CN106479355B - 一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种疏水型防沉降吸波材料，包括以下重量份组分：粘结剂75～90份、吸波剂0.5～2份、溶剂5～10份、防沉降剂1～15份和助剂0.5～1份。制备时，按比例将各组分混合均匀。本发明所述的疏水型防沉降吸波材料具有优异的防沉降性与均匀性、耐高温、优异的吸波性能、涂层薄、生产工艺简单和抗菌功能等优点。

Description

一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法。
背景技术
众所周知，用于微波行业的吸波剂大都是密度较大的铁氧体、碳化物、氮化物等，与粘结剂、溶剂等混合制成吸波材料，放置一段时间后极易出现吸波剂沉降的情况，严重影响吸波材料的施涂，更会影响吸波材料的实际吸波效果以及温升稳定性，更有可能出现温度过高的情况，出现使用安全问题。
以上问题已经很严重的影响了吸波材料在微波行业的应用，无法满足微波产品类消费者日益增长的烧烤、烘焙要求。
现有微波行业吸波材料技术主要是将高密度吸波剂添加到硅胶粘结剂中，加入适量的助剂等，机械搅拌后，硫化交联压成2毫米左右的硅胶吸波片，即可制成最终的吸波片，再用胶黏剂将吸波片粘附在基材表面，制成微波吸波附件。但此方法制成的微波烤盘存在以下缺点：
1.吸波剂分散不均匀、易沉降，会导致同规格型号的批量产品微波吸波性能差异大，甚至会因吸波剂分散不均匀产生局部过热熔化现象；
2.使用大量硅胶等树脂材料，导致吸波层过厚；
3.生产工艺复杂，耗时费料；
4.不具有疏水性能，长时间使用易导致油污的粘附。
目前，微波行业使用的吸波材料还鲜见使用吸波涂料类，可以具有抗沉降型、吸波性能稳定的吸波材料更是无从找寻。仅仅局限在工艺复杂的厚层吸波片，且不具有疏水疏油性能完全无法满足未来的需求。薄层、便捷、性能优异的吸波涂料是大势所趋！
发明内容
鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，可以使用在厨电产品上，例如微波炉类产品上，旨在解决目前微波产品用吸波材料的吸波剂分散不均匀、易沉降，会导致同规格型号的批量产品微波吸波性能差异大，甚至会因吸波剂分散不均匀产生局部过热熔化现象；使用大量硅胶等树脂材料，导致吸波层过厚；生产工艺复杂，耗时费料；不具有疏水性能，长时间使用易导致油污的粘附等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种疏水型防沉降吸波材料，包括以下重量份组分：粘结剂75～90份、吸波剂0.5～2份、溶剂5～10份、防沉降剂1～15份和助剂0.5～1份。
本发明中，粘结剂为与吸波材料以及烤盘材料具有良好结合性能的材料，并且具有高温不易分解的耐温性能。吸波剂为可以很好分散在粘结剂中，在微波环境下高效吸收微波能量的材料。溶剂为可溶解助剂、粘结剂并且使吸波剂与防沉降剂均匀分布的作用。助剂为可以使各组分材料很好相容混合，并且使制得的涂料与基材很好附着等功能的试剂。
本发明的有益效果是：
粘结剂的作用主要有：可以使吸波剂很好的分散其中，并粘附在基材表面；具有较好的耐温性能，满足高温环境下使用要求；具有较好的疏水性能。
吸波剂的主要作用为吸收微波能量，并将其转化为热量传递给器具等，达到快速吸热与传热的性能。
溶剂的主要作用为溶解助剂、粘结剂并且使吸波剂与防沉降剂均匀分布。
防沉降剂的主要作用为：可很好均一悬浮在涂料系统中，增加整个涂料体系的稠度与填料的悬浮性能，并使涂料增稠有触变性且化学性质稳定防止填料的沉降。
发明人在研究中意外地发现，采用上述各组分并通过合理的配比，可以使制得的疏水型防沉降吸波材料具有优异的防沉降性与均匀性、耐高温、优异的吸波性能、涂层薄、生产工艺简单和抗菌功能等优点。
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，所述粘结剂为溶胶与有机硅树脂的杂化产物。优选地，所述溶胶与有机硅树脂的质量比为(5～20)：1。
采用上述方案的有益效果是：采用溶胶与有机树脂杂化的方式，有利于保证材料的耐高温性能与易清洁性能，即两者混合使用可以达到良好的耐高温与易清洁性能。
进一步，所述溶胶选自硅溶胶、铝溶胶和锆溶胶中的任一种或任几种的混合。
采用上述方案的有益效果是：采用硅溶胶、铝溶胶、锆溶胶中一种或几种混合使用与有机硅树脂杂化作为粘结剂，可使材料具有良好结合性能的材料，并且具有高温不易分解的耐温性能。
进一步，所述硅溶胶中有效物的含量为20％～40％之间；铝溶胶中有效物的含量为20％～40％之间；锆溶胶中有效物的含量为15％～25％。
硅溶胶中有效物指的是二氧化硅，铝溶胶中的有效物指的是氧化铝，锆溶胶中的有效物指的是氧化锆。即：所述硅溶胶中，二氧化硅的质量分数为20％～40％之间；铝溶胶中，氧化铝的质量分数为20％～40％之间；锆溶胶中，氧化锆的质量分数为15％～25％。
采用上述方案的有益效果是：
合适的含量有利于控制涂料粘度的稳定适用，如果含量过低，涂料粘度太小，容易导致成膜性能差；如果含量过高，粘度过大，容易导致流平差。
进一步，所述吸波剂由A组分和B组分组成，所述A选自针状氧化锌晶须或/和薄层石墨；所述B选自氧化镧、氧化铈、氧化钕中的一种或几种的混合。
采用上述方案的有益效果是：采用针状氧化锌晶须、薄层石墨中的一种或两种与氧化镧、氧化铈、氧化钕中的一种或几种按照不同比例添加作为吸波材料，主要作用可以在适当助剂的作用下很好分散在粘结剂中，在微波环境下高效吸收微波能量的材料。
进一步，氧化镧的参数为粒径小于30nm；氧化铈的参数为粒径小于30nm；氧化钕的参数为粒径小于30nm。
采用上述方案的有益效果是：合适的参数范围有利于保证材料制得的涂层的性能且避免成本过高等问题，如果粒径过小，容易导致成本较高、不适合工业生产等问题，如果粒径过大，容易导致涂料分散较差，且制得的涂层外观不理想等问题。
进一步，所述溶剂选自正丁醇、异丁醇、异丙醇中的任一种或任几种混合。
采用上述方案的有益效果是：采用上述种类的溶剂可以进一步溶解助剂、粘结剂并且使吸波剂与防沉降剂更加均匀的分布。
进一步，所述防沉降剂为疏水型气相二氧化硅。
采用上述方案的有益效果是：采用疏水型气相二氧化硅作为防沉降剂，可很好的均一悬浮在涂料系统中，有增稠与触变性且化学性质稳定的作用。
进一步，所述助剂选自分散剂、消泡剂和附着力促进剂的任一种或任几种的混合。
采用上述方案的有益效果是：采用助剂的主要作用可以使各组分材料很好相容混合，并且使制得的涂料与基材很好附着等功能。分散剂的主要作用提高疏水型气相二氧化硅以及吸波剂在体系的溶解分散性能，使整个涂料体系均一、稳定；消泡剂主要作用为降低表面张力从而起到消泡抑泡的作用；附着力促进剂的主要作用为提高涂料体系与基材的浸润能力，从而增加涂料与基材的附着性能。
所述分散剂选自十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种的混合。
采用上述方案的有益效果是：有利于进一步提高分散的性能。
本发明还提供一种疏水型防沉降吸波材料的制备方法，按上述的配比将各组分混匀，制得疏水型防沉降吸波材料。
本发明对于混合的方法以及具体条件并无特殊限制，可以根据具体的情况，选择合适的搅拌速度、搅拌时间。
采用上述方案的有益效果是：本发明具有制备工艺简单，制备的疏水型防沉降吸波材料具有优异的防沉降性与均匀性、耐高温、优异的吸波性能、涂层薄、生产工艺简单和抗菌功能等优点。
进一步，所述助剂包括分散剂、消泡剂和附着力促进剂，制备时，包括以下具体步骤：
1)按照配比将粘结剂与分散剂混合均匀，得到第一混合体系；
2)将步骤1)得到的第一混合体系中加入防沉降剂和消泡剂，混合均匀，得到第二混合体系；
3)将步骤2)得到的第二混合体系中加入溶剂、吸波剂与附着力促进剂，混合均匀，得到疏水型防沉降吸波材料。
采用上述方案的有益效果是：采用上述的加入顺序有利于各组分快速混匀，避免因混合不均引起制得材料的性能不佳。
进一步，所述分散剂、消泡剂和附着力促进剂的比例关系为：分散剂与消泡剂的质量比为(1～2)：1，消泡剂与附着力促进剂的质量比为(0.5～2):1。
采用上述方案的有益效果是：可以进一步使各组分材料很好相容混合，并且使制得的涂料与基材很好附着等功能。合适比例的分散剂、消泡剂和附着力促进剂使分散、附着和消泡等性能更加优越。
本发明还提供一种厨电产品，包括基材和设置在基材表面的涂层，所述涂层由上述的疏水型防沉降吸波材料制成。
在具体使用时，也可以根据具体的情况，在厨电产品中设置除了本发明所述疏水型防沉降吸波材料制成的涂层的以外的涂层。
本发明所述的疏水型防沉降吸波材料可以用于一切以微波性能为原理的厨电产品。例如：可以使用在微波炉以及微波烤箱等微波产品上，具有优异的防沉降性与均匀性、耐高温、优异的吸波性能、涂层薄、生产工艺简单和抗菌功能等优点。
本发明还提供一种厨电产品的制备方法，将上述的疏水型防沉降吸波材料喷涂在厨电产品的基材的表面，之后，固化，使疏水型防沉降吸波材料形成涂层。
在喷涂前，厨电产品的基材的表面可以经过前处理过程，进一步提高涂料与基材的结合效果。
采用上述方案的有益效果是：本发明所述的制备方法简单，具有优异的防沉降性与均匀性、耐高温、优异的吸波性能、涂层薄、生产工艺简单和抗菌功能等优点。
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。
本发明中所采用的各组分，若无特别说明均可以通过市购方式获得或者通过本领域的常规技术手段制备。
一种疏水型防沉降吸波材料，包括以下重量份组分：粘结剂75～90份、吸波剂0.5～2份、溶剂5～10份、防沉降剂1～15份和助剂0.5～1份。
优选地，一种疏水型防沉降吸波材料，包括以下组分：粘结剂、吸波剂、溶剂、防沉降剂和助剂；按质量百分比计，粘结剂为75％～90％，吸波剂为0.5％～2％，溶剂为5％～10％，防沉降剂为1％～15％，助剂为0.5％～1％。
所述粘结剂为溶胶与有机硅树脂的杂化产物。优选地，所述溶胶与有机硅树脂的质量比为(5～20)：1。采用上述比例可以达到良好的耐高温与易清洁性能。
所述溶胶选自硅溶胶、铝溶胶和锆溶胶中的任一种或任几种的混合。
所述硅溶胶中有效物的含量为20％～40％之间；铝溶胶中有效物的含量为20％～40％之间；锆溶胶中有效物的含量为15％～25％。
硅溶胶中有效物指的是二氧化硅，铝溶胶中的有效物指的是氧化铝，锆溶胶中的有效物指的是氧化锆。即：所述硅溶胶中，二氧化硅的质量分数为20％～40％之间；铝溶胶中，氧化铝的质量分数为20％～40％之间；锆溶胶中，氧化锆的质量分数为15％～25％。
“溶胶与有机硅树脂的杂化产物”指的是将溶胶与有机硅树脂混合后得到的产物。
有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物。
实施例中的有机硅树脂购于瓦克公司。
所述吸波剂由A组分和B组分组成，所述A选自针状氧化锌晶须或/和薄层石墨；所述B选自氧化镧、氧化铈、氧化钕中的一种或几种的混合。
优选地，当A组分和B组分的质量比为(3-15)：1时，材料的性能会进一步提高。各实施例中，氧化镧的参数为粒径小于30nm；氧化铈的参数为粒径小于30nm；氧化钕的参数为粒径小于30nm。
所述溶剂选自正丁醇、异丁醇、异丙醇中的任一种或任几种混合。
所述防沉降剂为疏水型气相二氧化硅。各实施例中，疏水型气相二氧化硅R972和疏水型气相二氧化硅R974均购自德固赛。
所述助剂选自分散剂、消泡剂和附着力促进剂的任一种或任几种的混合。具体的，所述分散剂选自十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种的混合。各实施例中，消泡剂的型号为L-1984消泡剂，购自日本楠木化成公司。附着力促进剂为KH-550和G-407中的一种，KH-550与G-407均购自购自辽宁盖州化学工业有限公司。
一种疏水型防沉降吸波材料的制备方法，按上述的配比将各组分混匀，制得疏水型防沉降吸波材料。
当所述助剂包括分散剂、消泡剂和附着力促进剂时，可以采用以下的步骤来制备疏水型防沉降吸波材料的制备方法：
1)按照配比将粘结剂与分散剂混合均匀，得到第一混合体系；
2)将步骤1)得到的第一混合体系中加入防沉降剂和消泡剂，混合均匀，得到第二混合体系；
3)将步骤2)得到的第二混合体系中加入溶剂、吸波剂与附着力促进剂，混合均匀，得到疏水型防沉降吸波材料。
更为详细的操作步骤为：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将配比量的粘结剂材料与分散助剂按照配比混合，机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一即可得到分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的混合体系中加入配比量的疏水型气相二氧化硅与消泡剂，调整合适的机械搅拌速度至各组分混合均匀即可得到防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的混合体系中加入溶剂、吸波剂与附着力促进剂，其中溶剂需分次加入，即可得到最终产物，即疏水型防沉降吸波材料。
当所述分散剂、消泡剂和附着力促进剂的比例关系为：分散剂与消泡剂的质量比为(1～2)：1，消泡剂与附着力促进剂的质量比为(0.5～2):1，有利于进一步提高材料的性能。
一种厨电产品，包括基材和设置在基材表面的涂层，所述涂层由上述的疏水型防沉降吸波材料制成。
制备时，将上述的疏水型防沉降吸波材料喷涂在厨电产品的基材的表面，之后，固化，使疏水型防沉降吸波材料形成涂层。固化时，可以采用烘烤等操作。
下面通过一些具体的实施例来进行介绍。
实施例1
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量计，粘结剂为80千克，吸波剂为2千克，溶剂为7千克，防沉降剂为10千克，助剂为1千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将80千克粘结剂(包括30千克硅溶胶、30千克铝溶胶、10千克锆溶胶和10千克有机硅树脂)与0.4千克分散助剂十二烷基硫酸钠混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入10千克疏水型气相二氧化硅R974与0.3千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入7千克溶剂(包括5千克异丙醇、和2千克异丁醇)、2千克吸波剂(包括1.2千克针状氧化锌晶须、0.6千克薄层石墨、0.1千克氧化镧、0.05千克氧化铈和0.05千克氧化钕)与0.3千克附着力促进剂G-407，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为20％；铝溶胶中有效物的含量为20％；锆溶胶中有效物的含量为15％。
实施例2
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为78千克，吸波剂为1.6千克，溶剂为8.5千克，防沉降剂为11千克，助剂为0.9千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将78千克粘结剂(包括30千克硅溶胶、30千克铝溶胶、10千克锆溶胶和8千克有机硅树脂)与0.4千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入11千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型、防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入8.5千克溶剂(包括5千克异丙醇和3.5千克正丁醇)、1.6千克吸波剂(包括1.0千克针状氧化锌晶须、0.5千克薄层石墨、0.05千克氧化镧和0.05千克氧化铈)与0.3千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型、防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为40％；铝溶胶中有效物的含量为40％；锆溶胶中有效物的含量为25％。
实施例3
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为75千克，吸波剂为1.2千克，溶剂为10千克，防沉降剂为13千克，助剂为0.8千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将75千克粘结剂(包括35千克硅溶胶、35千克铝溶胶和5千克有机硅树脂)与0.4千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入13千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型、防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入10千克溶剂(包括6千克异丙醇、2千克正丁醇和2千克异丁醇)、1.2千克吸波剂(包括0.6千克针状氧化锌晶须、0.5千克薄层石墨和0.1千克氧化镧)与0.2千克附着力促进剂G-407，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型、防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％。
实施例4
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为83千克，吸波剂为0.8千克，溶剂为9.6千克，防沉降剂为6千克，助剂为0.6千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将83千克粘结剂(包括56千克硅溶胶、10千克铝溶胶、5千克锆溶胶和12千克有机硅树脂)与0.3千克分散助剂十二烷基硫酸钠混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入6千克疏水型气相二氧化硅R974与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入9.6千克溶剂(包括3千克正丁醇和6.6千克异丁醇)、0.8千克吸波剂(包括0.6千克薄层石墨、0.1千克氧化镧和0.1千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂G-407，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
实施例5
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为86千克，吸波剂为0.5千克，溶剂为9千克，防沉降剂为4千克，助剂为0.5千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将86千克粘结剂(包括11千克硅溶胶、72千克铝溶胶和3千克有机硅树脂)与0.2千克分散助剂十二烷基硫酸钠混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入4千克疏水型气相二氧化硅R974与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入9千克溶剂(溶剂为9千克异丙醇)、0.5千克吸波剂(包括0.2千克针状氧化锌晶须、0.25千克薄层石墨和0.05千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂G-407，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％。
实施例6
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为90千克，吸波剂为0.5千克，溶剂为5千克，防沉降剂为4千克，助剂为0.5千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将90千克粘结剂(包括40千克硅溶胶、40千克铝溶胶、5千克锆溶胶和5千克有机硅树脂)与0.2千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入4千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入5千克溶剂(包括2千克异丙醇和3千克异丁醇)、0.5千克吸波剂(包括0.2千克针状氧化锌晶须、0.25千克薄层石墨和0.05千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
实施例7
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为75千克，吸波剂为0.5千克，溶剂为9千克，防沉降剂为15千克，助剂为0.5千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将75千克粘结剂(包括20千克硅溶胶、20千克铝溶胶、30千克锆溶胶和5千克有机硅树脂)与0.3千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入15千克疏水型气相二氧化硅R972与0.1千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入9千克溶剂(包括5千克异丙醇、3千克异丁醇和1千克正丁醇)、0.5千克吸波剂(包括0.2千克针状氧化锌晶须、0.25千克薄层石墨和0.05千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
实施例8
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为90千克，吸波剂为0.5千克，溶剂为8千克，防沉降剂为1千克，助剂为0.5千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将90千克粘结剂(包括40千克硅溶胶、40千克铝溶胶、5千克锆溶胶和5千克有机硅树脂)与0.1千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入1千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入8千克溶剂(包括5千克异丙醇和3千克异丁醇)、0.5千克吸波剂(包括0.2千克针状氧化锌晶须、0.25千克薄层石墨和0.05千克氧化铈)与0.2千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
实施例9
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为78千克，吸波剂为1.6千克，溶剂为8.5千克，防沉降剂为11千克，助剂为0.9千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将78千克粘结剂(粘结剂为70千克锆溶胶和8千克有机硅树脂)与0.4千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入11千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入8.5千克溶剂(为8.5千克正丁醇)、1.6千克吸波剂(包括1.5千克针状氧化锌晶须和0.1千克氧化钕)与0.3千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，锆溶胶中有效物的含量为20％。
对比实施例1
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为73千克，吸波剂为0.2千克，溶剂为9.3千克，防沉降剂为17千克，助剂为0.5千克。溶胶中有效物的含量为30％。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将73千克粘结剂(包括30千克硅溶胶、30千克铝溶胶、5千克锆溶胶和8千克有机硅树脂)与0.2千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入17千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入9.3千克溶剂(包括5千克异丙醇和4.3千克正丁醇)、0.2千克吸波剂(包括0.1千克针状氧化锌晶须、0.05千克氧化镧和0.05千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
对比实施例2
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为74千克，吸波剂为0.3千克，溶剂为9.2千克，防沉降剂为16千克，助剂为0.5千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将74千克粘结剂(包括30千克硅溶胶、30千克铝溶胶、6千克锆溶胶和8千克有机硅树脂)与0.2千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入16千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入9.2千克溶剂(包括5千克异丙醇和4.2千克正丁醇)、0.3千克吸波剂(包括0.2千克针状氧化锌晶须、0.05千克氧化镧和0.05千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
对比实施例3
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为91千克，吸波剂为2.2千克，溶剂为5.5千克，防沉降剂为0.8千克，助剂为0.5千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将91千克粘结剂(包括48千克硅溶胶、30千克铝溶胶、5千克锆溶胶和8千克有机硅树脂)与0.2千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入0.8千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入5.5千克溶剂(包括3.5千克异丙醇和2千克正丁醇)、2.2千克吸波剂(包括2.1千克针状氧化锌晶须、0.05千克氧化镧和0.05千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
对比实施例4
一种疏水型防沉降吸波材料及其制备方法，该涂料各组成部分按质量百分数计，粘结剂为92千克，吸波剂为2.4千克，溶剂为4.6千克，防沉降剂为0.5千克，助剂为0.5千克。
制备方法如下：
1)分散剂-粘结剂混合体系的制备：
将92千克粘结剂(包括49千克硅溶胶、30千克铝溶胶、5千克锆溶胶和8千克有机硅树脂)与0.2千克分散助剂十六烷基三甲基溴化铵混合，500r/min机械搅拌至分散剂完全溶解、体系均一，制得第一混合体系，即分散剂-粘结剂混合体系；
2)防沉降体系的制备：
将步骤1)制得的第一混合体系中加入0.5千克疏水型气相二氧化硅R972与0.2千克消泡剂L-1984，100r/min机械搅拌5min后，600r/min机械搅拌10min使各组分混合均匀，得到第二混合体系，即防沉降体系；
3)疏水型防沉降吸波材料的制备：
将步骤2)制得的第二混合体系中加入4.6千克溶剂(包括2.6千克异丙醇和2千克正丁醇)、2.4千克吸波剂(包括2.3千克针状氧化锌晶须、0.05千克氧化镧和0.05千克氧化铈)与0.1千克附着力促进剂KH-550，300r/min机械搅拌10min(过程中溶剂分多次加入)，即可得到最终产物--疏水型防沉降吸波材料。
上述中，硅溶胶中有效物的含量为30％；铝溶胶中有效物的含量为30％；锆溶胶中有效物的含量为20％。
将上述的各实施例及对比实施例的材料喷涂在烤盘的基材的表面，之后，固化，使之形成涂层。
实施例1至实施例9制备的烤盘的涂层的厚度为50μm。
对比实施例1至对比实施例4制备的烤盘的涂层的厚度为50μm。
将上述制成的烤盘以及现有树脂吸波材料烤盘(涂层厚度为2mm)分别进行下面的性能测试。
性能测试
一、微波性能测试
微波性能强弱采用相同时间(2分钟)、相同材质与尺寸烤盘、相同微波炉100％火力时烤盘最高温度表征。测试的实验结果见表1。
二、水接触角测试
利用水接触角测试仪分别对各实施例和各对比例进行水接触角检测，实验结果见表1。
接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角θ，是润湿程度的量度。若θ<90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其接触角越小，表示亲水性能越好；若θ>90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动。
三、涂料沉降与触变性能测试
将等质量涂料置于相同规格烧杯中，室温放置48h，观察涂料是否有分层情况后，再200r/min机械搅拌，观察涂料是否有剪切变稀性能，无分层且有触变性能为优，无分层但无触变性能为良，有分层即为差。测试的实验结果见表1。
表1测试结果
根据表1中的数据可以看出，实施例1-9是符合本发明范围的技术方案，可以看出与各对比实施例以及现有树脂吸波材料烤盘相比，具有很好的微波性能、疏水性能和防沉降性能。其中，实施例1-7和实施例9比实施例8的防沉降效果更好一些，可能是由于实施例8中防沉剂加量过低，导致相对其他实施例防沉降性能略低一些，但还是明显优于现有树脂吸波材料烤盘的性能。对比例实施1和对比实施例2虽然防沉降性能提高，但是，由于吸波剂和粘结剂的含量较少，微波性能显著降低。对比实施例3和对比实施例4虽然微波性能比对比实施例1和对比实施例2要好一些，但是仍然低于实施例1至实施例9，同时，由于防沉降剂的添加量较少，防沉降的效果不是很理想。
综合考虑，实施例1-9的各项性能比较理想。
本发明采用疏水型气相二氧化硅配合适量的分散助剂，与其它组分制成吸波涂料，使得此涂料具有优异的防沉降性与均匀性。本发明解决了吸波剂分散不均匀、易沉降，会导致同规格型号的批量产品微波吸波性能差异大，甚至会因吸波剂分散不均匀产生局部过热熔化现象的问题。
本发明摒弃传统烤盘吸波材料大量使用有机树脂的制备方法，采用具有疏水性能气相二氧化硅配合耐高温粘结剂以及具有优异吸波性能的吸波剂等，制成可薄涂就可具有良好吸波性能的涂料，厚度由现有技术2mm左右降低到50μm左右，大大降低了吸波材料厚度，解决了现有技术中使用大量硅胶等树脂材料吸波层过厚的问题。
本发明制备的吸波材料只需要简单的基材前处理，就可以将其喷涂在工件表面，涂层厚度只有50μm左右，相比较现有传统吸波材料，工艺难度有明显降低。解决了生产工艺复杂，耗时费料的问题。
本发明通过向吸波材料体系中添加疏水型气相二氧化硅，不但可以解决吸波剂容易沉降的问题，在不影响疏水疏油性能与吸波性能的基础上，增加了抗菌功能，使制备的材料具有合适的抗菌性能，还解决了现有吸波材料技术不具有疏水性能，长时间使用易导致油污的粘附的问题。
除本发明所例举的粘结剂的具体种类以外，其他具有耐高温、疏水疏油特性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。
除本发明叙述的吸波材料以外，其他具有高吸波性能的材料也可以实现相似的性能的吸波材料也在本发明的保护范围内。
除本发明叙述的疏水型气相二氧化硅型号以外，其他具有疏水性的气相二氧化硅材料如果也可以实现相似的性能，也在本发明的保护范围内。
除本发明叙述的助剂以外，其他可以实现分散、消泡、增附着作用的助剂如果也可以实现相似的性能，那么也在本发明的保护范围内。
对于本发明制备工艺步骤及搅拌速度的调整，也可以实现类似的性能，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 (11)

1.一种疏水型防沉降吸波材料，其特征在于，包括以下重量份组分：粘结剂75～90份、吸波剂0.5～2份、溶剂5～10份、防沉降剂1～15份和助剂0.5～1份；所述粘结剂为溶胶与有机硅树脂的杂化产物，所述吸波剂由A组分和B组分组成，所述A选自针状氧化锌晶须或/和薄层石墨，所述B选自氧化镧、氧化铈、氧化钕中的一种或几种的混合，且A组分和B组分的质量比为(3-15)：1，氧化镧的参数为粒径小于30nm，氧化铈的参数为粒径小于30nm，氧化钕的参数为粒径小于30nm；所述防沉降剂为疏水型气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述一种疏水型防沉降吸波材料，其特征在于，所述溶胶选自硅溶胶、铝溶胶和锆溶胶中的任一种或任几种的混合。
3.根据权利要求2所述一种疏水型防沉降吸波材料，其特征在于，所述硅溶胶中有效物的含量为20％～40％；铝溶胶中有效物的含量为20％～40％；锆溶胶中有效物的含量为15％～25％。
4.根据权利要求1～3任一项所述一种疏水型防沉降吸波材料，其特征在于，所述溶剂选自正丁醇、异丁醇、异丙醇中的任一种或任几种混合。
5.根据权利要求1～3任一项所述一种疏水型防沉降吸波材料，其特征在于，所述助剂选自分散剂、消泡剂和附着力促进剂的任一种或任几种的混合。
6.根据权利要求5所述一种疏水型防沉降吸波材料，其特征在于，所述分散剂选自十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种的混合。
7.一种疏水型防沉降吸波材料的制备方法，其特征在于，按权利要求1～6任一项所述的配比将各组分混匀，制得疏水型防沉降吸波材料。
8.根据权利要求7所述一种疏水型防沉降吸波材料的制备方法，其特征在于，所述助剂包括分散剂、消泡剂和附着力促进剂，制备疏水型防沉降吸波材料时，包括以下具体步骤：
1)按照配比将粘结剂与分散剂混合均匀，得到第一混合体系；
2)将步骤1)得到的第一混合体系中加入防沉降剂和消泡剂，混合均匀，得到第二混合体系；
3)将步骤2)得到的第二混合体系中加入溶剂、吸波剂与附着力促进剂，混合均匀，得到疏水型防沉降吸波材料。
9.根据权利要求8所述一种疏水型防沉降吸波材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂、消泡剂和附着力促进剂的比例关系为：分散剂与消泡剂的质量比为(1～2)：1，消泡剂与附着力促进剂的质量比为(0.5～2)：1。
10.一种厨电产品，包括基材和设置在基材表面的涂层，其特征在于，所述涂层由权利要求1～6任一项所述的疏水型防沉降吸波材料制成。
11.一种厨电产品的制备方法，其特征在于，将权利要求1-6任一项所述的疏水型防沉降吸波材料喷涂在厨电产品的基材的表面，之后，固化，使疏水型防沉降吸波材料形成涂层。
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