CN105111905A - 一种不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法 - Google Patents
一种不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法，包括底层和面层；所述底层涂料由下列重量份数的原料组成：双马来酰亚胺树脂、改性聚偏氟乙烯树脂、耐高温颜填料、有机硅改性聚氨酯树脂、聚醚醚酮PEEK、纳米二氧化硅等；所述面层涂料由下列重量份数的原料组成：聚四氟乙烯树脂、聚吡咯、丙烯酸乳胶、环氧类促进树脂、催化剂、聚乙烯蜡、纳米银等。本发明制备得到的耐磨抗菌不粘锅涂层在烹饪温度下化学性质稳定，不会产生有害物质PFOA；涂层硬度较大，可以避免铲或勺对不粘锅表面涂层的损坏；该涂层制备的不粘锅成本较低，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及炊具涂料，尤其涉及一种不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法。
背景技术
长期以来人们一直使用传统的金属锅(铸铁、不锈钢、铝以及铝合金)烹饪食品，但是在烹饪过程中时常发生食物粘锅现象。这不仅破坏了食物外形，而且粘锅的食物容易发生焦糊，甚至产生有害物质，影响人体健康。此外也增加了炊具洗刷难度，给烹饪带来不便。因此，不粘锅自发明以来就因为其易清洗、可轻松煎、炒食物而不粘锅，能最大限度的减少油烟，符合现代人们追求绿色食品，低脂肪、低热量的需要的性能而备受大众的喜爱。
但是目前市场主流的不粘锅都是依靠在表面喷涂一层聚氟树脂类的不粘涂料，依靠其强疏水性和低摩擦系数的特性，来实现食物不粘的，它的确能满足人们烹饪过程中不发生食物粘锅的要求，不过它也存在许多缺陷。首先是聚四氟乙烯涂层的强度较差，容易脱落和损坏，而且烹饪过程中会发生软化，只能用木铲，也不能烹饪较硬的食物；同时，这种不粘锅也不宜烹饪酸性食物，否则会影响不粘锅的使用寿命；此外聚四氟乙烯涂层的使用温度一般不能超过250℃，人们在使用时难以严格控制，容易因干烧而损坏。对于聚四氟乙烯涂层不粘锅在使用过程中对人体健康是否存在危害也一直存在争议，不断引发争端；而且一旦不粘涂料脱落，就会导致不粘性能的大大降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种环保、耐用、不含全氟辛基磺酸盐的耐磨抗菌不粘锅涂层。
本发明通过以下技术方案来实现。
一种不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法，包括底层涂料和面层涂料；
所述底层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述底层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的聚乙二醇、双马来酰亚胺树脂、聚醚醚酮PEEK、耐高温颜填料、纳米二氧化硅、聚酰胺蜡和成膜助剂在砂磨机中研磨到细度15微米以下，得到预分散体；(2)在低速搅拌下将配方量的改性聚偏氟乙烯树脂、有机硅改性聚氨酯树脂和硅酸钠加到上述预分散体中，继续搅拌10min即可；所述底层涂料在双层体系中的作用包括与基材的附着、与面层的层间结合、防腐蚀、防蒸汽渗透和提高耐磨性；
所述面层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述面层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的催化剂、丙二醇丁醚、聚吡咯在高速分散下制成催化剂溶液A；(2)将配方量的群青、纳米银、去离子水、聚乙烯蜡、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和水性分散剂在球磨机中研磨20-30h制成浆料B；(3)在低速搅拌下将配方量的丙烯酸乳胶加入到聚四氟乙烯树脂中，继续搅拌10min后加入催化剂溶液A，再搅拌15min后加入浆料B，最后搅拌30min即可。
进一步地，所述改性聚偏氟乙烯树脂由含丙烯酸基树脂，聚偏氟乙烯树脂，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸组成。
进一步地，所述耐高温颜料为搪瓷黑、炭黑、珠光粉或铝粉。
进一步地，所述含丙烯酸基树脂由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酰胺组成。
上述不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法制备得到的耐磨抗菌不粘涂料。
上述不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法制备得到的耐磨抗菌不粘涂料在制备微波炉、电饭锅、不粘锅、电磁锅表面涂层中的应用。
与其他有机涂层不粘锅相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明制备得到的耐磨抗菌不粘锅涂层在烹饪温度下化学性质稳定，不会产生有害物质PFOA。
(2)本发明制备得到的耐磨抗菌不粘锅涂层硬度较大，可以避免铲或勺对不粘锅表面涂层的损坏。
(3)本发明制备得到的耐磨抗菌不粘锅涂层制备的不粘锅成本较低，使用寿命长。
(4)通过在底层涂料中引入纳米二氧化硅和硅酸钠提高涂层的耐磨性；通过在底层涂料中引入双马来酰亚胺树脂提高底层涂料与基材的附着力、与面层涂料的层间结合力；通过在底层涂料中引入有机硅改性聚氨酯树脂提高涂料的防腐蚀性和防蒸汽渗透力。
(5)通过在面层涂料中添加丙烯酸使得面层涂料在烧结成膜时挥发离去所产生的毛细管效应可以拉紧熔融树脂粒子的间隙；通过在面层涂料中添加聚吡咯能抑制少量PTFE的高温降解，从而减少面层涂料的黄变。
具体实施方式
实施例1：
一种不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法，包括底层涂料和面层涂料；
所述底层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述底层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的聚乙二醇、双马来酰亚胺树脂、聚醚醚酮PEEK、耐高温颜填料、纳米二氧化硅、聚酰胺蜡和成膜助剂在砂磨机中研磨到细度15微米以下，得到预分散体；(2)在低速搅拌下将配方量的改性聚偏氟乙烯树脂、有机硅改性聚氨酯树脂和硅酸钠加到上述预分散体中，继续搅拌10min即可；所述底层涂料在双层体系中的作用包括与基材的附着、与面层的层间结合、防腐蚀、防蒸汽渗透和提高耐磨性；其中，所述改性聚偏氟乙烯树脂由含丙烯酸基树脂，聚偏氟乙烯树脂，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸组成；
所述面层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述面层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的催化剂、丙二醇丁醚、聚吡咯在高速分散下制成催化剂溶液A；(2)将配方量的群青、纳米银、去离子水、聚乙烯蜡、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和水性分散剂在球磨机中研磨20-30h制成浆料B；(3)在低速搅拌下将配方量的丙烯酸乳胶加入到聚四氟乙烯树脂中，继续搅拌10min后加入催化剂溶液A，再搅拌15min后加入浆料B，最后搅拌30min即可。所述耐高温颜料为搪瓷黑。所述含丙烯酸基树脂由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酰胺组成。
实施例2：
一种耐磨抗菌不粘锅涂层在制备微波炉中的应用，包括底层涂料和面层涂料；
所述底层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述底层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的聚乙二醇、双马来酰亚胺树脂、聚醚醚酮PEEK、耐高温颜填料、纳米二氧化硅、聚酰胺蜡和成膜助剂在砂磨机中研磨到细度15微米以下，得到预分散体；(2)在低速搅拌下将配方量的改性聚偏氟乙烯树脂、有机硅改性聚氨酯树脂和硅酸钠加到上述预分散体中，继续搅拌10min即可；所述底层涂料在双层体系中的作用包括与基材的附着、与面层的层间结合、防腐蚀、防蒸汽渗透和提高耐磨性；其中，所述改性聚偏氟乙烯树脂由含丙烯酸基树脂，聚偏氟乙烯树脂，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸组成；
所述面层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述面层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的催化剂、丙二醇丁醚、聚吡咯在高速分散下制成催化剂溶液A；(2)将配方量的群青、纳米银、去离子水、聚乙烯蜡、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和水性分散剂在球磨机中研磨20-30h制成浆料B；(3)在低速搅拌下将配方量的丙烯酸乳胶加入到聚四氟乙烯树脂中，继续搅拌10min后加入催化剂溶液A，再搅拌15min后加入浆料B，最后搅拌30min即可。所述耐高温颜料为搪瓷黑。所述含丙烯酸基树脂由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酰胺组成。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法，其特征在于：包括底层涂料和面层涂料；
所述底层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述底层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的聚乙二醇、双马来酰亚胺树脂、聚醚醚酮PEEK、耐高温颜填料、纳米二氧化硅、聚酰胺蜡和成膜助剂在砂磨机中研磨到细度15微米以下，得到预分散体；(2)在低速搅拌下将配方量的改性聚偏氟乙烯树脂、有机硅改性聚氨酯树脂和硅酸钠加到上述预分散体中，继续搅拌10min即可；所述底层涂料在双层体系中的作用包括与基材的附着、与面层的层间结合、防腐蚀、防蒸汽渗透和提高耐磨性；
所述面层涂料由下列重量份数的原料组成：
所述面层涂料的配制方法包括如下步骤：(1)将配方量的催化剂、丙二醇丁醚、聚吡咯在高速分散下制成催化剂溶液A；(2)将配方量的群青、纳米银、去离子水、聚乙烯蜡、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和水性分散剂在球磨机中研磨20-30h制成浆料B；(3)在低速搅拌下将配方量的丙烯酸乳胶加入到聚四氟乙烯树脂中，继续搅拌10min后加入催化剂溶液A，再搅拌15min后加入浆料B，最后搅拌30min即可。
2.根据权利要求1所述的不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法，其特征在于：所述改性聚偏氟乙烯树脂由含丙烯酸基树脂，聚偏氟乙烯树脂，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸组成。
3.根据权利要求1和2所述的不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法，其特征在于：所述耐高温颜料为搪瓷黑、炭黑、珠光粉或铝粉。
4.根据权利要求1和2所述的不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法，其特征在于：所述含丙烯酸基树脂由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酰胺组成。
5.根据权利要求1-4任一项所述不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法制备得到的耐磨抗菌不粘涂料。
6.根据权利要求5所述不含全氟辛基磺酸盐的炊具用涂料的制备方法制备得到的耐磨抗菌不粘涂料在制备微波炉、电饭锅、不粘锅、电磁锅表面涂层中的应用。
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