fā)劑過氧化苯甲酰、0.5份促進(jìn)劑N，N- 二乙基苯胺和0.1份的穩(wěn)定劑對二苯酸，繼續(xù)球磨混合lOmin，然后將料楽注入長*寬*高=15cm*5cm*0.5cm長方體玻璃模具中，在室溫下靜置固化1min成素坯，脫模，將素坯于室溫下浸入體積比1:1的乙醇和水的混合液中20min，使之成為橡膠狀，取出后于室溫干燥Ih后，切制成長*寬*高=5cm*2.5cm *0.5cm的長方體切片，再將切片進(jìn)行熱處理以去除有機物，熱處理制度為升溫速率3°C /min，熱處理溫度700°C，保溫時間lh，得到多孔材料片狀樣品。
[0014]實例2
首先按質(zhì)量比將5份有機單體苯乙烯、0.5份交聯(lián)劑甲基丙烯酸丙酯、30份水配成預(yù)混液，然后將100份的粒徑為250目，孔徑為0.01~0.05Mffl的介孔材料粉體加入預(yù)混液中，球磨混合2h，加入I份引發(fā)劑過氧化苯甲酰、0.5份促進(jìn)劑N，N- 二乙基苯胺和0.1份的穩(wěn)定劑對二苯酚，繼續(xù)球磨混合lOmin，然后將料漿注入長*寬*高=15*5*0.5cm長方體玻璃模具中，在室溫下靜置固化15min成素坯，脫模，將素坯于室溫下浸入體積比1:1的乙醇和水的混合液中20min，使之成為橡膠狀，取出后于室溫干燥Ih后，切制成長*寬*高=5*2.5*0.5cm長方體切片，再將切片進(jìn)行熱處理以去除有機物，熱處理制度為升溫速率30C /min，熱處理溫度650°C，保溫時間2h，得到多孔材料片狀樣品。
[0015]實例3
首先按質(zhì)量比將5份有機單體苯乙烯、0.5份交聯(lián)劑甲基丙烯酸丙酯、30份水配成預(yù)混液，然后將100份的粒徑為230目，孔徑為0.1-0.3Mfli的大孔材料粉體加入預(yù)混液中，球磨混合lh，加入I份引發(fā)劑過氧化苯甲酰、0.5份促進(jìn)劑N，N-二乙基苯胺和0.1份的穩(wěn)定劑對二苯酚，繼續(xù)球磨混合lOmin，然后將料漿注入長*寬*高=15*5*0.5cm長方體玻璃模具中，在室溫下靜置固化1min成素坯，脫模，將素坯于室溫下浸入體積比1:1的乙醇和水的混合液中20min，使之成為橡膠狀，取出后于室溫干燥Ih后，切制成長*寬*高=5*2.5*0.5cm長方體切片，再將切片進(jìn)行熱處理以去除有機物，熱處理制度為升溫速率2°C /min，熱處理溫度600°C，保溫時間lh，得到多孔材料片狀樣品。
【主權(quán)項】
1.一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，其特征在于:首先按質(zhì)量比將5份有機單體苯乙烯、0.5份交聯(lián)劑甲基丙烯酸丙酯、30份水配成預(yù)混液，然后將100份多孔材料粉體加入預(yù)混液中，球磨混合l~2h，加入I份引發(fā)劑過氧化苯甲酰、0.5份促進(jìn)劑N，N-二乙基苯胺和0.1份的穩(wěn)定劑對二苯酚，繼續(xù)球磨混合5~10min，然后將料漿注入玻璃模具中，在室溫下靜置固化10~15min成素坯，脫模，將素坯于室溫下浸入浸漬液中10~30min，使之成為橡膠狀，取出后于室溫干燥0.5~lh后切片，再將切片進(jìn)行熱處理以去除有機物，得到多孔材料片狀樣品。
2.如權(quán)利要求1所示一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，其特征在于:所用多孔材料粉體為粒徑200~270目，孔徑0.01-1.0Mm無機多孔材料。
3.如權(quán)利要求1所示一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，其特征在于:玻璃模具為長方體形狀，10cm<長<30cm，5cm<寬<10cm，高為0.5cm。
4.如權(quán)利要求1所示一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，其特征在于:熱處理前的切片為長方體形狀，3cm <長<10cm，lcm<寬<5cm，高為0.5cm。
5.如權(quán)利要求1所示一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，其特征在于:素還浸漬液為體積比1:1的乙醇和水的混合液。
6.如權(quán)利要求1所示一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，其特征在于:熱處理制度為:升溫速率2~4°C /min，熱處理溫度600~700°C間的任意溫度，保溫時間l~2h。
【專利摘要】本文涉及一種基于凝膠注模法的多孔粉體快速成型方法，由有機單體苯乙烯、交聯(lián)劑甲基丙烯酸丙酯、引發(fā)劑過氧化苯甲酰、促進(jìn)劑N，N-二乙基苯胺、穩(wěn)定劑對二苯酚、水、多孔材料粉體等原料進(jìn)行配料、混合、反應(yīng)等過程，所得料漿再經(jīng)注模成型、脫模、浸漬、干燥、切片、熱處理工序，最終得到多孔材料片狀樣品。該成型方法原料易得、工藝簡便、室溫固化且時間短、所得產(chǎn)品強度高，可以廣泛用于催化劑負(fù)載等領(lǐng)域。
【IPC分類】C04B38-08, C03C11-00
【公開號】CN104725072
【申請?zhí)枴緾N201510099650
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】河北聯(lián)合大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月7日