成形体用改性氧化钛类微粒粉末及成形体用组合物以及成形体的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及成形体用改性氧化钛类微粒粉末及使用该微粉末的成形体用组合物 以及成形体。
【背景技术】
[0002] 陶瓷成形体是将包含陶瓷粉体的陶瓷成形用组合物通过例如挤出成形、浇铸成形 及压缩成形(也称为压制成形)等成形方法成形后,经过干燥工序、进而经过烧成工序来制 造。
[0003] 作为挤出成形体的形状,已知片状、环状、管状、蜂窝(蜂巢)状等各种形状,作为 催化剂载体或催化剂等使用。
[0004] 例如,对从发电站等固定产生源、汽车等的移动产生源排出的污染物质、尤其是 NOx使用蜂窝催化剂作为选择性还原型NOx催化剂(以下,称为SCR催化剂)进行处理。
[0005] 以往,蜂窝成形体是在陶瓷粉末中掺入催化剂成分源,将所得的组合物通过模具 进行挤出成形,干燥,接着进行烧成来制造。然而,在进行挤出成形时,有时难以挤出或发生 剥离,接着在进行干燥、烧成时,存在大幅收缩或发生开裂的问题。
[0006] 因此,本申请人公开了通过在蜂窝成形用组合物中掺入饱和脂肪酸,可减小干燥 时的收缩的技术方案。(专利文献1 :日本专利特开2009-226583号公报)
[0007] 此外,日本专利特开2011-240618号公报(专利文献2)中公开了一种陶瓷挤出成 形用添加剂,该陶瓷挤出成形用添加剂含有(a)聚亚烷基二醇脂肪酸酯和(b)碳数12~22 的直链不饱和脂肪酸,其比例以质量比计为(a): (b) =96:4~99:1。专利文献2中公开 了:对于陶瓷挤出成形用添加剂的添加方法及使用形态无特别限定,作为添加方法,可以在 陶瓷原料粉体中添加,也可以在混炼中添加,或者也可以在坯料制备后添加。然而,仅公开 了使用堇青石作为陶瓷原料粉体的实施例,关于使用氧化钛粒子、特别是关于预先在氧化 钛微粒中添加挤出成形用添加剂时的效果没有记载也没有启示。而且,关于使用何种粒径 的陶瓷原料粉体也没有记载。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利特开2009-226583号公报
[0011] 专利文献2 :日本专利特开2011-240618号公报
【发明内容】
[0012] 发明所要解决的技术问题
[0013] 对于蜂窝催化剂,要求为了进一步的性能提高或经济性的提高而增加孔数,并且 要求成形性、开裂的抑制、强度、耐磨损性等的提高、催化剂性能的提高,而且还要求轻量 化、薄壁化。
[0014] 解决技术问题所采用的技术方案
[0015] 于是,本发明人为了解决该课题进行了认真研宄,结果发现,如果在氧化钛类微粒 粉末上预先承载规定量的特定改性剂来使用,则成形性提高,可获得开裂的抑制、强度、耐 磨损性等效果,另一方面,因为成形性的提高,所以能比以往更加薄壁化而不会使强度、耐 磨损性等下降,可增加孔数,从而完成了本发明。
[0016] [1]成形体用改性氧化钛类微粒粉末,其特征在于,由氧化钛类微粒构成,且该 氧化钛类微粒用由脂肪酸和/或脂肪酸酯构成的改性剂改性而成,且该改性剂的含量在 0. 01~1. 5重量%的范围内。
[0017] [2] [1]所述的成形体用改性氧化钛类微粒粉末,其特征在于,所述脂肪酸是下式 (1)表示的饱和脂肪酸和/或下式(2)表示的不饱和脂肪酸;
[0018] CnH2n-CO2H................(1)
[0019] (其中,η为4~23的整数)
[0020] Cn,H2n,_2m+1-C02H......(2)
[0021] (其中,η'为13~23的整数,m表示双键的数量,为1~6的整数)
[0022] [3] [1]所述的成形体用改性氧化钛类微粒粉末,其特征在于,所述改性氧化钛类 微粒的平均粒径在〇. 03~2. 5 μ m的范围内。
[0023] [4] [1]所述的成形体用改性氧化钛类微粒粉末,其特征在于,所述氧化钛类微粒 的平均粒径在0. 03~2. 0 μ m的范围内。
[0024] [5] [1]所述的成形体用改性氧化钛类微粒粉末,其特征在于,氧化钛类微粒包含 氧化钛以及选自氧化鹤(WO3)、氧化钼(MoO3)、氧化娃(SiO2)、氧化错(ZrO 2)的至少一种氧 化物,氧化钛类微粒中的含量以氧化物计在0. 5~40重量%的范围内。
[0025] [6] [1]~[5]中任一项所述的成形体用改性氧化钛类微粒粉末,其特征在于,将 水分调整为15重量%的所述氧化钛类微粒在差热分析中从30°C升温至100°C时的重量减 少率(W(% ))和将水分调整至15重量%的所述成形体用改性氧化钛类微粒粉末在差热分 析中从30°C升温至100°C时的重量减少率(WST(% ))的重量减少率比(WST(% )V(W(% )) 在I. 02~I. 20的范围内。
[0026] [7]成形体用组合物,其特征在于,是包含:
[0027] (i)上述[1]~[6]所述的成形体用改性氧化钛类微粒粉末、
[0028] (ii)增强材料、
[0029] (iii)活性成分前体化合物、
[0030] 的组合物;
[0031] 该组合物中的(i)成形体用改性氧化钛类微粒粉末的含量在33~80. 8重量%的 范围内,(ii)增强材料的含量在1. 8~12. 8重量%的范围内,(iii)活性成分前体化合物 的含量以氧化物换算在0. 0006~12. 8重量%的范围内;
[0032] 全部固体成分浓度在60~85重量%的范围内。
[0033] [8] [7]所述的成形体用组合物,其特征在于,还包含填料,该填料的含量以固体成 分计在0.6~12. 8重量%的范围内。
[0034] [9] [7]所述的成形体用组合物,其特征在于,还在0. 03~4. 5重量%的范围内包 含所述改性剂以外的有机添加剂。
[0035] [10] [7]所述的成形体用组合物,其特征在于,所述活性成分前体化合物是选自 V、W、Mo、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Y、Ce、Nd、In、Ir 的至少一种元素的化合物。
[0036] [11]成形体,其特征在于,包含:
[0037] (i)上述[1]~[6]所述的成形体用改性氧化钛类微粒粉末、
[0038] (ii)增强材料、
[0039] (iii)活性成分;
[0040] (i)成形体用改性氧化钛类微粒粉末的含量在55~95重量%的范围内,(ii)增 强材料的含量在3~15重量%的范围内,(iii)活性成分的含量以氧化物换算在0. 001~ 15重量%的范围内。
[0041] [12] [11]所述的成形体,其特征在于,还包含填料,该填料的含量在1~15重量% 的范围内。
[0042] [13] [11]或[12]所述的成形体,其特征在于,所述成形体是蜂窝成形体,该蜂窝 的外径在30~400mm的范围内,长度在3~1500mm的范围内,孔在6~500cpsi的范围内, 壁厚在0· 1~I. 5mm的范围内。
[0043] [14] [11]~[13]中任一项所述的成形体,其特征在于,所述活性成分是选自V、W、 Mo、Cr、Μη、Fe、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Y、Ce、Nd、In、Ir的至少一种元素的金属或金属氧化物。
[0044] [15] [13]所述的成形体,其特征在于,所述壁厚在0. 1~0. 3mm的范围内。
[0045] 发明的效果
[0046] 根据本发明,因为在氧化钛类微粒粉末上预先承载规定量的特定改性剂来使用, 所以成形性提高,能制造即使增加孔数也能实现薄壁化和轻量化、强度、耐磨损性、耐裂性 等优良的蜂窝成形体。
【附图说明】
[0047] 图1表示实施例1、实施例6、比较例1及比较例4的试样的重量减少曲线。
[0048] 图2表示实施例1、实施例6、比较例1及比较例4的试样的吸热曲线。
【具体实施方式】
[0049] 以下,首先对本发明的成形体用改性氧化钛类微粒粉末进行具体说明。
[0050][成形体用改性氧化钛类微粒粉末]
[0051] 本发明的成形体用改性氧化钛类微粒粉末由氧化钛类微粒构成,且该氧化钛类微 粒用由脂肪酸和/或脂肪酸酯构成的改性剂进行了改性。
[0052] 氣化钛类微粒
[0053] 作为本发明中使用的氧化钛类微粒,使用氧化钛微粒。此外,可使用包含选自氧化 钨(WO3)、氧化钼(MoO3)、氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO 2)的至少一种氧化物的复合氧化钛类 微粒。包含氧化钨(WO3)、氧化钼(MoO3)、氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO 2)等时的氧化钛以外 的氧化物的含量以氧化物计为40重量%以下,进一步优选在30重量%以下的范围内。
[0054] 如果氧化钛类微粒中的上述氧化钛以外的氧化物的含量过多,则即使使用改性氧 化钛类微粒粉末有时也难以成形。
[0055] 改件剂
[0056] 作为本发明中使用的改性剂,使用脂肪酸和/或脂肪酸酯。
[0057] 上述脂肪酸优选下式(1)表示的饱和脂肪酸和/或下式(2)表示的不饱和脂肪 酸。
[0058] CnH2n-CO2H................(1)
[0059] (其中,η为4~23的整数)
[0060] Cn,H2n,_2m+1-C02H......(2)
[0061] (其中,η'为13~23的整数,m表示双键的数量,为1~6的整数)
[0062] 作为饱和脂肪酸,具体而言,可例举硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸、山嵛酸、花生酸、木 蜡酸、棕榈酸等以及这些的混合物。
[0063] 此外,作为不饱和脂肪酸,可例举油酸、花生四烯酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳五烯 酸、二十二碳六烯酸等以及这些的混合物。
[0064] 作为脂肪酸酯,优选甘油脂肪酸酯,以下式表示。
[0065] [化 1]
[0066]
[0067] (其中,R是碳数为9~23的烃基)
[0068] 具体而言,可例举单硬脂酸甘油酯、单棕榈酸甘油酯、单油酸甘油酯、二硬脂酸甘 油酯、二油酸甘油酯、单山嵛酸甘油酯、单辛酸甘油酯、二辛酸甘油酯、三辛酸甘油酯等以及 这些的混合物。
[0069] 成形体用改性氧化钛类微粒粉末中的上述改性剂的含量为0. 01~1. 5重量%,进 一步优选在0.02~1.0重量%的范围内。
[0070] 如果成形体用改性氧化钛类微粒粉末中的改性剂的含量少,则有时无法充分获得 提高成形性、特别是挤出成形时的成形性的效果。如果改性剂的含量过多,则制备下述成形 体时有所得成形体的细孔容积增大的倾向,有时压缩强度不足。
[0071] 如果成形体用改性氧化钛类微粒粉末中的改性剂的含量在上述范围内,则可制成 成形性优良、压缩强度、耐磨损性、耐裂性等优良的成形体。特别是因为成形性优良,所以能 制备蜂窝成形体之类的具有复杂结构的成形体,因此能制备壁厚较薄的轻量蜂窝成形体。
[0072] 成形体用改性氧化钛类微粒粉末是改性氧化钛类微粒的凝集体,改性氧化钛类微 粒的改性前的平均粒径为0. 03~2. 0 μ m,进一步优选在0. 30~1. 50 μ m的范围内。
[0073] 此外,改性氧化钛类微粒的平均粒径为0. 03~2. 5 μπι,进一步优选在0. 30~ 2. 0 μπι的范围内。
[0074] 改性剂的含量根据氧化钛微粒的平均粒径而不同,但改性剂多的情况下,会将氧 化钛微粒的表面被覆,改性剂少的情况下,会以吸附于氧化钛微粒的部分表面等方式存在。 如此,在氧化钛类微粒的表面存在改性剂,因而成形性提高。
[0075] 如果改性氧化钛类微粒的平均粒径在上述范围内,则成形性优良,所得成形体的 压缩强度、耐磨损性、耐裂性等优良。
[0076]