一种低温膨胀型衬垫及其制造方法

摘要

本发明有关一种低温膨胀型衬垫以及制造该低温膨胀型衬垫的方法。本发明利用粗直径多晶莫来石纤维混合细直径非晶硅酸铝纤维以一定的比例混合，采用容易热解的有机粘合剂，减少粘合剂用量，使膨胀型衬垫的起始膨胀温降低至300摄氏度以下。本发明的低温膨胀型衬垫可以更好的应用在工作温度较低的车辆尾气后处理系统上。

权利要求

1.一种低温膨胀型衬垫，其包括：粗直径多晶莫来石纤维、细直径非晶硅酸铝纤维、膨胀材料、容易热解的有机粘合剂，其中，所述粗直径多晶莫来石纤维与所述细直径非晶硅酸铝纤维的重量之和占所述衬垫总体重量的百分比为30％～95％，所述膨胀材料占所述衬垫总体重量的比例为2％～60％，所述容易热解的有机粘合剂的重量占所述衬垫总体重量的百分比为1％～5％，其中各组分之和为100％。

2.如权利要求1所述的低温膨胀型衬垫，其特征在于，所述粗直径多晶莫来石纤维为平均直径8-10微米的多晶莫来石纤维，所述细直径非晶硅酸铝纤维为平均直径2-5微米的非晶硅酸铝纤维。

3.如权利要求2所述的低温膨胀型衬垫，其特征在于，所述粗直径多晶莫来石纤维的重量占所述粗直径多晶莫来石纤维与所述细直径非晶硅酸铝纤维重量之和的百分比为不超过50％。

4.如权利要求3所述的低温膨胀型衬垫，其特征在于，所述容易热解的有机粘合剂在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至350摄氏度时损失至少50％的重量。

5.如权利要求1至4任一项权利要求所述的低温膨胀型衬垫，其特征在于，所述细直径非晶硅酸铝纤维中渣球含量低至5％以下。

6.一种低温膨胀型衬垫的制造方法，其步骤包括

步骤一，配浆：将粗直径多晶莫来石纤维、细直径非晶硅酸铝纤维、膨胀材料加入水中，施加搅拌，然后添加容易热解的有机粘合剂，配置成浆料，其中，所述粗直径多晶莫来石纤维与所述细直径非晶硅酸铝纤维的重量之和占所述衬垫总体重量的百分比为30％～95％，所述膨胀材料占所述衬垫总体重量的比例为2％～60％，所述容易热解的有机粘合剂的重量占所述衬垫总体重量的百分比为1％～5％，其中各组分之和为100％；

步骤二、成型：将所述浆料注入真空成型机或挤压成型机，得到一成型湿胚；

步骤三、干燥：对所述成型湿胚持续加热干燥，得到干燥后的衬垫半成品；

步骤四、整形：将所述干燥后的衬垫半成品按照厚度、形状要求加工制成衬垫成品。

7.如权利要求6所述的低温膨胀型衬垫的制造方法，其特征在于，所述粗直径多晶莫来石纤维为平均直径8-10微米的多晶莫来石纤维，所述细直径非晶硅酸铝纤维为平均直径2-

5微米的非晶硅酸铝纤维。

8.如权利要求7所述的低温膨胀型衬垫的制造方法，其特征在于，所述粗直径多晶莫来石纤维的重量占所述粗直径多晶莫来石纤维与所述细直径非晶硅酸铝纤维重量之和的百分比为不超过50％。

9.如权利要求8所述的低温膨胀型衬垫的制造方法，其特征在于，所述容易热解的有机粘合剂在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至350摄氏度时损失至少50％的重量。

10.如权利要求6至9任一项权利要求所述的低温膨胀型衬垫的制造方法，其特征在于，所述细直径非晶硅酸铝纤维中渣球含量低至5％以下。

说明书

一种低温膨胀型衬垫及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明有关一种膨胀型衬垫及其制造方法，尤其涉及一种低温膨胀型衬垫及其制造方法。

背景技术

[0002] 中国城市空气污染面临空前的挑战，控制车辆的尾气污染对提高城市空气质量达标率具有重要意义。控制车辆尾气污染物排放的方法可分为两种：一种是控制污染物产生的源头——燃烧过程，目前这种措施已无法满足不断严格的排放标准；另一种是通过加装尾气后处理系统，通过化学反应的方法净化尾气污染物。

[0003] 车辆尾气后处理系统可分为汽油车尾气后处理系统和柴油车尾气后处理系统，无论其处理尾气的反应机理如何，其设计均包括陶瓷载体(在微粒捕集器,Diesel Particulate Filter,DPF中为碳化硅滤芯或陶瓷滤芯)、密封衬垫、金属壳体三部分。密封衬垫在其中主要起固定、密封、隔热、降噪的功能。

[0004] 目前，膨胀型衬垫已广泛应用于车辆尾气后处理系统，它属于密封衬垫，一般由硅酸铝纤维、膨胀材料和粘合剂构成。膨胀型衬垫在工况下受热膨胀，进而提供充足的固定力以固定陶瓷载体或滤芯，防止其发生窜动和滑移。膨胀型衬垫中的粘合剂在受热后发生热解，逐步烧失。膨胀型衬垫的膨胀性能由热膨胀性能测试进行表征，起始膨胀温度被定义为衬垫在受热过程中膨胀率开始增加的拐点温度。传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度一般约400摄氏度。

[0005] 在某些设计中，由于尾气温度较低、管路过长热损失过大等原因，车辆尾气后处理系统的工况温度相对较低，约300-400摄氏度，低于传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度。由于衬垫具有良好的绝热性能，衬垫的大部分(尤其是远离中心陶瓷载体的部分)不能得到充分的热激发而引起膨胀。同时，还应注意到，衬垫中的有机粘合剂也不能得到充分的热解，残留的粘合剂同样限制了衬垫的膨胀。此外，衬垫中的有机粘合剂热解引起的重量损失反而会引起衬垫的收缩。这三者的综合作用，使传统膨胀型衬垫在工况温度较低的车辆尾气后处理系统内不能提供充分的固定力。在车辆运行过程中，得不到充分固定的陶瓷载体、陶瓷滤芯、碳化硅滤芯容易发生滑移、脱出或破损，进而引起车辆尾气后处理系统失效，车辆尾气不能得到充分净化，排放不达标。

[0006] 因此，有必要提出一种新的低温膨胀型衬垫及其制造方法，使得该衬垫低于传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度下可以膨胀，同时能够提供充分而不过量的膨胀力。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种低温膨胀型衬垫及其制造方法。

[0008] 根据本发明的一方面，提供一种低温膨胀型衬垫，其包括：粗直径多晶莫来石纤维、细直径非晶硅酸铝纤维、容易热解的有机粘合剂，其中，该粗直径多晶莫来石纤维与该细直径非晶硅酸铝纤维的重量之和占该衬垫总体重量的百分比为30％～95％，该膨胀材料占该衬垫总体重量的比例为2％～60％，该容易热解的有机粘合剂的重量占该衬垫总体重量的百分比为1％～5％。

[0009] 优选的，该粗直径多晶莫来石纤维为平均直径8-10微米的多晶莫来石纤维，该细直径非晶硅酸铝纤维为平均直径2-5微米的非晶硅酸铝纤维。

[0010] 优选的，该粗直径多晶莫来石纤维的重量占该粗直径多晶莫来石纤维与该细直径非晶硅酸铝纤维重量之和的百分比为不超过50％。

[0011] 优选的，该容易热解的有机粘合剂在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至350摄氏度时损失至少50％的重量。

[0012] 优选的，该细直径非晶态硅酸铝纤维中渣球含量低至5％以下。

[0013] 本发明另一方面提供一种低温膨胀型衬垫的制造方法，其步骤包括

[0014] 步骤一，配浆：将粗直径的多晶莫来石纤维、细直径的非晶硅酸铝纤维、膨胀材料加入水中，施加搅拌，然后添加容易热解的有机粘合剂，配置成浆料。其中，该粗直径莫来石纤维与该细直径硅酸铝纤维的重量之和占该衬垫总体重量的百分比为30％～95％，该膨胀材料的重量占该衬垫总体重量的百分比为2％～60％，该容易热解的有机粘合剂的重量占该衬垫总体重量的百分比为1％～5％。

[0015] 步骤二、成型：将该浆料注入真空成型机或挤压成型机，得到一成型湿胚。

[0016] 步骤三、干燥：对该成型湿胚持续加热干燥，得到干燥后的衬垫半成品。

[0017] 步骤四、整形：将该干燥后的衬垫半成品按照厚度、形状加工制成衬垫成品。

[0018] 优选的，该粗直径多晶莫来石纤维为平均直径8-10微米的多晶莫来石纤维，该细直径非晶硅酸铝纤维为平均直径2-5微米的非晶硅酸铝纤维。

[0019] 优选的，该粗直径多晶莫来石纤维的重量占该粗直径多晶莫来石纤维与该细直径非晶硅酸铝纤维重量之和的百分比为不超过50％。

[0020] 优选的，该容易热解的有机粘合剂在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至350摄氏度时损失至少50％的重量。

[0021] 优选的，该细直径非晶态硅酸铝纤维中渣球含量低至5％以下。

附图说明

[0022] 通过结合附图对本发明的一种实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

[0023] 图1所示为本发明低温膨胀型衬垫的制造方法的流程图。

[0024] 图2所示为本发明低温膨胀型衬垫的一种实施例与传统膨胀型衬垫的热膨胀性试验结果对比图。

[0025] 图3所示为本发明低温膨胀型衬垫的另一种实施例与传统膨胀型衬垫的热膨胀性试验结果对比图。

[0026] 图4所示为本发明低温膨胀型衬垫的另一种实施例与传统膨胀型衬垫的热膨胀性试验结果对比图。

[0027] 图5所示为本发明低温膨胀型衬垫的另一种实施例与传统膨胀型衬垫的热膨胀性试验结果对比图。

[0028] 图6所示为本发明低温膨胀型衬垫的另一种实施例与传统膨胀型衬垫的热膨胀性试验结果对比图。

[0029] 图7所示为图6所示的本发明低温膨胀型衬垫的实施例与传统膨胀型衬垫的热态轴向推力试验结果对比图。

具体实施方式

[0030] 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的材料或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的材料或者物件及其等同，并不排除其他材料或者物件。

[0031] 硅酸铝纤维按照内部原子的排列情况可分为晶态硅酸铝纤维和非晶态硅酸铝纤维，可通过X射线衍射光谱进行辨别。晶态硅酸铝纤维内部质点在三维空间呈周期性重复排列，具有长程有序的特点，常见的是晶相为莫来石相的多晶莫来石纤维。非晶态硅酸铝纤维内部质点在三维空间不呈周期性重复排列，具有近程有序、长程无序的特点，又称为玻璃态硅酸铝纤维或无定形硅酸铝纤维。

[0032] 本发明所述低温膨胀型衬垫包括粗直径多晶莫来石纤维、细直径非晶硅酸铝纤维、膨胀材料、容易热解的有机粘合剂，特别的，还可以包括无机粘合剂、填料、助剂等。

[0033] 其中，所述粗直径多晶莫来石纤维与所述细直径非晶硅酸铝纤维的重量之和占所述衬垫总体重量的百分比为30％～95％，所述膨胀材料占所述衬垫总体重量的比例为2％～60％，所述容易热解的有机粘合剂的重量占所述衬垫总体重量的百分比为1％～5％。

[0034] 本发明中的多晶莫来石纤维是指市售多晶莫来石纤维(SiO2+Al2O3≥96wt.％，Al2O3≥72wt.％)，该多晶莫来石纤维通常采用溶胶凝胶法制备，也可以采用其他方法制备。粗直径的多晶莫来石纤维相对于细直径的非晶硅酸铝纤维有更优良的机械性能，具有更好的回弹性能。

[0035] 本发明中的非晶硅酸铝纤维包括市售的高纯非晶态硅酸铝纤维(SiO2+Al2O3≥96wt.％，44wt.％≤Al2O3≤50wt.％)和高铝非晶态硅酸铝纤维(SiO2+Al2O3≥96wt.％，
50wt.％≤Al2O3≤55wt.％)，也包括含锆的非晶态硅酸铝纤维(SiO2+Al2O3+ZrO2≥99wt.％，
39wt.％≤Al2O3≤40wt.％，15wt.％≤ZrO2≤17wt.％)，通常采用喷吹法和甩丝法制备，也可采用其他方法制备。细直径的非晶态硅酸铝纤维相对于粗直径的莫来石纤维在湿法成型工艺中具有更优良的可加工性。

[0036] 基于纤维生产工艺本身的特点，即使同一批次的纤维也不能保证所有纤维均为同样的直径，而是形成一定的分布。本发明中通过电子显微镜拍摄纤维照片测量并统计某一批次纤维的平均直径作为区分点。发明人经过多次试验与筛选，发现采用平均直径为8-10微米的多晶莫来石纤维与平均直径2-5微米的非晶硅酸铝纤维以一定比例充分混合形成纤维絮团后，制造出来的衬垫的机械性能更好，可以在低温就达到很好的机械膨胀性能，同时更加容易加工。

[0037] 优选的，在某些实施例中，粗直径多晶莫来石纤维的重量占所述粗直径多晶莫来石纤维与所述细直径非晶硅酸铝纤维重量之和的百分比为0％～50％，也即细直径非晶硅酸铝纤维重量占剩下的50％～100％。非晶硅酸铝纤维均通过除渣工艺除去渣球，使渣球含量降低至整体重量的5％以下。

[0038] 膨胀材料包括未膨胀蛭石、已膨胀蛭石、预处理蛭石、可膨胀石墨或上述一种或多种成分的组合。膨胀材料占衬垫总体重量的比例为2％～60％。

[0039] 特别的，本发明引入了容易热解的有机粘合剂在低温膨胀型衬垫的制造过程中。容易热解是指当有机粘合剂在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至350摄氏度时损失至少50％的重量。衬垫在受热后有机粘合剂发生烧失，释放了之前被有机粘合剂固定的硅酸铝纤维和膨胀材料，使两者可以在更小的约束下膨胀。此外，衬垫中有机粘合剂烧失带来的重量损失会引起衬垫的收缩，衬垫中有机粘合剂的量越多，因有机粘合剂烧失引起的衬垫收缩趋势越大，在保证衬垫机械强度的前提下，应尽量降低有机粘合剂含量。本发明中容易热解的有机粘合剂的重量占衬垫总体重量的比例为1％～5％。常见的容易热解的有机粘合剂包括低聚合度的醋酸乙烯酯胶乳、马来酸酐酯化玉米淀粉、丙烯酸胶乳、聚乙烯醇等及上述的一种或多种成分的组合。

[0040] 无机粘合剂包括硅酸钠、钠基膨润土、钙基膨润土、硅溶胶、铝溶胶、黏土或上述一种或多种成分的组合，主要作用是增强硅酸铝纤维间的结合力，占衬垫总体重量的比例为0％～2％。

[0041] 填料包括空心玻璃微珠、云母、珍珠岩或上述一种或多种成分的组合，主要作用是调节衬垫的密度，占衬垫总体重量的比例为0％～5％。

[0042] 添加剂包括表面活性剂、消泡剂、絮凝剂、分散剂或上述一种或多种成分的组合，主要作用是增加生产过程的可操作性，占衬垫总体重量的比例为0％～5％。

[0043] 图1显示了所述低温膨胀型衬垫的制备方法的流程图。如图1所示，步骤一，配浆：将定量的粗直径的多晶莫来石纤维、细直径的非晶硅酸铝纤维加入水中，加入分散剂，配成一定纤维浓度的混合物，优选为0.01～2％的混合物，施加高速搅拌对浆料中的固体加以分散使其分布均匀，分散一定时间，然后添加消泡剂、粘合剂、絮凝剂、表面活性剂等。膨胀材料和填料可以在之前与粗直径多晶莫来石纤维、细直径非晶硅酸铝纤维一起加入；也可以在浆料形成后再单独加入。其中，所述粗直径莫来石纤维与所述细直径硅酸铝纤维的重量之和占所述衬垫总体重量的百分比为30％～95％，所述膨胀材料的重量占所述衬垫总体重量的百分比为2％～60％，所述容易热解的有机粘合剂的重量占所述衬垫总体重量的百分比为1％～5％。

[0044] 发明人经过多次试验与筛选，发现采用平均直径为8-10微米的多晶莫来石纤维与平均直径2-5微米的非晶硅酸铝纤维以一定比例充分混合形成纤维絮团后，制造出来的衬垫的机械性能更好，可以在低温就达到很好的机械膨胀性能，同时更加容易加工。

[0045] 优选的，在某些实施例中，粗直径多晶莫来石纤维的重量占所述粗直径多晶莫来石纤维与所述细直径非晶硅酸铝纤维重量之和的百分比为0％～50％，也即细直径非晶硅酸铝纤维重量占剩下的50％～100％。所有的非晶硅酸铝纤维均通过除渣工艺除去渣球，使渣球含量降低至整体重量的5％以下。

[0046] 步骤二、成型：将配好的浆料注入连续式真空成型机或间歇式真空成型机或挤压成型机，使其在0.05～0.1MPa的真空度下沉积在成型模具或丝网上，得到一成型湿胚。

[0047] 步骤三、干燥：对所述成型湿胚持续加热干燥，得到干燥后的衬垫半成品。干燥方法为对流干燥、微波干燥或两者的结合；当仅使用对流干燥时，热干空气温度控制在60～120℃，干燥时间为1～12小时；当仅使用微波干燥时，微波频率在2450兆赫干燥时间为0.5～2小时；当对流干燥和微波干燥结合使用时，先利用对流干燥除去密封衬垫中的水分，再使用微波干燥重点对衬垫中心进行加热干燥，除去剩余的水分。

[0048] 步骤四、整形：将干燥后的密封衬垫半成品进一步，按照实际要求的加工图纸，使用压辊加压调节厚度，使用激光切割、冲压成形的加工方式制成成品。

[0049] 为了更好的说明本发明，分别针对本发明的多个实施例中制造的低温膨胀型衬垫与常规膨胀型衬垫，采用业界常规的测试方法测试，即热膨胀性能试验与热态轴向推力试验。

[0050] 热膨胀性能是指试样在50psi(磅每平方英寸，约等于345kPa)载荷下，在一定温度循环过程中衬垫厚度的变化特征。取样，在常温(20摄氏度)、50psi载荷下压缩30分钟后，记录其厚度，作为原始厚度。在50psi载荷下，以10-15摄氏度/分钟升温至750摄氏度后，恒温10分钟，然后按25摄氏度/分钟速度冷却至室温，完成一次热循环过程，此过程中时刻记录衬垫厚度。其中衬垫膨胀率被定义为试验过程中衬垫实测厚度与原始厚度的比值。衬垫在受热过程中膨胀率开始增加的拐点温度定义为衬垫的起始膨胀温度。

[0051] 热态轴向推力试验是指，将待试验的衬垫封装至对应型号的尾气后处理装置总成。将封装后的尾气后处理装置总成加热至试验温度，加热方式可以为电加热，也可以置于烘箱等装置中加热。在试验温度下，通过直径30mm的推杆均匀的在载体端面中心位置上施加不断增大的推力。记录载体相对壳体发生位移时的推力，即为该试验温度下对应的热态轴向推力。

[0052] 实施例1

[0053] 采购纤维后，分别对某一批次的多晶莫来石纤维以及另一批次的非晶硅酸铝纤维各取样5g，在电子显微镜下拍照，在电子显微镜下可清晰看到各个纤维，计算机辅助计算可得到该批次的纤维的平均直径。对于本实施例中的两批次的纤维，多晶莫来石纤维的平均直径为8.01微米，非晶硅酸铝纤维的平均直径为2.06微米的，非晶硅酸铝纤维的渣球含量为3.6％。

[0054] 本实施中，平均直径为8.01微米的多晶莫来石纤维与平均直径2.06微米的非晶硅酸铝纤维的重量之和占衬垫总体重量的百分比为65％，平均直径为8.01微米的多晶莫来石纤维占纤维整体重量的25％，剩下75％为平均直径2.06微米的非晶硅酸铝纤维。膨胀材料采用预处理蛭石，膨胀材料的重量占衬垫总体重量的30％，添加4％的容易热解的有机粘合剂，以及1％重量的硅酸钠作为无机粘合剂。

[0055] 在本实施例中有机粘合剂采用聚乙烯醇，某型号的聚乙烯醇在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至300摄氏度时损失能够55％的重量。按照图1所示的制造方法制造，得到一标准尺寸的低温膨胀型衬垫。为了验证本发明的性能，采用一传统的膨胀型衬垫(采购自国外某衬垫公司，型号为Interam 100)作为对比例，与本发明低温膨胀型衬垫进行热膨胀性能试验。

[0056] 热膨胀性能试验如图2所示，很明显的，本发明的低温膨胀型衬垫起始膨胀温度约237摄氏度，对比例传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度约380摄氏度。说明本实施例中的低温膨胀型衬垫可以达到低温膨胀的效果。

[0057] 实施例2

[0058] 本实施例中的两批次的纤维，多晶莫来石纤维的平均直径为9.89微米，非晶硅酸铝纤维的平均直径为4.93微米的,非晶硅酸铝纤维的渣球含量为4.3％。

[0059] 本实施中，平均直径为9.89微米的多晶莫来石纤维与平均直径4.93微米的非晶硅酸铝纤维的重量之和占衬垫总体重量的百分比为65％，平均直径为9.89微米的多晶莫来石纤维占纤维整体重量的1％，剩下99％为平均直径4.93微米的非晶硅酸铝纤维。膨胀材料采用未膨胀蛭石与预处理蛭石的组合，膨胀材料的重量占衬垫总体重量的30％，添加4％的容易热解的有机粘合剂，剩余1％重量为无机粘合剂硅酸钠和填料空心玻璃微珠。

[0060] 在本实施例中有机粘合剂采用丙烯酸胶乳，某型号的丙烯酸胶乳在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至300摄氏度时损失能够57％的重量。按照图1所示的制造方法制造，得到一标准尺寸的低温膨胀型衬垫。同样的，采用一传统的膨胀型衬垫(采购自国外某衬垫公司，型号为Interam 100)作为对比例，与本发明低温膨胀型衬垫进行热膨胀性能试验。

[0061] 热膨胀性能试验如图3所示，很明显的，本发明的低温膨胀型衬垫起始膨胀温度约258摄氏度，对比例传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度约380摄氏度。说明本实施例中的低温膨胀型衬垫可以达到低温膨胀的效果。

[0062] 实施例3

[0063] 本实施例中的两批次的纤维，多晶莫来石纤维的平均直径为8.87微米，非晶硅酸铝纤维的平均直径为3.02微米的,非晶硅酸铝纤维的渣球含量为2.7％。

[0064] 本实施中，平均直径为8.87微米的多晶莫来石纤维与平均直径3.02微米的非晶硅酸铝纤维的重量之和占衬垫总体重量的百分比为65％，平均直径为8.87微米的多晶莫来石纤维占纤维整体重量的50％，剩下50％为平均直径3.02微米的非晶硅酸铝纤维。膨胀材料采用已膨胀蛭石与预处理蛭石的组合，膨胀材料的重量占衬垫总体重量的30％，添加4％的容易热解的有机粘合剂，剩余1％重量为无机粘合剂钙基膨润土。

[0065] 在本实施例中有机粘合剂采用聚乙烯醇，某型号的聚乙烯醇在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至300摄氏度时损失能够55％的重量。按照图1所示的制造方法制造，得到一标准尺寸的低温膨胀型衬垫。同样的，采用一传统的膨胀型衬垫(采购自国外某衬垫公司，型号为Interam 100)作为对比例，与本发明低温膨胀型衬垫进行热膨胀性能试验。

[0066] 热膨胀性能试验如图4所示，很明显的，本发明的低温膨胀型衬垫起始膨胀温度约232摄氏度，对比例传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度约380摄氏度。说明本实施例中的低温膨胀型衬垫可以达到低温膨胀的效果。

[0067] 实施例4

[0068] 本实施例中的两批次的纤维，多晶莫来石纤维的平均直径为9.65微米，非晶硅酸铝纤维的平均直径为4.69微米的,非晶硅酸铝纤维的渣球含量为3.5％。

[0069] 本实施中，平均直径为9.65微米的多晶莫来石纤维与平均直径4.69微米的非晶硅酸铝纤维的重量之和占衬垫总体重量的百分比为95％，平均直径为9.65微米的多晶莫来石纤维占纤维整体重量的25％，剩下75％为平均直径4.69微米的非晶硅酸铝纤维。膨胀材料采用可膨胀石墨，膨胀材料的重量占衬垫总体重量的2％，添加1％的容易热解的有机粘合剂，剩余2％重量为无机粘合剂硅酸钠和填料空心玻璃微珠。

[0070] 在本实施例中有机粘合剂采用低聚合度的醋酸乙烯酯胶乳，某型号的低聚合度醋酸乙烯酯胶乳在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至300摄氏度时损失能够51％的重量。按照图1所示的制造方法制造，得到一标准尺寸的低温膨胀型衬垫。同样的，采用一传统的膨胀型衬垫(采购自国外某衬垫公司，型号为Interam 100)作为对比例，与本发明低温膨胀型衬垫进行热膨胀性能试验。

[0071] 热膨胀性能试验如图5所示，很明显的，本发明的低温膨胀型衬垫起始膨胀温度约271摄氏度，对比例传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度约380摄氏度。说明本实施例中的低温膨胀型衬垫可以达到低温膨胀的效果。

[0072] 实施例5

[0073] 本实施例中的两批次的纤维，多晶莫来石纤维的平均直径为9.03微米，非晶硅酸铝纤维的平均直径为4.11微米的,非晶硅酸铝纤维的渣球含量为3.2％。

[0074] 本实施中，平均直径为9.03微米的多晶莫来石纤维与平均直径4.11微米的非晶硅酸铝纤维的重量之和占衬垫总体重量的百分比为30％，平均直径为9.03微米的多晶莫来石纤维占纤维整体重量的25％，剩下75％为平均直径4.11微米的非晶硅酸铝纤维。膨胀材料采用未膨胀蛭石，膨胀材料的重量占衬垫总体重量的60％，添加5％的容易热解的有机粘合剂，剩余5％重量为无机粘合剂硅酸钠和填料云母。

[0075] 在本实施例中有机粘合剂采用聚乙烯醇，某型号的聚乙烯醇在流速为30mL/分钟的空气中，自20摄氏度起，以10摄氏度/分钟的升温速率被加热时，至300摄氏度时损失能够55％的重量。按照图1所示的制造方法制造，得到一标准尺寸的低温膨胀型衬垫。同样的，采用一传统的膨胀型衬垫(采购自国外某衬垫公司，型号为Interam 100)作为对比例，与本发明低温膨胀型衬垫进行热膨胀性能试验。

[0076] 热膨胀性能试验如图5所示，很明显的，本发明的低温膨胀型衬垫起始膨胀温度约242摄氏度，对比例传统膨胀型衬垫的起始膨胀温度约380摄氏度。说明本实施例中的低温膨胀型衬垫可以达到低温膨胀的效果。

[0077] 分别对本实施例与对比例的衬垫进行热态轴向推力试验，结果如图7所示，可以看出，本发明的低温膨胀型衬垫在50～400摄氏度的试验温度下，相对于传统膨胀型衬垫拥有更高的热态轴向推力。

[0078] 综上所述，本发明的低温膨胀型衬垫可以达到增加尾气后处理系统热态轴向推力，降低陶瓷载体脱落风险的目的。

[0079] 虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。