一种不锈钢纤维负载的ZSM-5分子筛的制备方法及一种水性阻尼涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种不锈钢纤维负载的ZSM

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢纤维负载的ZSM
‑
5分子筛的制备方法及一种水性阻尼涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及整体式分子筛合成、水性阻尼涂料制备，具体涉及一种直接水热合成的整体式不锈钢纤维负载的多级孔ZSM
‑
5分子筛，以及一种快干、耐水、耐热水性机车阻尼涂料。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的逐渐提高，人们出行追求快捷方便的同时，对车辆噪音小、环保、轻量化等要求也越来越高。
[0003]水性阻尼涂料近年来被越来越多的应用在汽车、轨交、舰船等领域，具有易施工、易运输、易存储、绿色环保、性能优异、密度低、轻量化等特点。但由于机车阻尼施工过程不加烘烤，采用室温自干的方式，涂层实干干速较慢一直是影响整车涂层施工进度的重要因素；而且较厚的阻尼涂层自干过程中容易出现收缩开裂的现象，影响后续性能；且发动机等温度较高部位的阻尼涂层需要有较好的耐热性能，也是需要解决的技术重点。
[0004]CN202011205399.9公开阻尼材料中使用3A、4A、13X中的一种或几种分子筛作为除水剂可以使涂层干速加快，但普通的3A、4A、13X分子筛中分别只有0.3nm、0.4nm、10nm的微孔，水分子出入速率及效率十分有限。
[0005]涂覆法、干胶法、微波辅助法和脉冲蒸镀法等是现阶段常用的规整载体支撑的分子筛制备方法，涂覆法成本低工艺简单，但分子筛层与载体间以及分子筛涂层内部颗粒间的作用力不足，机械强度和粘附性较差；微波辅助法和脉冲蒸镀法成本较高、较难实现工业化；直接水热合成可以有效避免上述问题。CN200810050720.3公开了在不锈钢网表面负载ZSM
‑
5分子筛膜，ZSM
‑
5可以直接在不锈钢网表面生长，但分子筛与无机的载体间结合作用力较差，整体的机械强度较低，分子筛粉末易脱落，且不锈钢网的表面积有限，负载量较低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种不锈钢纤维负载的ZSM
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5分子筛的制备方法及一种水性阻尼涂料及其制备方法。首先用水热晶化法直接在不锈钢纤维表面生长出致密的分子筛层，多孔结构的分子筛与三维不锈钢纤维构成微孔
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介孔
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大孔的多级孔结构，将整体式分子筛作为填料加入阻尼涂料中，多级孔结构为水分挥发逸出提供了大量通道，同时分子筛的负载使水及其他化学物质无法从外界通过不锈钢纤维间的大孔进入涂层内部，使涂层具有更好的耐水、耐化学品性能，不锈钢纤维毡的引入也使涂层的机械强度更高、耐热性能更好。
[0007]为达到以上技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术所述一种不锈钢纤维负载的ZSM
‑
5分子筛的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将三维烧结不锈钢纤维毡浸渍于硅烷偶联剂溶液中，取出干燥；
[0010](2)将步骤(1)所得产物浸渍于Silicalite
‑
1晶种悬浊液中，取出干燥；
[0011](3)将硅源加入结构导向剂水溶液中制得澄清溶液，然后与含有铝源和碱源的水溶液混合，加入介孔模板剂，老化；
[0012](4)将步骤(2)所得产物与步骤(3)所得产物混合，晶化，洗涤，干燥，焙烧，得到产品。
[0013]作为一个优选的方案，本专利技术所述步骤(1)中，所述三维烧结不锈钢纤维毡为0.5
‑
1mm直径的圆片。
[0014]作为一个优选的方案，本专利技术所述三维烧结不锈钢纤维毡为西安菲尔特金属材料公司生产的工业级纤维毡，其纤维丝之间构成10
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60μm的孔。
[0015]本专利技术所述硅烷偶联剂为3
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氨丙基三甲氧基硅烷和/或3
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氨丙基三乙氧基硅烷。
[0016]作为一个优选的方案，本专利技术所述三维烧结不锈钢纤维毡使用丙酮清洗，再用去离子水清洗，干燥。除去载体中的各类杂质。
[0017]作为一个优选的方案，本专利技术所述硅烷偶联剂溶液的溶剂为甲苯。
[0018]本专利技术所述的硅烷偶联剂溶液的浓度为1.5
‑
3.5wt％。
[0019]本专利技术所述步骤(1)中，浸渍的温度为100
‑
120℃，浸渍的时间为0.5
‑
2h。
[0020]本专利技术所述步骤(2)中，Silicalite
‑
1晶种悬浊液的浓度为1.8
‑
2.6wt％。
[0021]本专利技术所述步骤(2)中，Silicalite
‑
1晶种悬浊液的pH为7.0
‑
9.0，优选使用氨水调节pH值。
[0022]本专利技术所述步骤(2)中，浸渍的时间为5
‑
15min。
[0023]本专利技术所述步骤(3)中，所述硅源为硅酸乙酯(TEOS)、水玻璃、硅溶胶、硅酸钠、白炭黑中的一种或几种。
[0024]本专利技术所述步骤(3)中，所述铝源为异丙醇铝、硫酸铝、偏铝酸钠、硝酸铝中的一种或几种。
[0025]本专利技术所述步骤(3)中，所述结构导向剂为四丙基氢氧化氨(TPAOH)、四丙基溴化铵、四乙基氢氧化铵、正丁胺中的一种或几种。
[0026]本专利技术所述步骤(3)中，所述介孔模板剂为淀粉、葡萄糖、蔗糖、羧甲基纤维素钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的一种或几种，优选羧甲基纤维素钠。
[0027]本专利技术所述步骤(3)中，所述碱源为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或几种。
[0028]本专利技术所述步骤(3)中，老化的温度为室温，老化的时间为18
‑
26h。
[0029]本专利技术所述步骤(4)中，晶化的温度为170
‑
190℃温度，晶化的时间为60
‑
80h。
[0030]本专利技术所述步骤(4)中，焙烧的温度为500
‑
600℃，焙烧的气氛为空气，焙烧的时间为5
‑
7h。
[0031]本专利技术中所合成的ZSM
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5为负载在不锈钢纤维载体上的多级孔ZSM
‑
5，其含有＜2nm的微孔、2
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50nm的介孔。
[0032]本专利技术还提供一种水性阻尼涂料，包含以下组成：
[0033][0034]本专利技术所述水性丙烯酸树脂固含量为40
‑
55％,Tg为
‑
15～5℃。
[0035]本专利技术所述功能性颜填料包含但不限于炭黑、滑石粉、云母粉、碳酸钙、氢氧化铝等。
[0036]本专利技术所述的成膜助剂包含但不限于醇酯十二、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚等。
[0037]本专利技术所述的分散剂包含但不限于陶氏(中国)有限公司的Orotan 731A、毕克化学的BYK 190、万华化学集团股份有限公司的C20等。
[0038]本专利技术所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢纤维负载的ZSM
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5分子筛的制备方法，包括以下步骤：(1)将三维烧结不锈钢纤维毡浸渍于硅烷偶联剂溶液中，取出干燥；(2)将步骤(1)所得产物浸渍于Silicalite
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1晶种悬浊液中，取出干燥；(3)将硅源加入结构导向剂水溶液中制得澄清溶液，然后与含有铝源和碱源的水溶液混合，加入介孔模板剂，老化；(4)将步骤(2)所得产物与步骤(3)所得产物混合，晶化，洗涤，干燥，焙烧，得到产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述三维烧结不锈钢纤维毡为0.5
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1mm直径的圆片。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述三维烧结不锈钢纤维毡的纤维丝之间构成10
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60μm的孔。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3
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氨丙基三甲氧基硅烷和/或3
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氨丙基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朦，郝宝祥，杨庆臣，孙伟祖，方武成，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：