CN106147612A - 一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用 - Google Patents
一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106147612A CN106147612A CN201610475186.5A CN201610475186A CN106147612A CN 106147612 A CN106147612 A CN 106147612A CN 201610475186 A CN201610475186 A CN 201610475186A CN 106147612 A CN106147612 A CN 106147612A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- absorbing material
- pottery
- ceramic
- binding agent
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
- C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
- C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Cookers (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用。陶瓷用吸波材料包括以下质量百分数的组分:粘结剂为80%‑90%,吸波材料为3%‑6%,电磁屏蔽粉料为5%‑15%,助剂为0.5%‑1%。制备时,将按照配比将除电磁屏蔽粉料的各组分混合在一起,再加入电磁屏蔽粉料,混匀,制得陶瓷用吸波材料。本发明所述陶瓷用吸波材料,通过各组分的合理配比,解决了目前微波附件类产品吸波层厚、使用树脂基高温下影响健康、吸波性能差、应用在陶瓷类产品失水严重的问题,实现陶瓷材料在微波产品的广泛应用,使吸波性能显著提高,有效防止食材失水变干,降低了生产成本,提高了消费者使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料,尤其涉及一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高以及对于食物健康要求的迅速提高,越来越多的家庭通过使用微波炉或微波烤箱配合烤盘烘焙披萨、鸡翅、饼干等食物。因此,烤盘的性能将会直接影响到烘焙、烧烤食物的效果、味道与口感。
陶瓷器具是消费者公认的健康烹饪器具,并且陶瓷器具烹饪后的食材味道与口感都较传统普通的烹饪器具(金属类和塑料类等)要好很多,因此受到了消费者的认可,但是目前微波行业中,针对陶瓷材料器具的吸波性能还没有相关的技术作支撑,主要的原因是陶瓷材料与金属材料相比,是透波材料,使用陶瓷材料作为微波烹饪器具时容易使食物脱水变干,失去营养与口感。
现有的微波炉或微波烤箱的烤盘采用的吸波材料大都是将吸波粉料混合分散在树脂中,通过高温固化在金属或者陶瓷盘表面,形成2毫米左右的吸波层,从而达到烤盘吸收微波能量实现对于食物烘焙、烧烤的目的。但此方法制成的微波烤盘存在以下缺点:
1.使用大量的树脂材料,高温条件下容易分解产生有害物质,不符合现代人们追求健康生活的目的;
2.微波烤盘吸波材料层过厚(2毫米左右),不利于产品外观的设计,而且使用大量的树脂材料,影响热量的传导,从而影响食物的烹饪效果与口感;
3.需要将吸波粉料分散在树脂基材料中,才能够实现吸波材料的粘附,使得吸波材料不能够实现片状、层状连接,导致吸波性能下降,无法单位时间内吸收微波能量少,导致烹饪食物时间长,不满足现代人的快节奏生活;
4.陶瓷吸波层不能有效屏蔽微波进入陶瓷器具内部,导致食材吸收较多的微波,失去水分,变干影响营养与口感;
若可以制得无树脂(或者少量树脂)添加薄涂层、高微波吸收性能且陶瓷器具可用具有屏蔽性能的烤盘涂料,将会全面解决目前烤盘吸波材料存在的问题,解决消费者使用烤盘的痛点,给烤盘使用者带来更好的产品体验,使越来越多的消费者愿意使用烤盘自制烘焙、烧烤食物。
所以,制备一种陶瓷器具可用的高吸波性能烤盘用涂料势在必行。
发明内容
鉴于现有技术中存在的易产生有害物质、导热慢、吸波性能差、影响美观等问题,本发明提供一种陶瓷用吸波材料,通过各组分的合理配比,解决了目前微波附件类产品吸波层厚、使用树脂基高温下影响健康、吸波性能差、应用在陶瓷类产品失水严重的问题,实现陶瓷材料在微波产品的广泛应用,使吸波性能显著提高,有效防止食材失水变干,降低了生产成本,提高了消费者使用体验。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种陶瓷用吸波材料,包括以下质量百分数的组分:粘结剂为80%-90%,吸波材料为3%-6%,电磁屏蔽粉料为5%-15%,助剂为0.5%-1%。
通过添加吸波材料可以在微波条件下高效吸收微波炉或者微波烤箱的能量,并将其转化为热量传递给烤盘等器件上,达到快速吸热与传热的性能。
助剂可以使各组分材料很好相容混合,并且使制得的涂料与烤盘材料很好附着等功能。
粘结剂与吸波材料以及烤盘材料具有良好结合性能,并且具有高温不易分解的耐温性能,使烤盘在高温环境下使用不会产生不健康物质。同时,粘结剂与助剂的共同作用下使吸波材料更好的分散。
所述电磁屏蔽粉料为具有电磁屏蔽功能的材料,例如金属微粉等。
通过在上述材料中加入电磁屏蔽粉料,当制得的陶瓷用吸波材料涂覆在陶瓷器具表面,对陶瓷器具起到较好的屏蔽效果,令微波进入陶瓷器具的量减少或消失,从而使食物失水量大幅减少,解决微波进入陶瓷器具导致食物失水严重的问题。
发明人在研究中意外发现,各组分以上述比例互相配合不仅共同实现了提高吸波性能目的而且还能够有效防止食材失水、变干。
本发明所述陶瓷用吸波材料,通过各组分的合理配比,解决了目前微波附件类产品吸波层厚、使用树脂基高温下影响健康、吸波性能差、应用在陶瓷类产品失水严重的问题,实现陶瓷材料在微波产品的广泛应用,使吸波性能显著提高,有效防止食材失水变干,降低了生产成本,提高了消费者使用体验。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述粘结剂为有机陶瓷粘结剂。
陶瓷粘合剂是指可以粘接陶瓷的胶水(粘接剂)。有机陶瓷粘结剂是陶瓷粘合剂中的一类,是指溶液为有机溶剂的陶瓷材料。有机陶瓷粘合剂主要包括:环氧体系陶瓷粘合剂,有机硅体系粘合剂和丙烯酸体系粘合剂等。
采用上述进一步方案的有益效果是:在助剂的共同作用下,进一步使吸波材料更好的分散;具有较好的耐温性能,使烤盘在高温环境下使用不会产生不健康物质;与陶瓷器具具有较好的附着性能,增强涂层与陶瓷的密着度。
进一步,所述吸波材料为纳米氧化锌、纳米石墨、氮化硼和碳化硅的任意一种或几种的混合物。
采取上述技术方案的有益效果是:纳米氧化锌(ZnO)具有高效的吸波性能并兼有光催化抗菌性能;纳米石墨(C)具有高效的吸波性能并具有良好的导热性能;氮化硼(BN)为六方晶系,为石墨晶格,具有较好的吸波与导热性能;碳化硅(SiC)具有较好的吸波性能。
优选地,所述吸波材料为纳米氧化锌、纳米石墨、氮化硼和碳化硅的混合物。
优选地,所述氮化硼为六方晶系。
采用上述进一步方案的有益效果是:纳米氧化锌(ZnO)具有高效的吸波性能并兼有光催化抗菌性能;纳米石墨(C)具有高效的吸波性能并具有良好的导热性能;氮化硼(BN)为六方晶系,为石墨晶格,具有较好的吸波与导热性能;碳化硅(SiC)具有较好的吸波性能,与上述三种吸波材料配合使用后会使吸波性能显著提高。
另外,上述种类的吸波材料可以很好分散在粘结剂中,有助于混匀,使性质更加均一稳定。
进一步,所述助剂包括分散剂、悬浮稳定剂和偶联剂。
采用上述进一步方案的有益效果是:采用分散剂有利于提高和改善整个体系的分散性能;采用悬浮稳定剂有利于加强整个体系的稳定性;加入偶联剂有利于提高对各组分的粘结性能。
进一步,所述分散剂为十二烷基磺酸钠(SDS)醇/水溶液或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)水溶液。
进一步,所述十二烷基磺酸钠醇/水溶液中十二烷基磺酸钠的质量分数为12%;所述十二烷基苯磺酸钠水溶液中,所述十二烷基苯磺酸钠的质量分数为12%。
采用上述进一步方案的有益效果是:能够进一步提高分散的效果。
进一步,所述悬浮稳定剂为瓜尔胶水溶液,该水溶液中,瓜尔胶的质量分数为20%。
采用上述进一步方案的有益效果是:适用于本发明的体系,具有增稠作用,并进一步提高了整个体系的稳定性。
进一步,所述偶联剂为硅烷偶联剂,优选地,为KH550或KH792。
采用上述进一步方案的有益效果是:硅烷偶联剂KH-550产品分子的含硅部分能够提供对基材的强力键接。KH792有利于提高各组分的偶联作用。
本发明提供一种上述陶瓷用吸波材料的制备方法,包括以下步骤:按照配比将所有组分混合在一起,混匀,制得陶瓷用吸波材料。
采用上述方案的有益效果是:本发明所述制备方法具有操作简单、方便,制得的陶瓷用吸波材料性能好等优点。
进一步,上述陶瓷用吸波材料的制备方法,包括以下步骤:
1)按配比将助剂与粘结剂混合,搅拌均匀,得到分散液;
2)按配比将吸波材料加入到步骤1)得到的分散液中,搅拌,再加入电磁屏蔽粉料,继续搅拌至混合均匀,制得陶瓷用吸波材料。
采用上述进一步方案的有益效果是:将助剂与粘结剂先混合,有利于混合均匀,避免因混合不充分影响吸波性能。
本发明所述的陶瓷用吸波材料在厨电产品中具有广泛的应用。
本发明提供一种陶瓷器具用高吸波性能涂料及其制备方法,可以使用在微波炉以及微波烤箱附件等产品上。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
一种陶瓷用吸波材料,包括以下质量百分数的组分:粘结剂为80%-90%,吸波材料为3%-6%,电磁屏蔽粉料为5%-15%,助剂为0.5%-1%。
本发明对于吸波材料的参数无特殊的限定,市售的材料均可以适用本发明所述的技术方案,可以实现相似的性能。
所述粘结剂为有机陶瓷粘结剂。有机陶瓷粘结剂指溶液为有机溶剂的陶瓷材料。各实施例中,有机陶瓷粘结剂为市购获得。
所述吸波材料为纳米氧化锌、纳米石墨、氮化硼和碳化硅的混合物。所述氮化硼的晶型为六方晶系。
所述电磁屏蔽粉料,为具有电磁屏蔽功能的金属粉料,各实施例中,电磁屏蔽粉料为铝粉。
所述助剂包括分散剂、悬浮稳定剂和偶联剂。
各实施例中,在保证分散剂、悬浮稳定剂和偶联剂的质量总和占各组分质量总和的0.5%-1%的前提下,分散剂占各组分质量总和的0.1%-0.5%,悬浮稳定剂占各组分质量总和的0.1%-0.5%,偶联剂占各组分质量总和的0.2%-0.5%。
所述分散剂为十二烷基磺酸钠(SDS)醇溶液或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)水溶液;各实施例中,所述十二烷基磺酸钠醇溶液中十二烷基磺酸钠的质量分数为12%;所述十二烷基苯磺酸钠水溶液中,所述十二烷基苯磺酸钠的质量分数为12%。
所述悬浮稳定剂为瓜尔胶水溶液,为胶状物,各实施例中,瓜尔胶水溶液中,瓜尔胶的质量分数为20%。
组合型的参数范围:
本发明陶瓷器具用高吸波性能涂料的制备方法为:
1)助剂、有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
按上述配比将分散剂醇或水溶液、瓜尔胶水溶液、偶联剂与有机陶瓷粘结剂混合,机械搅拌至均一混合后,停止搅拌,即可得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将吸波材料纳米氧化锌(ZnO)、纳米石墨(C)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)一起加入到步骤1)得到的分散液中,机械搅拌数分钟后,加入电磁屏蔽粉料,继续搅拌至均匀混合,即可得到本发明的陶瓷器具用高吸波性能涂料。
本发明所述的陶瓷用吸波材料及其制备方法具有以下优点:
1)解决了使用大量的树脂材料,高温条件下容易产生有害物质的问题。本发明采用具有高吸波性能的纳米氧化锌(ZnO)、纳米石墨(C)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)混合添加在有机陶瓷粘结剂粘结剂中,在高温情况下不会产生有害物质,影响使用者健康。
2)解决了微波烤盘吸波材料层过厚(2毫米左右),影响外观与热传导的问题。本发明采用具有高吸波性能的纳米氧化锌(ZnO)、纳米石墨(C)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)混合添加在有机陶瓷粘结剂粘结剂中,可以在使用少量吸波材料的情况下(大大降低吸波材料的厚度)单位时间内吸收大量微波能量,达到烤盘迅速升温的效果。
3)在解决材料的吸波性能在微波环境下差的缺点上,本发明采用纳米氧化锌(ZnO)、纳米石墨(C)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)混合添加作为吸波材料,较铁氧体类吸波材料的吸波性能有大幅度提升,从而解决烤盘吸波性能差的缺点。
4)解决了陶瓷吸波层不能有效屏蔽微波进入陶瓷器具内部,导致食物失水严重问题。本发明在有机陶瓷粘结剂粘结剂中加入电磁屏蔽粉料,涂覆在陶瓷器具表面,对陶瓷器具起到较好的屏蔽效果,令微波进入陶瓷器具的量减少或消失,从而使食物失水量大幅减少,解决微波进入陶瓷器具导致食物失水严重的问题。
下面通过一些具体的实施例进行详细介绍。
实施例1
一种高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,该涂料包括:粘结剂为80kg,吸波材料为5kg,电磁屏蔽粉料14kg,助剂为1kg。
制备方法如下:
1)助剂与有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
将0.4kg SDS醇溶液、0.4kg瓜尔胶水溶液、0.2kg偶联剂KH550与80kg有机陶瓷粘结剂混合,800r/min机械搅拌30min,得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将2kg纳米氧化锌(ZnO)、1kg纳米石墨(C)、1kg氮化硼(BN)、1kg碳化硅(SiC)加入到步骤1)得到的分散液中,1000r/min机械搅拌15min后,加入14kg电磁屏蔽粉料,继续搅拌20min,即可得到陶瓷器具用高吸波性能涂料。
实施例2
一种高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,该涂料包括:粘结剂为83kg,吸波材料为6kg,电磁屏蔽粉料10kg,助剂为1kg。
制备方法如下:
1)助剂、有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
将0.4kg SDBS水溶液、0.4kg瓜尔胶水溶液、0.2kg偶联剂KH550与83kg有机陶瓷粘结剂混合,800r/min机械搅拌30min,得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将2kg纳米氧化锌(ZnO)、1kg纳米石墨(C)、2kg氮化硼(BN)、1kg碳化硅(SiC)一起加入到步骤1)得到的分散液中,1000r/min机械搅拌15min后,再加入10kg电磁屏蔽粉料,继续搅拌20min,即可得到陶瓷器具用高吸波性能涂料。
实施例3
一种高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,该涂料包括:粘结剂为80kg,吸波材料为4kg,电磁屏蔽粉料15kg,助剂为1kg。
制备方法如下:
1)助剂、有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
将0.5kg SDS水溶液、0.3kg瓜尔胶水溶液、0.2kg偶联剂KH792与80kg有机陶瓷粘结剂混合,800r/min机械搅拌30min,得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将1kg纳米氧化锌(ZnO)、2kg纳米石墨(C)、0.5kg氮化硼(BN)、0.5kg碳化硅(SiC)加入到步骤1)得到的分散液中,1000r/min机械搅拌15min后,再加入15kg电磁屏蔽粉料,继续搅拌20min,即可得到陶瓷器具用高吸波性能涂料。
实施例4
一种高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,该涂料包括:粘结剂为87kg,吸波材料为5kg,电磁屏蔽粉料7.5kg,助剂为0.5kg。
制备方法如下:
1)助剂、有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
将0.2kg SDS水溶液、0.1kg瓜尔胶水溶液、0.2kg偶联剂KH550与87kg有机陶瓷粘结剂混合,800r/min机械搅拌30min,得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将2kg纳米氧化锌(ZnO)、2kg纳米石墨(C)、0.5kg氮化硼(BN)、0.5kg碳化硅(SiC)一起加入到步骤1)得到的分散液中,1000r/min机械搅拌15min后,再加入7.5kg电磁屏蔽粉料,继续搅拌20min,即可得到陶瓷器具用高吸波性能涂料。
实施例5
一种高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,该涂料包括:粘结剂为90kg,吸波材料为3kg,电磁屏蔽粉料6.5kg,助剂为0.5kg。
制备方法如下:
1)助剂、有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
将0.2kg SDBS水溶液、0.1kg瓜尔胶水溶液、0.2kg偶联剂KH792与90kg有机陶瓷粘结剂混合,800r/min机械搅拌30min,得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将0.5kg纳米氧化锌(ZnO)、2kg纳米石墨(C)、0.5kg碳化硅(SiC)一起加入到步骤1)得到的分散液中,1000r/min机械搅拌15min后,再加入6.5kg电磁屏蔽粉料,继续搅拌20min,即可得到陶瓷器具用高吸波性能涂料。
实施例6
一种高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,该涂料包括:粘结剂为89kg,吸波材料为5.5kg,电磁屏蔽粉料5kg,助剂为0.5kg。
制备方法如下:
1)助剂、有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
将0.1kg SDBS水溶液、0.2kg瓜尔胶水溶液、0.2kg偶联剂KH550与89kg有机陶瓷粘结剂混合,800r/min机械搅拌30min,得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将2.5kg纳米氧化锌(ZnO)、1kg纳米石墨(C)、1kg氮化硼(BN)、1kg碳化硅(SiC)一起加入到步骤1)得到的分散液中,1000r/min机械搅拌15min后,再加入5kg电磁屏蔽粉料,继续搅拌20min,即可得到陶瓷器具用高吸波性能涂料。
实施例7
一种高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,该涂料包括:粘结剂为80kg,吸波材料为5kg,电磁屏蔽粉料13.5kg,助剂为1.5kg。
制备方法如下:
1)助剂、有机陶瓷粘结剂分散液的制备:
将0.5kg SDS醇溶液、0.5kg瓜尔胶水溶液、0.5kg偶联剂KH550与80kg有机陶瓷粘结剂混合,800r/min机械搅拌30min,得到分散液。
2)高吸波、屏蔽性能涂料的制备:
将2kg纳米氧化锌(ZnO)、1kg纳米石墨(C)、1kg氮化硼(BN)、1kg碳化硅(SiC)一起加入到步骤1)得到的分散液中,1000r/min机械搅拌15min后,再加入13.5kg电磁屏蔽粉料,继续搅拌20min,即可得到陶瓷器具用高吸波性能涂料。
对比实施例的设置:
对比实施例1:在实施例1的基础上,将2kg的氧化锌用等量的铁氧体替代,其余均与实施例1相同。
对比实施例2:在实施例1的基础上,将1kg的纳米石墨用等量的铁氧体替代,其余均与实施例1相同。
对比实施例3:在实施例1的基础上,将1kg的氮化硼用等量的铁氧体替代,其余均与实施例1相同。
对比实施例4:在实施例1的基础上,将1kg的碳化硅用等量的铁氧体替代,其余均与实施例1相同。
对比实施例5:在实施例1的基础上,有机陶瓷粘结剂调整为60kg,电磁屏蔽粉料调整为34kg,其余均与实施例1相同。
对比实施例6:在实施例1的基础上,有机陶瓷粘结剂调整为70kg,电磁屏蔽粉料调整为24kg,其余均与实施例1相同。
对比实施例7:在实施例1的基础上,有机陶瓷粘结剂调整为75kg,电磁屏蔽粉料调整为19kg,其余均与实施例1相同。
对比实施例8:在实施例1的基础上,有机陶瓷粘结剂调整为92kg,电磁屏蔽粉料调整为2kg,其余均与实施例1相同。
对比实施例9:在实施例1的基础上,有机陶瓷粘结剂调整为94kg,电磁屏蔽粉料调整为0,其余均与实施例1相同。
将实施例1-7以及对照实施例1-9分别制成涂层。实施例1-7以及对照实施例1-9的涂层厚度为20微米左右。而现有的树脂材料制备的涂层一般为2毫米左右。
下面分别进行微波性能测试和食材的水分含量检测。
一、微波性能测试
检测方法:
将实施例1-7制备的涂料以及对照实施例1-9制备的涂料分别涂布在陶瓷烤盘上,涂层的厚度为20微米,在相同时间条件(2分钟)、相同材质与尺寸烤盘、相同微波炉100%火力时,记录烤盘的最高温度。
每个实验重复三次,并进行统计学分析。检测结果如表1所示。
表1微波性能测试结果
温度℃ | |
实施例1 | 262 |
实施例2 | 268 |
实施例3 | 263 |
实施例4 | 260 |
实施例5 | 247 |
实施例6 | 254 |
实施例7 | 250 |
对比实施例1 | 151 |
对比实施例2 | 186 |
对比实施例3 | 177 |
对比实施例4 | 165 |
对比实施例5 | 242 |
对比实施例6 | 249 |
对比实施例7 | 248 |
对比实施例8 | 278 |
对比实施例9 | 281 |
二、食材的水分含量检测:
将实施例1-7以及对比实施例1-9制成陶瓷烤盘的涂层。
每个烤盘采用三份食材分别进行测试,测试结束后检测每份食材的重量,并进行统计学分析。
每份食材均为重量为100g的吐司,每份食材的含水量均保持一致,置于上述的涂层的微波炉中,500w条件下加热3分钟。检测结果如表2所示。
表2食材的重量检测结果
测试结束后检测每份食材的重量g | |
实施例1 | 95 |
实施例2 | 92 |
实施例3 | 95 |
实施例4 | 90 |
实施例5 | 90 |
实施例6 | 89 |
实施例7 | 93 |
对比实施例1 | 96 |
对比实施例2 | 95 |
对比实施例3 | 95 |
对比实施例4 | 94 |
对比实施例5 | 97 |
对比实施例6 | 96 |
对比实施例7 | 96 |
对比实施例8 | 82 |
对比实施例9 | 77 |
对于微波性能测试和食材的水分含量检测的结果分析如下:
根据表2的数据,虽然对比实施例1-4的防止食材失水的效果比较好,但是,根据表1的数据,对比例1-4的吸波性能显著低于实施例1-7的吸波性能。对比例5-7的吸波性能略低于实施例1-7的吸波性能,但是在实验中发现,对比例5-7的涂层附着性能与成膜性能均比实施例1-7要差很多,可能是由于对比例5-7电磁屏蔽粉料加量过多。
根据表1的数据,对比例8-9虽然吸波性能较好,但是后续的食材的水分含量研究中发现,根据表2的数据,与实施例1-7相比,对比实施例8-9会导致食物水分失去速度加快,可能是由于电磁屏蔽粉料过少或没有所致。
通过以上结果可以看出,本发明所述的配方的各组分(例如:氧化锌、纳米石墨、氮化硼、碳化硅等)的组合是最佳组合,本发明所述的配方的各组分的配比为最佳配比,可以兼具显著提高吸波性能和防止食材失水过多。
发明人又进一步选择其他的材料作为对照,例如:铁氧体、碳化钛、氮化钛、氮化铝等等,经多次试验验证,本发明所选择的各组分(例如:氧化锌、纳米石墨、氮化硼、碳化硅)及其配比的组合效果最好。
发明人在研究中还尝试了采用纳米氧化锌、纳米石墨、氮化硼和碳化硅的中任意一种或两种作为吸波材料,发现制得涂料的微波性能优于以铁氧体作为吸波材料的涂料的性能,但没有以纳米氧化锌、纳米石墨、氮化硼和碳化硅的中的三种混合或四种混合制得涂料的微波性好,尤其当四种组合时微波性能会进一步提高。
综上所述,本发明提供的高吸波性能、抗菌涂料及其制备方法,解决下述问题:
1)使用大量的树脂材料,高温条件下容易分解产生有害物质,不符合现代人们追求健康生活的目的;
2)微波烤盘吸波材料层过厚(2毫米左右),不利于产品外观的设计,而且使用大量的树脂材料,影响热量的传导,从而影响食物的烹饪效果与口感;
3)需要将吸波粉料分散在树脂基材料中,才能够实现吸波材料的粘附,使得吸波材料不能够实现片状、层状连接,导致吸波性能下降,无法单位时间内吸收微波能量少,导致烹饪食物时间长,不满足现代人的快节奏生活;
4)陶瓷吸波层不能有效屏蔽微波进入陶瓷器具内部,导致食材吸收较多的微波,失去水分,变干影响营养与口感。
本发明采用具有高吸波性能的纳米氧化锌(ZnO)、纳米石墨(C)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)混合添加在有机陶瓷粘结剂粘结剂中,在高温情况下不会产生有害物质影响使用者健康;采用具有高吸波性能的纳米氧化锌(ZnO)、纳米石墨(C)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)混合添加在有机陶瓷粘结剂粘结剂中,可以在使用少量吸波材料的情况下(大大降低吸波材料的厚度)单位时间内吸收大量微波能量,达到烤盘迅速升温的效果;采用纳米吸波材料分散加入到有机陶瓷粘结剂粘结剂中的制备方法,使得吸波材料可以很好的分散在有机陶瓷粘结剂粘结剂中,达到吸波材料脱离树脂基也可以很好粘附的效果;采用在有机陶瓷粘结剂粘结剂中加入电磁屏蔽粉料,涂覆在陶瓷器具表面,对陶瓷器具起到较好的屏蔽效果,令微波进入陶瓷器具的量减少或消失,从而使食物失水量大幅减少,解决微波进入陶瓷器具导致食物失水严重的问题。
除上述中的有机陶瓷粘结剂粘结剂以外,其他具有高耐温与粘结性能的也可以实现相似的性能的粘结剂也在本发明的保护范围内。
除本上述中的吸波材料以外,其他具有高吸波性能的也可以实现相似的性能的材料也在本发明的保护范围内。
除上述的助剂以外,其他可以实现分散、增稠作用的助剂也在本发明的保护范围内。
除上述的加料顺序外,其他加料顺序如果也可得到类似的性能的涂料,这些方法也在本发明的保护范围内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种陶瓷用吸波材料,其特征在于,包括以下质量百分数的组分:粘结剂为80%-90%,吸波材料为3%-6%,电磁屏蔽粉料为5%-15%,助剂为0.5%-1%。
2.根据权利要求1所述一种陶瓷用吸波材料,其特征在于,所述粘结剂为有机陶瓷粘结剂。
3.根据权利要求1或2所述一种陶瓷用吸波材料,其特征在于,所述吸波材料为纳米氧化锌、纳米石墨、氮化硼和碳化硅的任意一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述一种陶瓷用吸波材料,其特征在于,所述氮化硼的晶型为六方晶系。
5.根据权利要求1、2或4所述一种陶瓷用吸波材料,其特征在于,所述助剂包括分散剂、悬浮稳定剂和偶联剂。
6.根据权利要求5所述一种陶瓷用吸波材料,其特征在于,所述分散剂为十二烷基磺酸钠醇/水溶液或十二烷基苯磺酸钠水溶液。
7.根据权利要求5所述一种陶瓷用吸波材料,其特征在于,所述悬浮稳定剂为瓜尔胶水溶液。
8.一种权利要求1-7任一项所述陶瓷用吸波材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按照配比将各组分混合在一起,制得陶瓷用吸波材料。
9.根据权利要求8所述一种陶瓷用吸波材料的制备方法,其特征在于,其特征在于,包括以下步骤:
1)按配比将助剂与粘结剂混合,搅拌均匀,得到分散液;
2)按配比将吸波材料加入到步骤1)得到的分散液中,搅拌,再加入电磁屏蔽粉料,继续搅拌至混合均匀,制得陶瓷用吸波材料。
10.权利要求1-7任一项所述陶瓷用吸波材料在厨电产品中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610475186.5A CN106147612B (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610475186.5A CN106147612B (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106147612A true CN106147612A (zh) | 2016-11-23 |
CN106147612B CN106147612B (zh) | 2018-09-11 |
Family
ID=57349867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610475186.5A Active CN106147612B (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106147612B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111732843A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-02 | 默格材料(苏州)有限公司 | 一种耐高温隐身材料及其制备方法 |
CN115594401A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-13 | 江苏省陶瓷研究所有限公司(Cn) | 一种吸波发热材料、制备方法及陶瓷器皿 |
CN115947601A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-04-11 | 重庆市鸿富诚电子新材料有限公司 | 一种陶瓷吸波材料及其制备方法 |
CN116178029A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-05-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种多元复合多孔陶瓷吸波材料及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5493103A (en) * | 1993-12-27 | 1996-02-20 | Kuhn; James O. | Baking utensil to convert microwave into thermal energy |
CN201243966Y (zh) * | 2005-07-11 | 2009-05-27 | 广东格兰仕集团有限公司 | 微波煲锅 |
CN103666191A (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 美的集团股份有限公司 | 微波炉内隔板用吸波涂料及其制备方法、微波炉的内隔板及微波炉 |
CN104710935A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-17 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 用于解冻盘的涂料以及解冻盘 |
CN105176149A (zh) * | 2015-10-22 | 2015-12-23 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 一种涂料及其制备方法和应用 |
-
2016
- 2016-06-22 CN CN201610475186.5A patent/CN106147612B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5493103A (en) * | 1993-12-27 | 1996-02-20 | Kuhn; James O. | Baking utensil to convert microwave into thermal energy |
CN201243966Y (zh) * | 2005-07-11 | 2009-05-27 | 广东格兰仕集团有限公司 | 微波煲锅 |
CN103666191A (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 美的集团股份有限公司 | 微波炉内隔板用吸波涂料及其制备方法、微波炉的内隔板及微波炉 |
CN104710935A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-17 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 用于解冻盘的涂料以及解冻盘 |
CN105176149A (zh) * | 2015-10-22 | 2015-12-23 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 一种涂料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
郭岚等: "四针状氧化锌晶须的制备及其吸波性能的研究", 《无机化学学报》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111732843A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-02 | 默格材料(苏州)有限公司 | 一种耐高温隐身材料及其制备方法 |
CN115594401A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-13 | 江苏省陶瓷研究所有限公司(Cn) | 一种吸波发热材料、制备方法及陶瓷器皿 |
CN116178029A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-05-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种多元复合多孔陶瓷吸波材料及其制备方法 |
CN116178029B (zh) * | 2022-10-26 | 2023-12-08 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种多元复合多孔陶瓷吸波材料及其制备方法 |
CN115947601A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-04-11 | 重庆市鸿富诚电子新材料有限公司 | 一种陶瓷吸波材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106147612B (zh) | 2018-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106147612A (zh) | 一种陶瓷用吸波材料、制备方法及其应用 | |
CN103820021B (zh) | 一种不粘陶瓷涂料及其制备方法 | |
JP6801094B2 (ja) | 疎水型沈降防止遠赤外線波吸収材料及びその製造方法、キッチン電気製品及びその製造方法 | |
CN105907152B (zh) | 一种疏水疏油型抗菌吸波材料及其制备方法 | |
CN106433247B (zh) | 一种亲水型防沉降远红外吸波材料及其制备方法 | |
CN103205201A (zh) | 不粘陶瓷涂料及其涂覆方法 | |
CN107739581A (zh) | 高导热性能吸波贴片 | |
AU2014283435B2 (en) | A composition of high temperature resistent powder coating, a preparation method therefore, and use thereof | |
CN105295487A (zh) | 一种贝壳粉墙面涂料及其制备方法和用途 | |
CN106118145A (zh) | 一种吸波涂料及其制备方法 | |
CN101665350A (zh) | 一种陶瓷微波吸波材料及其制备方法及用途 | |
CN104342081A (zh) | 一种双组分高温硫化导电胶水及其制备方法 | |
CN108610857A (zh) | 一种超级耐磨不粘锅涂层及其制备方法 | |
CN105731973B (zh) | 一种高吸波性能易清洁涂料、制备方法及其应用 | |
CN105925023B (zh) | 一种疏水疏油型吸波材料及其制备方法 | |
CN110499076A (zh) | 一种耐高温感温变色水性氟树脂涂层的制备方法 | |
CN106479355B (zh) | 一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法 | |
CN105694543B (zh) | 一种阻燃涂层及其制备方法 | |
CN104371323A (zh) | 一种阻燃复合材料及其制备方法 | |
CN106243788B (zh) | 吸波涂料及其制备方法、吸波附件和微波烘培器具 | |
CN104892829A (zh) | 用于电磁场屏蔽的吸波材料 | |
JP2003204871A (ja) | 電磁調理器用容器 | |
CN105295679A (zh) | 一种彩漆钢板 | |
CN106085093B (zh) | 耐高温高效隔热保温涂料、其制备方法及耐高温高效隔热保温材料 | |
CN105295677B (zh) | 一种彩漆钢板的制备工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |