CN103265812A - 微波发热体及其吸波生热复合材料和制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子复合材料，具体涉及一种微波发热体及其吸波生热复合材料和制备方法。本发明提供的吸波生热复合材料，由包括以下重量份配比的原料制得：硅胶50～70份、炭黑2～10份、四氧化三铁10～35份、硫化剂0.5～2份。本发明是提供的微波发热体是采用上述吸波生热复合材料作为发热层，通过配方调整，既可使材料自身迅速发热，又可使适量微波穿透进食物，是食物内部加热，加热效率提高，并且口感更好，隔热层为发热效率较低的材料，一方面不吸收微波，节能，另一方面因温度较低，从微波炉里取出安全方便。

Description

微波发热体及其吸波生热复合材料和制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料，具体涉及一种微波发热体及其吸波生热复合材料和制备方法。
背景技术
微波炉是一种利用电流产生微波，并用微波加热食物的装置。使用微波加热食物后食物里面的温度比外面高，越厚的食物这种现象越明显。这样食物容易干心，且口感不好。现有的金属烤盘如图1所示是内部涂有特氟龙涂层1，外部涂有吸波发热材料的微波吸收材料涂层2的金属烤盘。市场整体反映不良率高，对特氟龙涂层消费者有抵触情绪。还有一种如图2所示中间层是吸波发热层3，上下层是陶瓷4的烤盘，只能是烧烤与之接触的食物底部，四周与顶部还是通过微波加热。还有一种铝箔可将食物全部包裹，但放在微波炉里生热过快，容易烤焦或着火，极不容易控制，并且铝箔是微波全部吸收反射了，食物里面不能通过微波加热，只能靠外部传热进去，加热效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有微波加热中的上述缺点，提供一种新型的微波发热体，本发明还提供用于该加热体中吸波生热的复合材料，以及发热体和吸波生热复合材料的制备方法。本发明是提供的微波发热体是一种柔软的微波发热材料，发热层通过配方调整，既可使材料自身迅速发热，又可使适量微波穿透进食物，是食物内部加热，加热效率提高，并且口感更好，隔热层为发热效率较低的材料，一方面不吸收微波，节能，另一方面因温度较低，从微波炉里取出安全方便。
本发明提供的吸波生热复合材料，由包括以下重量份配比的原料制得：
硅胶50～70份、炭黑2～10份、四氧化三铁10～35份、硫化剂0.5～2份。
优选地，原料还包括如下重量份配比的物质：三氧化二铁5～20份；
优选地，由以下重量份配比的原料制得：
硅胶55～65份、炭黑5～8份、四氧化三铁25～30份、三氧化二铁8～10份，硫化剂1～1.5份。
更佳地，由以下重量份配比的原料制得：
硅胶56.7份、炭黑5.1份、四氧化三铁28.8份、三氧化二铁8.2份，硫化剂1.2份。
本发明还提供所述吸波生热复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：首先在开炼机中加入硅胶，包辊后再加入炭黑、四氧化三铁、三氧化二铁、硫化剂，然后混合均匀后出片即得吸波生热复合材料。
本发明提供的微波发热体，由发热层和隔热层组成，发热层为如上所述的吸波生热复合材料，隔热层为由包括如下重量份配比的原料制备而成的材料：硅胶97～99.5份、硫化剂0.5～3份。
隔热层优选由包括如下重量份配比的原料制备而成的材料：硅胶98.5份、硫化剂1.5份。
本发明还提供上述微波发热体的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)制备发热层：首先在开炼机中加入硅胶，包辊后再加入炭黑、四氧化三铁、三氧化二铁、硫化剂，然后混合均匀后出片即得作为发热层的吸波生热复合材料；
(2)制备隔热层：在开炼机中加入硅胶，包辊后加入硫化剂，混合匀后出片即得隔热层的材料；
(3)将步骤(1)的吸波生热材料放入模具按170±10℃、时间8～15分钟，压力10～20MPA的条件成型；
(4)再将步骤(3)成型好的吸波生热体放入另一模具中，然后放入步骤(2)的材料，按170±10℃、时间8～15分钟，压力10～20MPA的条件成型即得微波发热体。
优选地，步骤(3)的成型条件为170±5℃、时间10分钟，压力15MPA。
步骤(4)的成型条件为170±5℃、时间10分钟，压力15MPA。
本发明的微波发热体，其发热层通过配方调整，既可使材料自身迅速发热，又可使适量微波穿透进食物，是食物内部加热，一方面加热效率提高，另一方面口感更好，隔热层为发热效率较低的材料，一方面不吸收微波，节能，另一方面因温度较低，从微波炉里取出安全方便。本发明的吸波生热复合材料2-3分钟即可达到200-300℃，且随着微波时间延长升温速度降慢，达到保护食物和发热材料本身的目的，另一方面因含有四氧化三铁和三氧化二铁粉，颗粒之间有间隙，使部分微波渗透到食物里后使食物里外同时加热，通过控制四氧化三铁、三氧化二铁的量调节微波渗透的量。同时材料柔软有弹性，可将食物全部包裹在此材料中，使食物整体加热均匀，口感好。
附图说明
图1是现有技术的微波金属烤盘断面结构示意图；
图2是现有技术的微波陶瓷烤盘断面结构示意图；
图3是本发明的微波发热体复合材料断面结构示意图。
具体实施方式
以下提供本发明的一些具体实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1
图3是本发明的微波发热体断面结构示意图，如图3所示，本发明的微波发热体由发热层5和隔热层6组成，发热层是以食品级硅胶为载体，混入适当比例的炭黑和四氧化三铁、三氧化二铁，加入硫化剂，然后将混炼胶放入模具中成型，然后将成型好的发热层再放入另一模具中和食品级硅胶制成的隔热层一起成型为一个整体。
本实施例优选的发热层为吸波生热复合材料，该复合材料为由如下重量份配比的原料制得：硅胶56.7份、炭黑5.1份、四氧化三铁28.8份、三氧化二铁8.2份，硫化剂1.2份。。
隔热层为由如下重量份配比的原料制得：硅胶98.5份、硫化剂1.5份。
微波发热体制备方法如下：
(1)制备发热层：首先在开炼机中加入硅胶，包辊后再加入炭黑、四氧化三铁、三氧化二铁、硫化剂，然后混合均匀后出片即得作为发热层的吸波生热复合材料；出片后停放4～36小时；
(2)制备隔热层：在开炼机中加入硅胶，包辊后加入硫化剂，混合匀后出片即得隔热层的材料；出片后停放4～36小时；
(3)将步骤(1)的吸波生热材料放入模具按170±5℃、时间10分钟，压力15MPA；
(4)再将步骤(3)成型好的吸波生热体放入另一模具中，然后放入步骤(2)的材料，按170±5℃、时间10分钟，压力15MPA的条件成型即得微波发热体。
使用时，可将食物全部包裹在微波发热体中，包裹食物时，发热层在里，面对食物，隔热层在外，面对微波，食物整体加热均匀，口感好。经制做烤鱼、烤披萨、烤面包等产品，加热均匀，口感都比现有微波加热好。
实施例2-7
实施例2-7微波发热体配方如下(注：各原料按重量份)
Figure BSA00000888795300051
Figure BSA00000888795300061
实施例1-7的硫化剂都选用2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷。
实施例2微波发热体制备方法如下：
(1)制备发热层：首先在开炼机中加入硅胶，包辊后再加入炭黑、四氧化三铁、三氧化二铁、硫化剂，然后混合均匀后出片即得作为发热层的吸波生热复合材料；
(2)制备隔热层：在开炼机中加入硅胶，包辊后加入硫化剂，混合匀后出片即得隔热层的材料；
(3)将步骤(1)的吸波生热材料放入模具按170±10℃、时间15分钟，压力10MPA的条件成型；
(4)再将步骤(3)成型好的吸波生热体放入另一模具中，然后放入步骤(2)的材料，按170±10℃、时间12分钟，压力10MPA的条件成型即得微波发热体。
实施例3微波发热体按如下方法制备：
(1)制备发热层：首先在开炼机中加入硅胶，包辊后再加入炭黑、四氧化三铁、三氧化二铁、硫化剂，然后混合均匀后出片即得作为发热层的吸波生热复合材料；
(2)制备隔热层：在开炼机中加入硅胶，包辊后加入硫化剂，混合匀后出片即得隔热层的材料；
(3)将步骤(1)的吸波生热材料放入模具按170±5℃、时间8分钟，压力20MPA的条件成型；
(4)再将步骤(3)成型好的吸波生热体放入另一模具中，然后放入步骤(2)的材料，按170±5℃、时间8分钟，压力20MPA的条件成型即得微波发热体。
实施例4-7微波发热体的制备
实施例4-7制备方法同实施例1。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸波生热复合材料，其特征是，由包括以下重量份配比的原料制得：
硅胶50～70份、炭黑2～10份、四氧化三铁10～35份、硫化剂0.5～2份。
2.根据权利要求1所述的吸波生热复合材料，其特征是，其原料还包括以下重量份配比的物质：三氧化二铁5～20份。
3.根据权利要求2所述的吸波生热复合材料，其特征是，由以下重量份配比的原料制得：硅胶55～65份、炭黑5～8份、四氧化三铁25～30份、三氧化二铁8～10份，硫化剂1～1.5份。
4.根据权利要求3所述的吸波生热复合材料，其特征是，由以下重量份配比的原料制得：
硅胶56.7份、炭黑5.1份、四氧化三铁28.8份、三氧化二铁8.2份，硫化剂1.2份。
5.权利要求1、2、3或者4所述吸波生热复合材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：首先在开炼机中加入硅胶，包辊后再加入炭黑、四氧化三铁、三氧化二铁、硫化剂，然后混合均匀后出片即得吸波生热复合材料。
6.一种微波发热体，其特征是，由发热层和隔热层组成，发热层为权利要求1-4任一权利要求所述的吸波生热复合材料，隔热层为由包括如下重量份配比的原料制备而成的材料：硅胶97～99.5份、硫化剂0.5～3份。
7.根据权利要求6所述的微波发热体，其特征是，所述隔热层为由包括如下重量份配比的原料制备而成的材料：硅胶98.5份、硫化剂1.5份。
8.权利要求6或者7所述微波发热体的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)制备发热层：首先在开炼机中加入硅胶，包辊后再加入炭黑、四氧化三铁、三氧化二铁、硫化剂，然后混合均匀后出片即得作为发热层的吸波生热复合材料；
(2)制备隔热层：在开炼机中加入硅胶，包辊后加入硫化剂，混合匀后出片即得隔热层的材料；
(3)将步骤(1)的吸波生热材料放入模具按170±10℃、时间8～15分钟，压力10～20MPA的条件成型；
(4)再将步骤(3)成型好的吸波生热体放入另一模具中，然后放入步骤(2)的材料，按170±10℃、时间8～15分钟，压力10～20MPA的条件成型即得微波发热体。
9.根据权利要求8所述微波发热体的制备方法，其特征是，步骤(3)的成型条件为170±5℃、时间10分钟，压力15MPA。
10.根据权利要求8所述微波发热体的制备方法，其特征是，步骤(4)的成型条件为170±5℃、时间10分钟，压力15MPA。
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