[发明专利]用于堵塞蜂窝体的胶结剂混合物及其制造方法

说明书

一种用于施加于陶瓷蜂窝体的胶结剂混合物，所述胶结剂混合物包含：(i)无机陶瓷颗粒；(ii)无机粘结剂；(iii)包含亲水性聚合物和亲水性添加剂的有机粘结剂，所述亲水添加剂包括组成与亲水性聚合物的组成不同的聚合物，所述添加剂具有至少1,000,000g/mol的重均分子量(M_w)；和(iv)水性液体载剂。

相关申请的交叉参考

本申请根据35 U.S.C.§119要求2020年8月25日提交的系列号为63/069965的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开一般涉及多孔陶瓷微粒过滤器的制造，更具体地，涉及用于密封多孔陶瓷蜂窝的选定通道以形成壁流式陶瓷过滤器的堵塞混合物和方法。

背景技术

陶瓷壁流式过滤器，或微粒过滤器可用于从流体物流，例如柴油或其他内燃机排气流中去除微粒污染物。已知由多孔陶瓷形成的具有孔道的蜂窝体结构来制造这类过滤器的多种不同方法。制造这种过滤器的一种方法是将密封材料的堵塞物置于这种结构的交替通道的端部，其引导流体物流在离开过滤器之前先通过蜂窝的多孔通道壁，同时在堵塞的通道中捕获微粒物质(例如，太大而不能穿过多孔壁的物质)。

本领域不断需要用于制造适合具有各种过滤器几何形貌、操作条件和/或应用的陶瓷壁流式过滤器的堵塞混合物。

发明内容

根据本公开的一些方面，提供了一种用于施加于陶瓷蜂窝体的胶结剂混合物。所述胶结剂混合物包含：(i)无机陶瓷颗粒；(ii)无机粘结剂；(iii)包含亲水性聚合物和亲水性添加剂的有机粘结剂，所述亲水添加剂包括组成与亲水性聚合物的组成不同的聚合物，所述添加剂具有至少1,000,000g/mol(克/摩尔)的重均分子量(M_w)；和(iv)水性液体载剂。

根据本公开的一些方面，提供了一种制造多孔陶瓷壁流式过滤器的方法。该制造方法包括下述步骤：将胶结剂混合物选择性地插入到陶瓷蜂窝结构的至少一个预定孔道通道的端部中，其中，所述陶瓷蜂窝结构包括相交的多孔陶瓷壁基体，所述相交的多孔陶瓷壁形成由多孔陶瓷壁界定的多个孔道通道，所述多孔陶瓷壁从上游入口端纵向延伸到下游出口端。所述胶结剂混合物包含：(i)无机陶瓷颗粒；(ii)无机粘结剂；(iii)包含亲水性聚合物和亲水性添加剂的有机粘结剂，所述亲水添加剂包括组成与亲水性聚合物的组成不同的聚合物，所述添加剂具有至少1,000,000g/mol的重均分子量(M_w)；和(iv)水性液体载剂。所述胶结剂混合物以用于阻塞相应的至少一个孔道通道的至少一个相应的堵塞物的形式被设置在至少一个预定的孔道通道中。制造方法还包括下述步骤：干燥所述至少一个相应的堵塞物一段时间，该时间足以从所述混合物至少部分移除水性液体载剂。

根据本公开的一些方面，提供了一种过滤体，其包括：蜂窝结构，所述蜂窝结构具有第一陶瓷材料的相交的多孔壁，其限定了从第一端延伸到第二端的通道；在第一端处位于第一多个通道中的堵塞材料；在第二端处位于第二多个通道中的堵塞材料，其中，第一多个通道与第二多个通道不同，并且第一多个通道的第一截面积与第二多个通道的第二截面积不同，并且其中，在第一多个通道和第二多个通道中的堵塞材料源自胶结剂混合物，所述胶结剂混合物包括：(i)无机陶瓷颗粒；(ii)无机粘结剂；(iii)包含亲水性聚合物和亲水性添加剂的有机粘结剂，所述亲水添加剂包括组成与亲水性聚合物的组成不同的聚合物，所述添加剂具有至少1,000,000g/mol的重均分子量(M_w)。