Manufacture of cordierite foams by direct foaming

• Autorzy: Silva E. R. , Correia N. , Silva J. M. , Oliveira F. A. C. , Ribeiro F. R. , Bordado J. C. , Ribeiro M. F.

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie pianek kordierytowych metodą bezpośredniego spieniania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Open cell cordierite foams were prepared by a direct foaming two-component polyurethane (PUR)/ceramic system. Through optimization of several experimental parameters, such as contents of catalyst, and ceramic cordierite precursor, as well plasticizer presence, foams with porosities 85-95 % and densities ranging from 130-410 kg/m3 were obtained. These foams characteristics make them attractive to be used as catalyst supports. The new two-component PUR/ceramic system developed allows the high solid's loading (higher than 40 wt. %). Finer ceramic particles in this system provide better particles' package and cohesion upon sintering, favouring the cordierite foam stability.

PL

Pianki kordierytowe o otwartych komórkach otrzymywano na drodze bezpośredniego spieniania dwuskładnikowego układu poliuretan (PUR)/materiał ceramiczny stanowiący prekursor kordierytu (rys. 1). Metodami analizy termograwimetrycznej (TGA) oraz różnicowej analizy termicznej (DTA) scharakteryzowano przebieg termicznej degradacji układu PUR/prekursor kordierytu w atmosferze utleniającej (rys. 2). Na drodze optymalizacji niektórych parametrów doświadczalnych, mianowicie zawartości katalizatora (dibutylolaurynianu cyny - DBTL) i prekursora kordierytu a także obecności lub braku plastyfikatora (ftalanu dioktylowego - DOP) uzyskiwano pianki o porowatości 85-95% i gęstości zawartej w przedziale 130-410kg/m3 (tabela 2). Pianki o takich właściwościach dobrze nadają się do zastosowania w charakterze nośników katalizatorów. Opracowany nowy dwuskładnikowy układ PUR/prekursor kordierytu pozwala na wytwarzanie pianek o dużej zawartości (do ok. 50% mas.) materiału ceramicznego. Metodą rentgenograficzną oraz za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej scharakteryzowano strukturę i morfologię uzyskanej pianki (rys. 3 i 4). Stwierdzono, ze im mniejsze są wymiary cząstek ceramicznego prekursora kordierytu (ok. 5mm) w mieszaninie z PUR, tym korzystniejsze staje się upakowanie i kohezja cząstek ceramicznych po spiekaniu, dzięki czemu polepszeniu ulega stabilność końcowej pianki kordierytowej.

Słowa kluczowe

EN

cordierite foams; polyurethanes; direct foaming; porosity; density

PL

pianki kordierytowe; poliuretany; bezpośrednie spienianie; porowatość; gęstość; struktura komórkowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 5
• Strony: 351--356
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Silva E. R.

autor

Correia N.

autor

Silva J. M.

autor

Oliveira F. A. C.

autor

Ribeiro F. R.

autor

Bordado J. C.

autor

Ribeiro M. F.

• Instituto Superior Tecnico, Departamento de Engenharia Quimica, 1049-001 Lisboa, Portugal,

Bibliografia

• 1. Scheffler M., Colombo P.: "Cellular Ceramics, Structure, Manufacturing Properties and Applications", 'Wiley-VCH, Weinheim 2005.
• 2. Colombo P., John R. H.: Mat. Res. Innov. 2002, 6, 260.
• 3. Colombo P.: Euro Ceramics VII, PT 1-3 "Key Engineering Materials" 2002, 206--213, 1913.
• 4. Rice W. R.: "Porosity of ceramics and its effects on properties", Marcel Dekker Inc., N.Y. 1998.
• 5. Saggio-Woyansky J., et al.: Am. Ceram. Soc. Bull. 1992, 71, 1674.
• 6. Sepulveda P.: Am. Ceram. Soc. Bull. 1997, 76, 61.
• 7. Pat. US 3 090 094 (1963).
• 8. Oliveira F. A. C., Dias S., Mascarenhas J., Ferreira J. M. F., Olhero S., Dias D. in: Materials Science Forum II 2004, Trans Tech Publications, Switzerland, 455--456, 177--181 (Editors Martins R., et al.).
• 9. Oliveira F. A. C., Dias S., Vaz M. F., Fernandes J. C.: J. Eur. Ceram. Soc. 2006, 26, 179.
• 10. Pat. europ. 0 330 963 (1989).
• 11. Ortega F. S., Sepulveda P., Pandolfelli V. C.: J. Europ. Ceram. Soc. 2002, 22, 1395.
• 12. Takahashi T., Münstedt H., Colombo P., Modesti M.: J. Mater. Sci. 2001, 36, 1627.
• 13. Lyckfeldt O., Ferreira J. M. F.: J. Europ. Ceram. Soc. 1998, 18, 131.
• 14. Powell S. J, Evans J. R. G.: Mater. Manuf. Process. 1995, 10, 757.
• 15. Peng H. X., Fan. Z., Evans J. R. G.: Ceram. Int. 2002, 26, 887.
• 16. Oliveira F. A. C., Franco J. A., Fernandes J. C., Dias D.: Brit. Ceram. Trans. 2002, 101, 14.
• 17. Peng H. X., Fan Z., Evans J. R. G, Busfield J. J. C.: J. Europ. Ceram. Soc. 2000, 20, 807.