CN101805530A - 一种耐高温抗油品氧化涂料及其制备方法 - Google Patents
一种耐高温抗油品氧化涂料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种耐高温抗油品氧化涂料及其制备方法，属于功能涂料领域，特别应用于油品在高温情况下的抗氧化方面。本发明的主要成分，包括水分散型纳米级氧化铝、颜料、填料、钛酸钾晶须、纳米银颗粒，以及甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的一种或两种。利用本发明所制备的涂层，具有搪瓷表面的品质，耐燃、耐高温，而且硬度高、致密度高、耐候性好，对人体完全无害，另外，利用本发明能够有效地减缓油品的氧化过程，对于食用油来说，能够在长时间的高温环境下，仍旧保持营养、健康的品质，对于工业用油来说，能使它的使用寿命更长。
Description
技术领域
本发明属于功能涂料领域，特别应用于油品在高温情况下的抗氧化方面。
背景技术
各种油品材料，在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。从可食性的角度来分，分为食用油和非食用油两种，它们在高温环境下，均有可能造成严重氧化。
比如，食用油在普通锅中使用时，油在高温下会和空气中的氧气反应形成过氧化物，或通过二聚体形成高聚物，导致油的粘度升高；当食物放入粘度升高的食用油中，将产生大量细小且不易破裂的气泡，并且在此过程中生成有害的环状聚合物。同时油粘度的升高，将大大降低油的导热效率，从而使食物在加工过程中饱含大量的油，使食物有油腻感并大大降低油炸食物的口味，从而使最终油炸的食物不酥脆、口味不鲜美。
工业用油，比如在机床行业大量使用的机床油，会因机械加工工程中产生的大量的热，造成机床油逐步被氧化、变质，而被氧化、变质后的机床油，可能会被废弃掉。这不但造成了机床油的浪费，也是造成环境污染的隐患。
如何降低油品成分的氧化程度、减缓氧化过程，是目前的一个重大课题。
而涂料作为重要的功能型材料，在改善产品性能方面作用突出，如果能够做出具有油品抗氧化功能的涂料，那将是非常有意义的事。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温抗油品氧化涂料及其制备方法，用以实现一种高光洁度、高硬度、高温，且对油品具有抗氧化功效的涂料技术。
一种耐高温抗油品氧化涂料，其特征在于该涂料按照如下配方组成：
组成 重量
水分散型纳米级氧化铝 300-500
颜料 80-120
填料 70-140
钛酸钾晶须 50-80
纳米银颗粒 1-200
甲基三甲氧基硅烷和甲基三 300-480
乙氧基硅烷中的一种或两种
进一步，本发明所述的耐高温抗氧化涂料，还具有如下技术特征：
所述的水分散型纳米级氧化铝，其粒度为15-40纳米。
所述的颜料，为钛白粉、氧化铁黑、硅灰粉，以及珠光金粉、珠光银粉或各种色彩颜料调配的色浆中的一种或一种以上的混合物。
所述的填料，包括二氧化硅晶须、氧化铝晶须、纳米级沉淀硫酸钡中的一种或一种以上的混合物。
所述的钛酸钾晶须，是四钛酸钾晶须、六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须中的一种或一种以上的混合物。
所述的纳米银颗粒，是尺度为10-30纳米的纳米级颗粒。
对应着所述的甲基三甲氧基硅烷，还可以混合配入甲基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或两种。
一种耐高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于该方法包括有如下步骤：以前述配方所述的比例，分别称量相应分量的水分散型纳米级氧化铝、颜料、填料、纳米银颗粒、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，进行初期混合之后，开始进行高速分散3-4小时，分散细度达到10μm后，再把按前述配方中的比例所称量好的钛酸钾晶须投入其中，继续进行低速分散3-4小时，生成所述的抗氧化涂料。
进一步，所述的耐高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于：所述的高速分散，是采用高速分散机带锯齿状分散盘来实现的。
所述的高速分散，是通过高速分散机带锯齿状分散盘以转速1000转/分钟来实现的。
所述的低速分散，是通过高速分散机带锯齿状分散盘以转速500转/分钟来实现的。
本发明的优点在于：利用本发明所制备的涂层，具有搪瓷表面的品质，耐燃、耐高温，而且硬度高、致密度高、耐候性好，对人体完全无害，另外，利用本发明能够有效地减缓油品的氧化过程，对于食用油来说，能够在长时间的高温环境下，仍旧保持营养、健康的品质，对于工业用油来说，能使它的使用寿命更长。
具体实施方式
具体实施例1：
本发明所述的抗氧化涂料，可按照如下配方构成：
组成 重量
水分散型纳米级氧化铝 350kg
颜料 100kg
填料 95kg
钛酸钾晶须 65kg
纳米银颗粒 10kg
甲基三甲氧基硅烷 320kg
甲基三乙氧基硅烷 60kg
这些组分合起来共为1000kg。
其中的水分散型纳米级氧化铝中的氧化铝粒度，可选为20纳米级。
其中的颜料，可选为氧化铁黑。这样做出来的抗氧化涂料具有金属光泽的黑色。
其中的填料，可选为二氧化硅晶须。该晶须分散性强，有助于在涂料中实现均匀混合的目的，另一方面，因为晶须自身的强度，有利于加强涂料的内聚力。
其中的钛酸钾晶须，可选为八钛酸钾晶须。该成分对整体涂料的成型、强度的提升，可发挥作用。
其中的纳米银颗粒的粒度，可选为20纳米级。
具体实施例2：
本发明所述的抗氧化涂料，还可以按照如下配方组成：
组成 重量
水分散型纳米级氧化铝 390kg
颜料 90kg
填料 70kg
钛酸钾晶须 50kg
纳米银颗粒 10kg
甲基三甲氧基硅烷 340kg
甲基三乙氧基硅烷 50kg
这些组分合起来共为1000kg。
其中的水分散型纳米级氧化铝中的氧化铝粒度，可选为15纳米级。
其中的颜料，本实施例可选为硅灰粉，这使得所制成的抗氧化涂料呈现灰褐色，耐脏、耐灰尘的效果非常好。
其中的填料，可选为纳米级沉淀硫酸钡。其硫酸钡的粒度，可选为10-100纳米之间。
其中的钛酸钾晶须，可选为四钛酸钾晶须。
具体实施例3：
一种抗氧化涂料，还可以按照如下配方制作：
组成 重量
水分散型纳米级氧化铝 320kg
颜料 110kg
填料 80kg
钛酸钾晶须 80kg
纳米银颗粒 40kg
甲基三甲氧基硅烷 260kg
甲基三氯硅烷 40kg
苯基三甲氧基硅烷 20kg
甲基三乙氧基硅烷 50kg
合起来共为1000kg。
其中的水分散型纳米级氧化铝中的氧化铝粒度，可选为25纳米级。
其中的颜料，选为硅灰粉，这使得所制成的抗氧化涂料呈现灰褐色，其外观耐脏、耐灰尘的效果好。
其中的填料，可选为纳米级沉淀硫酸钡。其硫酸钡的粒度，可选为10-100纳米之间。
其中的钛酸钾晶须，可选为六钛酸钾晶须。
另外，在本实施例中，对应着所述的甲基三甲氧基硅烷，还混合配入甲基三氯硅烷和苯基三甲氧基硅烷。
前述配方中的水分散型纳米级氧化铝，是没有任何沉淀的胶体。该胶体是加入其它成分的基材。它的作用很多，比如，在后续的涂装和成型过程中，还可以利用该胶体自身的粘性与附着力，来替代传统意义上的有机溶剂以及粘接剂填料，从而能够有效避免环境的污染，以及对人体健康的不利影响。此外，尺寸均匀、低粒度的氧化铝颗粒，也是生产品质稳定、表层致密、低缺陷抗氧化涂料的重要保证。
下面对本发明所实现的抗氧化效果做进一步的描述。作为举例，所述的油品为食用油。
食用油的氧化反应表示如下：
RH+O2→ROOH
ROOH→RO.+.OH
R.+O2→O.连锁反应
ROO.+RH→ROOH+R.
R.+R.→R-R
ROO.+R→ROOR
其中的RH代表食用油的大分子，ROOH代表氢过氧化物。
在本发明中，涂料中的银微粒在涂料中充分扩展，有效表面积很大，能够有效地消除上述表达式中的自由基R.和ROO.的结合，从而防止聚合反应的进一步进行。
本发明所述的抗氧化涂料，可按如下方法进行生产：
以前述配方所述的比例，分别称量相应分量的水分散型纳米级氧化铝、颜料、填料、纳米银颗粒、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，进行初期混合之后，开始进行高速分散3-4小时，分散细度达到10μm后，再把按权利要求1所述的比例称量好的钛酸钾晶须投入其中，继续进行低速分散3-4小时，生成所述的耐高温抗氧化涂料。
所述的高速分散，可直接通过高速分散机带锯齿状分散盘来实现。
进一步，作为优选的实施例而非限定，所述的高速分散过程，可通过高速分散机带锯齿状分散盘以转速1000转/分钟来实现。
而前述的低速分散，可同样采用高速分散机带锯齿状分散盘来实施，具体可选择转速500转/分钟的速度来实现。
通过该生产工艺所获得的抗氧化涂料，在外观上为玻璃水质状；
在燃烧性方面，为不燃，在加热状况下无烟；
在耐热性方面，能抵抗600-700摄氏度的高温；
在硬度方面，能够达到9H；
耐候性方面，大于30年；
在耐酸、耐碱、耐溶剂、耐热水、耐热油等方面，也都表现良好。
所述制备好的抗氧化涂料，能够在多种固体表面上进行涂装，典型的固体包括但不限定为：
1，包括铁、铝、铜、锌等在内的常用金属，以及这些金属所组成的各种器材。
2，常用的无机材料，包括水泥、玻璃、大理石板、砖块等。
3，常用的有机材料，包括硬度比较高的塑料或树脂，以及木头、硬纸板等材质。
作为举例，在金属表面上施工前，需要对金属基材进行表面做净化处理，使其表面干净，无杂物、无锈斑，具体可通过对金属表面进行喷砂处理，以及脱脂去污处理等方式来实现。而在喷涂之前，可对抗氧化涂料采用300目的滤网进行过滤。
通过前述方法所制得的表面涂层，具有搪瓷品质，非常光洁，硬度也很高。而且，完全没有添加任何有毒成分，也没有任何对健康有潜在威胁的成分。在应用中可完全替代目前广泛使用的特氟龙涂层；也可以替代各种如前述应用场合的涂料。也可以应用在其它各种需要耐燃、耐高温、硬度高、耐候性好的涂料应用领域。
以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方式，均在本发明的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种耐高温抗氧化涂料，其特征在于该涂料按照如下配方组成：
组成 重量
水分散型纳米级氧化铝 300-500
颜料 80-120
填料 70-140
钛酸钾晶须 50-80
纳米银颗粒 1-200
甲基三甲氧基硅烷和甲基三 300-480
乙氧基硅烷中的一种或两种
2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗氧化涂料，其特征在于：所述的水分散型纳米级氧化铝，其粒度为15-40纳米。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温抗氧化涂料，其特征在于：所述的颜料，为钛白粉、氧化铁黑、硅灰粉，以及珠光金粉、珠光银粉或各种色彩颜料调配的色浆中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗氧化涂料，其特征在于：所述的填料，包括二氧化硅晶须、氧化铝晶须、纳米级沉淀硫酸钡中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温抗氧化涂料，其特征在于：所述的钛酸钾晶须，是四钛酸钾晶须、六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温抗氧化涂料，其特征在于：所述的纳米银颗粒，是尺度为10-30纳米的纳米级颗粒。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温抗氧化涂料，其特征在于：对应着所述的甲基三甲氧基硅烷，还可以混合配入甲基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或两种。
8.一种耐高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于该方法包括有如下步骤：以权利要求1所述的比例，分别称量相应分量的水分散型纳米级氧化铝、颜料、填料、纳米银颗粒、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，进行初期混合之后，开始进行高速分散3-4小时，分散细度达到10μm后，再把按权利要求1所述的比例称量好的钛酸钾晶须投入其中，继续进行低速分散3-4小时，生成所述的抗氧化涂料。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于：所述的高速分散，是采用高速分散机带锯齿状分散盘来实现的。
10.根据权利要求8或9所述的一种耐高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于：所述的高速分散，是通过高速分散机带锯齿状分散盘以转速1000转/分钟来实现的。
11.根据权利要求8或9所述的一种耐高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于：所述的低速分散，是通过高速分散机带锯齿状分散盘以转速500转/分钟来实现的。
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