CN105925029A - 一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料 - Google Patents

Abstract

一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，由石墨烯粉、改性二氧化硅、聚酰亚胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三乙氧硅烷、氟硅油和添加剂组成，所述改性二氧化硅是由正硅酸乙酯的去离子水溶液中加入醋酸水解得到，所述添加剂为钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾、石墨粉与pH值为8的乙醇水溶液混合后球磨得到。本发明通过在喷涂料中加入含有硫酸铁和碘化钾的添加剂，从而在使用过程中，涂层中含有的铁、碘和钾元素能够缓慢释放到烹调的食物中，从而为人体补充以上微量元素。

Description

一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料

技术领域

本发明涉及到厨具用品的涂料领域，具体的说是一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料。

背景技术

不粘锅即做饭不会粘锅底的锅，是因为锅底采用了不粘涂层。目前市面上普遍应用的不粘性涂料主要有两类，一类是以聚四氟乙烯(PTFE)为主成膜物的氟涂料，如特富龙；另一类就是以硅溶胶和烷氧基硅烷单体通过溶胶-凝胶法(sol-gel)制备的陶瓷涂料。采用溶胶-凝胶技术制备的无机纳米涂料克服了传统有机涂料耐温性、耐燃性和硬度差的问题，其具有热稳定性、耐磨、抗刮伤和不燃等无机体材料的特性。该体系涂料主要以水为溶剂，在其制造和生产过程中也无需加入PFOA添加剂，施工固化过程VOC排放量极少，所以是一种完全绿色环保、无毒健康的涂料。

铁元素是构成人体的必不可少的元素之一，缺铁会影响到人体的健康和发育，最大的影响即是缺铁性贫血。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，该喷涂料是对现有的不粘锅涂料进行的改进，使其在原有特性的基础上，能够在使用过程中缓慢释放铁元素，从而对人体进行补铁。

本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，按照重量比，由6-8份石墨烯粉、16-18份的改性二氧化硅、12-14份的聚酰亚胺、9-10份的甲基丙烯酸甲酯、34-36份的乙烯基三乙氧硅烷、7-8份的氟硅油和添加剂组成，所述改性二氧化硅是由正硅酸乙酯的去离子水溶液中加入醋酸水解得到，所述添加剂为26-28份的钛酸四丁酯、12-18份的硫酸铁、3-4份的碘化钾、6-8份的石墨粉与60-65份pH值为8的乙醇水溶液混合后球磨1-2h得到。

所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为50-70%。

所述喷涂料中还含有5-7份的聚四氟乙烯。

所述喷涂料中还含有3-5份的二硼化钛。

所述添加剂中还含有2-3份的碳氮化钛和1-2份的氟化稀土。

所述添加剂中还含有1-2份的碘化亚铜。

所述改性二氧化硅的制备方法如下：取正硅酸乙酯与去离子水按照1:3-5的比例混合，再向其中加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸和正硅酸乙酯重量5%的碳粉混合均匀进行水解反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率200-250kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末，最后将固体粉末在有氧条件下充分灼烧除去碳粉即得到改性二氧化硅。

所述添加剂的制备方法如下：

1）按照上述的比例分别称取钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾、石墨粉与体积浓度为50-70%的乙醇水溶液，备用；其中，石墨粉的细度不超过100目；

2）将步骤1）称量好的乙醇水溶液至于透明容器内，然后向其中加入碳酸钠，以调节溶液的pH值到8，再将步骤1）中称量好的钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾和石墨粉依次加入到溶液中搅拌均匀，最后将该透明容器置于氮气氛围中，并以伽马射线进行辐射处理，且伽马射线的射线源为60Co或137Cs，辐射剂量为100-120KGy；

3）向步骤2）中经过辐射处理的混合液中通入频率为200-250kHz的超声波进行处理2-3min，超声波处理后再将混合液倒入球磨机内球磨1-2h后即得到添加剂。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1）本发明通过在喷涂料中加入含有硫酸铁和碘化钾的添加剂，从而在使用过程中，涂层中含有的铁、碘和钾元素能够缓慢释放到烹调的食物中，从而为人体补充以上微量元素；

2）本发明通过采用正硅酸乙酯在特殊条件下水解制得改性后的二氧化硅，从而使其能够更好地与聚酰亚胺、甲基丙烯酸甲酯和乙烯基三乙氧硅烷结合，提高了整个体系的强度和硬度；

3）本发明通过将钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾和石墨粉与乙醇溶液结合，使得钛酸四丁酯在水解产生二氧化钛的过程中经受伽马射线的辐射和超声波的处理，使产生的二氧化钛表面特性发生变化，更容易与聚酰亚胺、甲基丙烯酸甲酯和乙烯基三乙氧硅烷的有机体系相结合，而且由于硫酸铁和碘化钾在分散于乙醇溶液中也经过了上述处理，能够使其游离于聚酰亚胺、甲基丙烯酸甲酯和乙烯基三乙氧硅烷的体系中，从而在使用过程中脱离该体系进入到烹饪的食物中，进而被人体吸收。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述。

实施例1

一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，按照重量比，由6份石墨烯粉、16份的改性二氧化硅、12份的聚酰亚胺、9份的甲基丙烯酸甲酯、34份的乙烯基三乙氧硅烷、7份的氟硅油和添加剂组成，所述改性二氧化硅是由正硅酸乙酯的去离子水溶液中加入醋酸水解得到，所述添加剂为26份的钛酸四丁酯、12份的硫酸铁、3份的碘化钾、6份的石墨粉与60份pH值为8的乙醇水溶液混合后球磨1h得到。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定：

如，所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为50%；

又如，所述喷涂料中还含有5份的聚四氟乙烯；

又如，所述喷涂料中还含有3份的二硼化钛；

又如，所述添加剂中还含有2份的碳氮化钛和1份的氟化稀土；

又如，所述添加剂中还含有1份的碘化亚铜；

再如，所述改性二氧化硅的制备方法如下：取正硅酸乙酯与去离子水按照1:3的比例混合，再向其中加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸和正硅酸乙酯重量5%的碳粉混合均匀进行水解反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率200kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末，最后将固体粉末在有氧条件下充分灼烧除去碳粉即得到改性二氧化硅；

最后，所述添加剂的制备方法如下：

1）按照上述的比例分别称取钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾、石墨粉与体积浓度为50%的乙醇水溶液，备用；其中，石墨粉的细度不超过100目；

2）将步骤1）称量好的乙醇水溶液至于透明容器内，然后向其中加入碳酸钠，以调节溶液的pH值到8，再将步骤1）中称量好的钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾和石墨粉依次加入到溶液中搅拌均匀，最后将该透明容器置于氮气氛围中，并以伽马射线进行辐射处理，且伽马射线的射线源为60Co，辐射剂量为100KGy；

3）向步骤2）中经过辐射处理的混合液中通入频率为200kHz的超声波进行处理3min，超声波处理后再将混合液倒入球磨机内球磨1h后即得到添加剂。

实施例2

一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，按照重量比，由8份石墨烯粉、18份的改性二氧化硅、14份的聚酰亚胺、10份的甲基丙烯酸甲酯、36份的乙烯基三乙氧硅烷、8份的氟硅油和添加剂组成，所述改性二氧化硅是由正硅酸乙酯的去离子水溶液中加入醋酸水解得到，所述添加剂为28份的钛酸四丁酯、18份的硫酸铁、4份的碘化钾、8份的石墨粉与65份pH值为8的乙醇水溶液混合后球磨2h得到。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定：

如，所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为70%；

又如，所述喷涂料中还含有7份的聚四氟乙烯；

又如，所述喷涂料中还含有5份的二硼化钛；

又如，所述添加剂中还含有3份的碳氮化钛和2份的氟化稀土；

又如，所述添加剂中还含有2份的碘化亚铜；

再如，所述改性二氧化硅的制备方法如下：取正硅酸乙酯与去离子水按照1:5的比例混合，再向其中加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸和正硅酸乙酯重量5%的碳粉混合均匀进行水解反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率250kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末，最后将固体粉末在有氧条件下充分灼烧除去碳粉即得到改性二氧化硅；

最后，所述添加剂的制备方法如下：

1）按照上述的比例分别称取钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾、石墨粉与体积浓度为70%的乙醇水溶液，备用；其中，石墨粉的细度不超过100目；

2）将步骤1）称量好的乙醇水溶液至于透明容器内，然后向其中加入碳酸钠，以调节溶液的pH值到8，再将步骤1）中称量好的钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾和石墨粉依次加入到溶液中搅拌均匀，最后将该透明容器置于氮气氛围中，并以伽马射线进行辐射处理，且伽马射线的射线源为137Cs，辐射剂量为120KGy；

3）向步骤2）中经过辐射处理的混合液中通入频率为250kHz的超声波进行处理2min，超声波处理后再将混合液倒入球磨机内球磨2h后即得到添加剂。

实施例3

一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，按照重量比，由7份石墨烯粉、17份的改性二氧化硅、13份的聚酰亚胺、9.5份的甲基丙烯酸甲酯、35份的乙烯基三乙氧硅烷、7.5份的氟硅油和添加剂组成，所述改性二氧化硅是由正硅酸乙酯的去离子水溶液中加入醋酸水解得到，所述添加剂为27份的钛酸四丁酯、15份的硫酸铁、3.5份的碘化钾、7份的石墨粉与62.5份pH值为8的乙醇水溶液混合后球磨1.5h得到。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定：

如，所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为60%；

又如，所述喷涂料中还含有6份的聚四氟乙烯；

又如，所述喷涂料中还含有4份的二硼化钛；

又如，所述添加剂中还含有2.5份的碳氮化钛和1.5份的氟化稀土；

又如，所述添加剂中还含有1.5份的碘化亚铜；

再如，所述改性二氧化硅的制备方法如下：取正硅酸乙酯与去离子水按照1:4的比例混合，再向其中加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸和正硅酸乙酯重量5%的碳粉混合均匀进行水解反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率225kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末，最后将固体粉末在有氧条件下充分灼烧除去碳粉即得到改性二氧化硅；

最后，所述添加剂的制备方法如下：

1）按照上述的比例分别称取钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾、石墨粉与体积浓度为60%的乙醇水溶液，备用；其中，石墨粉的细度不超过100目；

2）将步骤1）称量好的乙醇水溶液至于透明容器内，然后向其中加入碳酸钠，以调节溶液的pH值到8，再将步骤1）中称量好的钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾和石墨粉依次加入到溶液中搅拌均匀，最后将该透明容器置于氮气氛围中，并以伽马射线进行辐射处理，且伽马射线的射线源为137Cs，辐射剂量为110KGy；

3）向步骤2）中经过辐射处理的混合液中通入频率为225kHz的超声波进行处理2.5min，超声波处理后再将混合液倒入球磨机内球磨1.5h后即得到添加剂。

Claims (8)

1.一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于：按照重量比，由6-8份石墨烯粉、16-18份的改性二氧化硅、12-14份的聚酰亚胺、9-10份的甲基丙烯酸甲酯、34-36份的乙烯基三乙氧硅烷、7-8份的氟硅油和添加剂组成，所述改性二氧化硅是由正硅酸乙酯的去离子水溶液中加入醋酸水解得到，所述添加剂为26-28份的钛酸四丁酯、12-18份的硫酸铁、3-4份的碘化钾、6-8份的石墨粉与60-65份pH值为8的乙醇水溶液混合后球磨1-2h得到。

2.根据权利要求1所述的一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于：所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为50-70%。

3.根据权利要求1所述的一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于：所述喷涂料中还含有5-7份的聚四氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于：所述喷涂料中还含有3-5份的二硼化钛。

5.根据权利要求1所述的一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于：所述添加剂中还含有2-3份的碳氮化钛和1-2份的氟化稀土。

6.根据权利要求1所述的一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于：所述添加剂中还含有1-2份的碘化亚铜。

7.根据权利要求1所述的一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于，所述改性二氧化硅的制备方法如下：

取正硅酸乙酯与去离子水按照1:3-5的比例混合，再向其中加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸和正硅酸乙酯重量5%的碳粉混合均匀进行水解反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率200-250kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末，最后将固体粉末在有氧条件下充分灼烧除去碳粉即得到改性二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的一种含有可吸收铁元素的不粘锅喷涂料，其特征在于，所述添加剂的制备方法如下：

1）按照权利要求1所述的比例分别称取钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾、石墨粉与体积浓度为50-70%的乙醇水溶液，备用；其中，石墨粉的细度不超过100目；

2）将步骤1）称量好的乙醇水溶液至于透明容器内，然后向其中加入碳酸钠，以调节溶液的pH值到8，再将步骤1）中称量好的钛酸四丁酯、硫酸铁、碘化钾和石墨粉依次加入到溶液中搅拌均匀，最后将该透明容器置于氮气氛围中，并以伽马射线进行辐射处理，且伽马射线的射线源为60Co或137Cs，辐射剂量为100-120KGy；

3）向步骤2）中经过辐射处理的混合液中通入频率为200-250kHz的超声波进行处理2-3min，超声波处理后再将混合液倒入球磨机内球磨1-2h后即得到添加剂。