耐侵蚀安装材料以及其制备和使用方法技术

一种耐侵蚀安装材料包括：含无机纤维并具有周边的安装材料；以及沿着所述周边向内设置在所述无机纤维上的增强组合物层。所述增强组合物包括至少一种由下列分子式表示的化合物：（Ｍｍ＋）ｄ（（ＺｐＯｑ（ＯＨ）ｒ）ｎ－）ｅ.（Ｈ２Ｏ）ｆ，Ｍ表示除了Ｈ之外的阳离子物质；Ｏ表示氧；Ｚ表示硼或磷；ｆ为大于或等于０的实数；ｄ、ｎ、ｑ和ｒ为大于或等于０的整数；ｅ、ｍ和ｐ为大于或等于１的整数；并且ｄ乘以ｍ等于ｅ乘以ｎ。所述安装材料可用于污染控制装置中。本发明专利技术还公开了一种制备所述安装材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
机动车辆采用污染控制装置来控制大气污染。两种类型的这种装置(催化转化器和柴油微粒过滤器或捕集器)目前被广泛使用。催化转化器包含催化剂，该催化剂通常涂敷于安装在转化器内的整块结构上。整块结构(称为“整块”)通常为陶瓷，但已经使用金属整块。催化剂氧化一氧化碳和碳氢化合物，并减少汽车废气中的氮氧化物，以控制大气污染。柴油微粒过滤器或捕集器一般为壁流式过滤器，该壁流式过滤器具有通常由多孔晶态陶瓷材料制成的蜂窝状的整块结构(还称为“整块”)。通常，如所构造出的，这些装置的每种类型具有金属壳体，在该金属壳体内包含可以为金属或陶瓷并且最常见为陶瓷的整块结构或元件。陶瓷整块一般具有非常薄的壁从而得到大量表面积，并且该陶瓷整块易碎且容易破损。此外，关于在车辆催化转化器中使用的陶瓷整块，目前的行业趋势朝具有更光滑外表面的整块发展，这使得在用外壳密封期间更难于保持安装材料与陶瓷整块的粘附力。陶瓷整块通常还具有小于典型金属壳体(例如，不锈钢壳体，在使用时其中将包含陶瓷整块)一个数量级的热膨胀系数。为避免因路面颠簸和振动而损坏陶瓷整块，为补偿热膨胀系数差，以及为防止废气从整块和金属壳体之间经过，通常在陶瓷整块和金属壳体之间设置陶瓷垫或膨胀型薄片材料。在使用期间，安装材料的前沿会被废气侵蚀，这可能导致(例如)安装材料机械失效或者废气经过安装材料并绕过整块，或者陶瓷整块单元被游离的蛭石或纤维片段阻塞。目前商业使用中存在两种方法来降低污染控制装置中由废气喷射引起的侵蚀。在本领域称为“软密封”的第一种方法中，在用外壳密封的步骤之前将多晶垫的耐侵蚀条带用胶带粘贴或者说是粘附到安装垫的前沿周边。第二种方法涉及在用外壳密封步骤期间将刚化溶液涂敷到安装垫的前沿周边。典型的涂敷方法包括就在将垫缠绕的整块插入到不锈钢外壳或罐之前将溶液浸涂、喷涂或者刷涂到安装垫的前沿周边，或者在安装垫和整块已经插入到外壳或罐之后将溶液滴到所需的边缘上。在用外壳密封过程期间必须完成该过程，因为刚化溶液当干燥时硬化支承垫的边缘至这样一种程度：当该支承垫缠绕整块时，不能在不引起安装垫断裂的情况下使支承垫缠绕整块。诸如此的湿法本质上难以处理并且通常不可取。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供了一种耐侵蚀安装材料，该耐侵蚀安装材料包括：含无机纤维并具有多个周边的安装材料，该多个周边包括第一周边；以及沿着第一周边向内设置在安装材料上的增强组合物层，该增强组合物层不与安装材料的大部分接触；其中，基于干重，由分子式(Mm+)d((ZpOq(OH)r)n-)e·(H2O)f表示的至少一种化合物包括增强组合物的大部分，其中每个Mm+独立地表示除了H+之外的具有m+正电荷的阳离子物质；并且-->(ZpOq(OH)r)n-表示具有n-电荷的物质，其中z表示硼或磷，并且另外其中：f为大于或等于0的实数；d、n、q和r为大于或等于0的整数；e、m和p为大于或等于1的整数；并且d乘以m等于e乘以n；并且其中耐侵蚀安装材料为柔性的。在某些实施例中，增强组合物的另外层可沿着第二周边向内设置在安装材料上。如本文所用，术语“柔性的”是指能够通过在下文中包括的柔韧性测试；术语“层”不包括贯穿整个安装材料延伸的任何事物；并且上标“+”是指正电荷，而下标“-”是指负电荷。另外，在d为0的情况下，n也必须为0，并且量(ZpOq(OH)r)将不具有净电荷。根据本专利技术的耐侵蚀安装材料可适用于污染控制装置。因此，在另一方面，本专利技术提供污染控制装置，该污染控制装置包括：壳体；设置在壳体中的污染控制元件；以及设置在污染控制元件和壳体之间的根据本专利技术的耐侵蚀安装材料。在另一个方面，本专利技术提供制造污染控制装置的方法，该方法包括：将根据本专利技术的耐侵蚀安装材料设置在其中设置有污染控制元件的壳体中，使得耐侵蚀安装材料设置在污染控制元件和壳体之间。在又另一方面，本专利技术提供制备耐侵蚀安装材料的方法，该方法包括：提供包括无机纤维和多个周边的安装材料，该多个周边包括第一周边；以及将包括溶解在液态媒介物中的增强组合物的可干燥溶液沿着第一周边涂敷到无机纤维；以及基本干燥可干燥溶液，从而得到沿着第一周边向内设置但不与安装材料的大部分接触的包括增强组合物的层；其中，基于干重，由分子式(Mm+)d((ZpOq(OH)r)n-)e·(H2O)f表示的至少一种化合物包括增强组合物的大部分，其中每个Mm+独立地表示除了H+之外的具有m+正电荷的阳离子物质；并且(ZpOq(OH)r)n-表示具有n-电荷的物质，其中z表示硼或磷，并且另外其中：f为大于或等于0的实数；d、n、q和r为大于或等于0的整数；e、m和p为大于或等于1的整数；并且d乘以m等于e乘以n；并且其中耐侵蚀安装材料为柔性的。在某些实施例中，所述至少一种化合物选自由硼酸、硼酸盐、磷酸、磷酸盐、前述化合物的水合物以及它们的组合组成的组。在某些实施例中，每个Mm+独立地选自由金属阳离子和NR4+组成的组，其中每个R独立地表示H或烷基。在某些实施例中，增强组合物基本上不含有机组分。在某些实施例中，有机纤维的至少一部分通过粘结剂粘合在一起。在那些实施例的某些中，粘结剂包含有机材料。在某些实施例中，安装材料的干重为每平方米0.4至15千克。在某些实施例中，安装材料还包括未膨胀的膨胀型材料。在那些实施例的某些中，未膨胀的膨胀型材料包括-->蛭石、石墨或它们的组合。在某些实施例中，无机纤维包括陶瓷纤维。在某些实施例中，增强组合物的层的向内厚度小于或等于1厘米。在某些实施例中，该方法还包括使耐侵蚀安装材料适用于污染控制装置中。根据本专利技术的耐侵蚀安装材料首先是柔性的，这使得其能够在不断裂或破损的情况下缠绕典型的整块。此外，当用于例如上文描述的污染控制装置中时，耐侵蚀安装材料在一定程度上耐废气侵蚀。此外，该耐侵蚀安装材料一般易于制备，且在用外壳密封过程期间不需要例如将刚化溶液涂敷到安装材料前沿这样的额外步骤。如本文所用，术语“可干燥的”是指存在的任何液态媒介物可通过蒸发至少大体上去除。附图说明图1为根据本专利技术的一个实施例的示例性耐侵蚀安装材料的示意透视图；以及图2为根据本专利技术的一个实施例的示例性污染控制装置的剖视图。具体实施方式图1示出根据本专利技术的示例性耐侵蚀安装材料100。现在参见图1，安装材料100具有可任选地通过粘结剂(未示出)粘合在一起的无机纤维140以及任选的未膨胀的膨胀型粒子130。安装材料110具有多个周边，包括第一周边125和第二周边122。增强组合物层160包括沿着第一周边125向内设置在无机纤维140上的增强组合物120，但增强组合物层160不接触大部分的安装材料110。如果需要，增强组合物的第二层任选地可沿着与原始周边相对的第二周边相似设置。安装材料包括充分缠绕和/或粘合在一起以形成内聚幅材的无机纤维。可通过机械方法(例如针刺(needletacking)或水刺)缠绕纤维和/或使用粘结剂(例如，有机粘结剂、无机粘结剂或它们的组合)将纤维粘合在一起。在一些实施例中，安装材料还可包括有机纤维，但是如果真存在的话通常包括少量的有机纤维。可用的无机纤维包括(例如)玻璃纤维、陶瓷纤维、非氧化物无机纤维(例如不锈钢纤维或硼纤维)以及它们的混合物。可用的陶瓷纤维包括(例如)铝硼硅酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐侵蚀安装材料，其包含：安装材料，该安装材料包含无机纤维并具有多个周边，所述多个周边包括第一周边；以及增强组合物的层，该增强组合物的层沿着所述第一周边向内设置在所述安装材料上，并且不与所述安装材料的大部分接触；其中，基于干重，由分子式（Ｍ↑［ｍ＋］）↓［ｄ］（（Ｚ↓［ｐ］Ｏ↓［ｑ］（ＯＨ）↓［ｒ］）↑［ｎ－］）↓［ｅ］.（Ｈ↓［２］Ｏ）↓［ｆ］表示的至少一种化合物包括所述增强组合物的大部分，其中每个Ｍ↑［ｍ＋］独立地表示除了Ｈ↑［＋］之外具有ｍ＋正电荷的阳离子物质；并且（Ｚ↓［ｐ］Ｏ↓［ｑ］（ＯＨ）↓［ｒ］）↑［ｎ－］表示具有ｎ－电荷的物质，其中ｚ表示硼或磷，并且另外其中：ｆ为大于或等于０的实数；ｄ、ｎ、ｑ和ｒ为大于或等于０的整数；ｅ、ｍ和ｐ为大于或等于１的整数；并且ｄ乘以ｍ等于ｅ乘以ｎ；并且其中所述耐侵蚀安装材料为柔性的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-6-13 60/943,688;US 2007-12-5 60/992,4491.一种耐侵蚀安装材料，其包含：安装材料，该安装材料包含无机纤维并具有多个周边，所述多个周边包括第一周边；以及增强组合物的层，该增强组合物的层沿着所述第一周边向内设置在所述安装材料上，并且不与所述安装材料的大部分接触；其中，基于干重，由分子式(Mm+)d((ZpOq(OH)r)n-)e·(H2O)f表示的至少一种化合物包括所述增强组合物的大部分，其中每个Mm+独立地表示除了H+之外具有m+正电荷的阳离子物质；并且(ZpOq(OH)r)n-表示具有n-电荷的物质，其中z表示硼或磷，并且另外其中：f为大于或等于0的实数；d、n、q和r为大于或等于0的整数；e、m和p为大于或等于1的整数；并且d乘以m等于e乘以n；并且其中所述耐侵蚀安装材料为柔性的。2.根据权利要求1所述的耐侵蚀安装材料，其中所述至少一种化合物选自硼酸、硼酸盐、磷酸、磷酸盐、前述化合物的水合物以及它们的组合。3.根据权利要求1或2所述的耐侵蚀安装材料，其中每个Mm+独立地选自金属阳离子和NR4+，其中每个R独立地表示H+或烷基。4.根据权利要求1至3中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其中所述增强组合物基本上不含有机组分。5.根据权利要求1至4中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其中所述增强组合物的层的向内厚度小于或等于1厘米。6.根据权利要求1至5中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其中所述无机纤维的至少一部分通过粘结剂粘合在一起。7.根据权利要求1至6中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其中所述粘结剂包含有机材料。8.根据权利要求1至7中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其中所述安装材料的干基重为每平方米0.4至15千克。9.根据权利要求1至8中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其中所述安装材料还包括未膨胀的膨胀型材料。10.根据权利要求9所述的耐侵蚀安装材料，其中所述未膨胀的膨胀型材料包括蛭石、石墨或它们的组合。11.根据权利要求1至10中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其中所述无机纤维包括陶瓷纤维。12.根据权利要求1至11中任一项所述的耐侵蚀安装材料，其适用于污染控制装置中。13.一种污染控制装置，其包括：壳体；污染控制元件，其设置在所述壳体内；以及权利要求1至12中任一项所述的耐侵蚀安装材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得T迪茨，迈克尔帕特里克M曼达纳斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]