專利名稱：：用于陶瓷擠出的包含纖維素醚的添加劑的制作方法用于陶瓷擠出的包含纖維素醚的添加劑本發(fā)明涉及用于改進(jìn)由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)(mass)和其它物質(zhì)的可擠出性的包含纖維素醚的特定添加劑、相應(yīng)的擠出方法、擠出物以及它們的應(yīng)用。在用于生產(chǎn)蜂窩體或具有類似精細(xì)結(jié)構(gòu)的其它復(fù)雜外形的由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)和其它物質(zhì)的擠出中，許多年來水溶性纖維素醚己經(jīng)被用作保水劑、增塑劑和潤滑劑(參見，例如JamesS.Reed，陶瓷加工原理(PrinciplesofCeramicsProcessing),JohnWiley&Sons,1995，第23章擠出和塑性變形成型(ExtrusionandPlasticDeformationForming),第450頁及其后)由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)和其它物質(zhì)的擠出通過下列方法進(jìn)行壓制塑性物質(zhì)通過模頭以生產(chǎn)任意的期望外形，優(yōu)選地，如用于催化劑或柴油機煙灰顆粒過濾劑的蜂窩外形。這些物質(zhì)可以具有各種組成，并且基本上包含材料尤其是陶瓷材料，所述材料由于陶瓷焙燒處理而可燒結(jié)或硬化。它們還可以包含催化活性材料、纖維、骨料和輕骨料。通常擠出的由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)和其它物質(zhì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)缺點是高的擠出壓力，所述高的擠出壓力由于高的磨耗或高的功率成本而使得擠出機的操作過早地不經(jīng)濟(jì)。另一個缺點是降低整個設(shè)備的生產(chǎn)能力的不令人滿意的低擠出速率。物質(zhì)應(yīng)當(dāng)經(jīng)受由于內(nèi)摩擦的非常小的加熱，原因在于冷卻水的消耗或電冷卻同樣削弱經(jīng)濟(jì)性。物質(zhì)應(yīng)當(dāng)能夠在沒有裂紋的情況下擠出，并且在擠出的外形在空氣中干燥以及隨后的焙燒或燒結(jié)以后，不形成裂紋。擠出的物質(zhì)中的顆粒的內(nèi)聚力應(yīng)當(dāng)如此之高以致于應(yīng)當(dāng)能夠沒有問題地擠出均勻的薄料片。干燥時的收縮和焙燒后的收縮應(yīng)當(dāng)最小，并且實際上應(yīng)當(dāng)不發(fā)生裂紋的形成。現(xiàn)在已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑作為單獨組分或作為預(yù)混添加劑加入時，可以顯著地改進(jìn)這種物質(zhì)的可擠出性。因此，本發(fā)明提供一種用于由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)的擠出的方法，所述方法包括將由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)與作為單獨組分或作為預(yù)混添加劑的(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑混合，并且隨后將其擠出。因此，本發(fā)明還提供由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)，所述由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)包含(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑，以及還提供用于由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)和其它物質(zhì)的擠出的添加劑，所述添加劑包含(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑。對于本發(fā)明而言，由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)和其它物質(zhì)是包含以下列出的組分中的至少一種的全部物質(zhì)，所述全部物質(zhì)可以單獨通過焙燒或燒結(jié)或通過其它燒結(jié)助劑的加入而被焙燒或燒結(jié)氧化鋁；氮化鋁和碳化鋁；高嶺土；堇青石；富鋁紅柱石；碳化硅；硼化硅；氮化硅；二氧化鈦；碳化鈦；碳化硼；氧化硼；硅酸鹽和片狀硅酸鹽(sheetsilicates),例如粘土、膨潤土、滑石；硅金屬；碳如炭黑或石墨；磨砂玻璃；其它金屬氧化物例如稀土氧化物；沸石和相關(guān)物質(zhì)。術(shù)語"由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)和其它物質(zhì)"不包括水力粘合劑例如水泥或石膏以及基于水泥或石膏的物質(zhì)。這些水力粘合劑由于水結(jié)合入到晶格中而凝固。上述物質(zhì)還可以包含纖維，所述纖維在焙燒后留下孔或保留在物質(zhì)中，從而增加撓曲強度。對于本發(fā)明而言，纖維是所有類型的天然或合成纖維，例如基于纖維素、竹子、椰子、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、碳、玻璃、陶瓷以及其它礦物纖維的纖維。它們的纖維長度和厚度可以在寬的范圍內(nèi)變化。適當(dāng)?shù)睦w維素醚(A)具體為離子纖維素醚如磺乙基纖維素或羧甲基纖維素及它們的鹽，或非離子纖維素醚如烷基纖維素、羥垸基烷基纖維素或羥烷基纖維素，特別是甲基纖維素、甲基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲基乙基羥乙基纖維素、甲基羥乙基羥丙基纖維素、甲基羥乙基羥丁基纖維素，或同時包含甲基和長鏈?zhǔn)?水側(cè)鏈的纖維素醚，以及以上提及的產(chǎn)品的混合物。以上提及的纖維素醚的粘度通常為400至200000mPa.s，所述粘度在哈克旋轉(zhuǎn)粘度計中，在2(TC的2重量％的水溶液中測定。適當(dāng)?shù)脑鏊軇?B)例如為酪蛋白；聚羧酸和它們的鹽；包含羧酸單體或它們的鹽和羧酸酯醚單體、羧酸酯單體和其它羧酸衍生物、交聯(lián)雙丙烯酸酯和類似的單體的聚合物，以及以上提及的產(chǎn)品的混合物。在增塑劑中，優(yōu)先的是丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸以及類似的單官能和雙官能酸以及還有它們的鹽、酯和醚的均聚物、共聚物和三元共聚物。醚的實例是聚烷撐二醇單(甲基)丙烯酸酯例如三甘二醇單丙烯酸酯和聚乙二醇單丙烯酸酯(聚乙二醇摩爾質(zhì)量為200-2000g/mo1)，以及沒有酸基的不飽和聚烷撐二醇醚。特別優(yōu)選的是丙烯酸和甲基丙烯酸、它們的雙官能酸以及它們的鹽、酯和醚的均聚物、共聚物和三元共聚物。醚的實例是聚單烷撐二醇(甲基)丙烯酸酯例如三甘二醇單丙烯酸酯和聚乙二醇單丙烯酸酯(聚乙二醇摩爾質(zhì)量為200-2000g/mo1)，以及沒有酸基的不飽和聚烷撐二醇醚。本文中的增塑劑清楚地并非來自蜜胺磺酸鹽或蜜胺-甲醛磺酸鹽、萘磺酸鹽、木素磺酸鹽的種類或它們的混合物。特別優(yōu)選的增塑劑是聚羧酸共聚物和它們的鹽。適當(dāng)?shù)南輨?C)具體為以液體或固體形式的純物質(zhì)或混合物，所述純物質(zhì)或混合物包含下列物質(zhì)中的至少一種例如基于環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的烷撐二醇均聚物、共聚物、三元共聚物和嵌段共聚物，烯化氧的加合物、高級醇的垸撐二醇醚、脂肪酸酯、垸撐二醇脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、聚氧化烯山梨醇脂肪酸酯、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙垸和乙炔的加成產(chǎn)物、磷酸酯如磷酸三丁酯、辛基磷酸鈉等，以及全部具有消泡作用的含有聚醚基的化合物或含有聚醚基的混合物，以及以上提及的產(chǎn)品的混合物。特別優(yōu)選的是例如基于環(huán)氧乙垸或環(huán)氧丙烷的烷撐二醇均聚物、共聚物、三元共聚物和嵌段共聚物、烯化氧的加合物、高級醇的垸撐二醇醚、脂肪酸酯、烷撐二醇脂肪酸酯等，以及全部具有消泡作用的含有聚醚基的化合物或含有聚醚基的混合物。非常特別優(yōu)先的是例如基于環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙垸的烷撐二醇均聚物、共聚物、三元共聚物和嵌段共聚物、烯化氧的加合物、高級醇的垸撐二醇醚，以及全部具有消泡作用的含有聚醚基的化合物或含有聚醚基的混合物。除所提及的對于本發(fā)明而言重要的組分(A)至(C)以外，物質(zhì)還可以進(jìn)一步包含成分例如疏水化劑、再分散粉末、基于交聯(lián)的丙烯酸酯和多糖的超級吸收劑、潤滑劑(例如環(huán)氧乙烷均聚物、共聚物和三元共聚物)、表面活性劑、促進(jìn)劑、阻滯劑、脂肪酸和它們的酯、基于丙烯酸和甲基丙烯酸的酸、鹽、酰胺和酯的聚合物、包括聚乙烯醇的衍生物在內(nèi)的聚乙烯醇和基于氨基甲酸酯的聚合物。組分(A)至(C)以相對于另一種的下列比率使用組分(A)基于(A)、(B)和(C)的總量的比例優(yōu)選為10至91重量％，特別優(yōu)選為18至91重量％，非常特別優(yōu)選為25至91重量％。組分(B)基于(A)、(B)和(C)的總量的比例優(yōu)選為8至70重量。/。，特別優(yōu)選為8至65重量％，非常特別優(yōu)選為8至60重量％。組分(C)基于(A)、(B)和(C)的總量的比例優(yōu)選為1至20重量％，特別優(yōu)選為1至17重量％，非常特別優(yōu)選為1至15重量％。在基于總組成的每一種情況下，在由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)中使用的視作混合物的(A)、(B)和(C)的量典型為0.3至10重量%，優(yōu)選為0.7至9重量％，特別優(yōu)選為1至8重量％。可以將(A)、(B)和(C)作為預(yù)制混合物或另外通過單獨組分的逐步添加而加入到要擠出的物質(zhì)中。本發(fā)明還提供了可通過本發(fā)明的方法得到的擠出物、通過熱處理可由其得到的成型體以及它們的用途。實施例作為纖維素醚(A)，使用甲基纖維素WalocelM-20678，德國WolffCellulosicsGmbH，根據(jù)說明書的粘度75000-85000mPa's(在哈克旋轉(zhuǎn)粘度計中，在20。C、2.55S"的剪切速率下對2。/。的水溶液測定)。作為增塑劑(B)，使用Melflux2651F，德國巴斯夫(BASF)。這是聚羧酸酯醚。作為消泡劑(C)，使用AgitanP803，德國MiinzingChemie。這是應(yīng)用于載體材料的基于垸烴/二醇的消泡劑。添加劑通過將組分(A)至(C)以下表中所示的量混合制備。擠出實驗的步驟首先，將35重量份的碳化硅SiCDunkelMikroF280(由ESK-SiCGmbH，德國Frechen生產(chǎn))、35重量份的碳化硅SiCDunkelMikroF360(由ESK-SiCGmbH，德國Frechen生產(chǎn))、30重量份的碳化硅SiCSM10(由ESK-SiCGmbH，德國Frechen生產(chǎn))和4重量份(基于100重量份的碳化硅)的根據(jù)本發(fā)明的添加劑在流化床混合機(由德國L6dige制造)中干式混合直至均勻，隨后加入2(TC的水，將物質(zhì)在捏合機(由德國L6dige制造)中進(jìn)一步混合并且捏合幾分鐘。然后將物質(zhì)立即引入到保持在20。C的單螺桿擠出機(H組dle8D，螺桿直徑8cm，來自Handle,德國Mmilacker)的進(jìn)料槽中。將物質(zhì)通過孔板(perforated)擠出并且通過真空室除氣。然后將它首先粗濾(strained)(即，壓制通過篩目大小為0.4或0.2mm的絲網(wǎng)，以移除大部分骨料)，并且隨后通過蜂窩模頭擠出并且排放到傳送帶上。為了能夠看到潤滑性良好和潤滑性差的纖維素醚之間的區(qū)別，在實驗開始以后關(guān)掉擠出機上的冷卻并且測量實驗過程中對物質(zhì)的加熱。將以此方式擠出的全部的物質(zhì)借助于基于它們的水需求的水與固體的比率(W/S比)凝固到通常的稠度(肖氏硬度=10.0-11.5)。所述稠度是物質(zhì)的剛度的量度。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>測試新粗濾的樣品的物質(zhì)剛度。如果物質(zhì)在擠出時過于剛性，則顆粒對其它顆粒以及對擠出機壁的較大摩擦導(dǎo)致較高的功率消耗，從而增加磨耗以及對物質(zhì)的加熱；如果物質(zhì)在擠出時過軟，則擠出物的形狀不穩(wěn)定。壓力是在物質(zhì)恰好通過蜂窩模頭之前測量的壓力。使用200cpsi模頭(料片厚度-0.30mm)(cpsi是每平方英寸的孔數(shù))。內(nèi)聚力是顆粒的內(nèi)聚力。它對于在復(fù)雜的模頭幾何形狀中不形成料片裂紋是必需的。對擠出物在彎曲時的破裂的敏感性的測試模擬真實的條件，原因在于經(jīng)常手工進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的蜂窩狀物從傳送帶(擠出機的下游)至干燥的運輸，并且仍然是塑性的物質(zhì)在此步驟中可能稍微變形。離開模頭以后，粗濾和擠出的物質(zhì)的溫度借助于非接觸紅外溫度計測量；這些溫度相應(yīng)于經(jīng)由嵌入在模頭內(nèi)部中的溫度傳感器測量的那些溫度。實驗結(jié)果在沒有根據(jù)本發(fā)明的比較實驗中，發(fā)現(xiàn)純纖維素醚單獨給出可通過但并不非常經(jīng)濟(jì)并且在技術(shù)上有利的擠出結(jié)果。擠出壓力越高，在設(shè)備的維護(hù)成本上的不利作用越高，原因在于它引起的磨耗越高。在擠出的物質(zhì)的內(nèi)聚力和擠出的蜂窩狀物彎曲時的裂紋形成方面，根據(jù)本發(fā)明的纖維素醚混合物的優(yōu)點也是明顯的。在蜂窩狀物從擠出機經(jīng)由干燥室運輸?shù)郊訜釥t的過程中，所述蜂窩狀物經(jīng)受增大的機械應(yīng)力，從而當(dāng)內(nèi)聚力較好并且對破裂的敏感性較低時，可以期望降低不合格品的比例。權(quán)利要求1.一種用于由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)的擠出的方法，所述方法包括將由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)與作為單獨組分或作為預(yù)混添加劑的(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑混合，并且隨后將其擠出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)包含選自由下列物質(zhì)組成的組中的至少一種化合物氧化鋁；氮化鋁和碳化鋁；高嶺土；堇青石；富鋁紅柱石；碳化硅；硼化硅；氮化硅；二氧化鈦；碳化鈦；碳化硼；氧化硼；硅酸鹽和片狀硅酸鹽，例如粘土、膨潤土、滑石；硅金屬；炭黑；石墨；磨砂玻璃；稀土氧化物和沸石。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將在2(TC，在2重量％的水溶液中測定的粘度為400至200000mPa，s的纖維素醚用作纖維素醚(A)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中將聚羧酸共聚物和/或它們的鹽用作增塑劑(B)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中將基于聚醚的消泡劑用作消泡劑(C)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中將烷撐二醇均聚物、共聚物、三元共聚物或嵌段共聚物用作基于聚醚的消泡劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，基于(A)、(B)和(C)的總量，組分(A)的比例為10至91重量％，組分(B)的比例為8至70重量％，并且組分(C)的比例為1至20重量％。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中基于所述由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)的總組成，使用的視作混合物的(A)、(B)和(C)的量為1至8重量％。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其中在擠出后進(jìn)行擠出物的熱處理。10.—種可通過根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法得到的擠出物。11.根據(jù)權(quán)利要求io所述的擠出物作為用于廢氣處理的蜂窩體或作為催化劑的用途。12.—種由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)，所述由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)包含(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑。13.—種根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項制備的由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)，所述由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)包含(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑。14.一種用于由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)或其它物質(zhì)的擠出的添加劑，所述添加劑包含(A)至少一種纖維素醚、(B)至少一種增塑劑和(C)至少一種消泡劑。全文摘要本發(fā)明涉及用于改進(jìn)由于焙燒或燒結(jié)而凝固的陶瓷物質(zhì)和其它物質(zhì)的可擠出性的包含纖維素醚的特定添加劑、相應(yīng)的擠出方法、擠出物以及它們的應(yīng)用。文檔編號C04B35/576GK101636365SQ200780047757公開日2010年1月27日申請日期2007年11月27日優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日發(fā)明者羅蘭·拜爾申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司