一种制备耐用不粘炊具涂层的方法与流程

文档序号:17921545发布日期:2019-06-15 00:08阅读:424来源:国知局

本发明涉及炊具涂层领域,具体是一种制备耐用不粘炊具涂层的方法。



背景技术:

不粘涂层是赋予炊具不粘性质的涂层,目前大多数不粘锅产品采用的是聚四氟乙烯涂层,利用聚四氟乙烯优异的热性能、化学性能、易清洁性能和无毒性能制成了这种深受欢迎的厨房用具。聚四氟乙烯被美誉为“塑料王”具有良好的耐化学腐蚀和耐老化的性能,“王水”也难以腐蚀。普通塑料制品容易发生老化现象,原来看上去挺好的东西,过了三五年或十来年就会产生裂纹,甚至破碎,可“塑料王”做成的制品在室外放置,任凭日晒雨淋,二三十年都毫无损伤。因而被广泛使用在生活和化工中。

cn104887060b公开了一种不粘炊具及不粘炊具的制作方法。该不粘炊具包括:锅体,锅体的内表面具有粗化表面;热喷涂形成的硬质金属涂层,覆盖于粗化表面上,硬质金属涂层包括分布于粗化表面上的多个凸起,或者硬质金属涂层包括底部涂层和分布于底部涂层上的多个凸起,凸起的峰高为30~150μm,相邻凸起之间的峰距为50~300μm;不粘层,覆盖填充于各凸起的表面。本发明使得不粘层得到有效保护,在使用过程中受到锅铲最低程度的破坏,从而使不粘持久性大幅提升;同时,炒菜过程中锅铲和锅身表面接触的面积相匹配,使得锅铲既不会把填充于凸起之间的不粘涂层刮出,又不会把凸起表面的不粘涂层整片刮掉。

cn107997542a公开了一种聚四氟乙烯金属筷子,它包括:金属本体,所述的金属本体表面设有聚四氟乙烯层,上端设有散热部;本发明优点:不粘筷子是在筷子金属基质表面上涂固聚四氟乙烯层,利用聚四氟乙烯优异的耐热性能、耐化学腐蚀性能、耐老化性能和无毒无害性质来制造不粘餐具;不粘筷子不粘食物,无油水和有毒有害物质侵染,易清洗,使用后清水一冲或轻轻一擦即干干净净;清洁卫生不会有致病菌滋生,易储存,经久耐用节约环保,也不必担心筷子在酸碱食物中发生金属溶解而至缓慢中毒的问题。

目前,不粘炊具的涂层多以聚四氟乙烯制备,但目前的聚四氟乙烯涂层仍有较大的使用限制,一方面,在使用聚四氟乙烯炊具时要注意不能高温干烧,与其配套的炊具不能使用金属材质,而要使用硬度较小的木质或硅胶制品,以避免损伤不粘涂层,另一方面,聚四氟乙烯涂层比较容易脱落或产生损伤,因而影响产品的美观性和使用寿命。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种不易破损,经久耐用的制备不粘炊具涂层的方法。

本发明采用的技术方案如下:

按质量份数,将改性聚四氟乙烯100份,聚酰亚胺树脂30-50份,铝酸酯偶联剂2-4份,硅橡胶粉2-6份,钛白粉2-5份,氮化硼6-10份,升温至340-440℃,高速搅拌5-10h,然后加入成膜助剂,搅拌20-40min,即得到不粘炊具涂料,然后将涂料装入静电喷涂机中喷涂到炊具内表面,在180-260℃条件下放置20-50min,即得到本发明所述的不粘炊具涂层。

所述的改性聚四氟乙烯,其制备方法为:按质量分数,在反应釜中加入甲苯200份,烯丙基三氟乙酸镍0.14-0.4份,甲基氯氧烷0.6-1份,双吲哚马来酰亚胺0.002-0.06份,4-(1,3-二噻茂烷-2-基)苯-1-羧胺0.001-0.003份,3-吡啶硼酸新戊二醇0.001-0.004份,磁力搅拌3-8min,然后加入聚四氟乙烯微粉25-40份,降冰片烯18-24份,在35-45℃,氮气氛围下反应2-5h,然后加入质量分数为10%的盐酸甲醇溶液终止反应,产物经过滤,己烷洗涤,干燥,即得到改性聚四氟乙烯。

所述的静电喷涂机,其电压设定为100kv,电流设置为95ma,雾化气压设置为0.22mpa,涂料输送压力设置为0.25mpa。

所述的炊具在喷涂不粘涂层前,需要进行表面处理,具体方法为:按质量份数,将钛粉50-70份,三氧化二铁6-12份,氟化镁8-12份,镁粉1-3份,四氯化钛3-5份在加热釜中混合均匀,将炊具完全掩埋入混合物中,抽真空,通入氩气,再抽真空,使加热釜内压力保持在20-40pa,加热升温至1100℃,保温3-6h,继续升温至1200℃,保温3-5h,取出后冷却至常温,用去离子水洗净,即得到经过表面处理的炊具。

所述的成膜助剂为十二碳醇酯或苯氧异丙醇。

本发明提供了一种制备耐用不粘炊具涂层的方法,采用本方法制备的炊具不粘涂层具有较强的耐磨性能和较好的弹性恢复率,在耐摩擦的同时可以避免炊具使用过程中对涂层造成的不可逆形变,从而进一步延长涂层的使用时间。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步详述本发明,本发明的保护范围不受以下实施例限制。

实施例1

按质量份数,将改性聚四氟乙烯100份,聚酰亚胺树脂40份,铝酸酯偶联剂3份,硅橡胶粉4份,钛白粉3.5份,氮化硼8份,升温至390℃,高速搅拌7.5h,然后加入苯氧异丙醇4.4份,搅拌30min,即得到不粘炊具涂料,然后将涂料装入静电喷涂机中喷涂到炊具内表面,在220℃条件下放置35min,即得到本发明所述的不粘炊具涂层。

所述的改性聚四氟乙烯,其制备方法为:按质量分数,在反应釜中加入甲苯200份,烯丙基三氟乙酸镍0.27份,甲基氯氧烷0.8份,双吲哚马来酰亚胺0.004份,4-(1,3-二噻茂烷-2-基)苯-1-羧胺0.002份,3-吡啶硼酸新戊二醇0.0025份,磁力搅拌5.5min,然后加入聚四氟乙烯微粉32.5份,降冰片烯21份,在40℃,氮气氛围下反应3.5h,然后加入质量分数为10%的盐酸甲醇溶液终止反应,产物经过滤,己烷洗涤,干燥,即得到改性聚四氟乙烯。

所述的静电喷涂机,其电压设定为100kv,电流设置为95ma,雾化气压设置为0.22mpa,涂料输送压力设置为0.25mpa。

所述的炊具在喷涂不粘涂层前,需要进行表面处理,具体方法为:按质量份数,将钛粉60份,三氧化二铁9份,氟化镁10份,镁粉2份,四氯化钛4份在加热釜中混合均匀,将炊具完全掩埋入混合物中,抽真空,通入氩气,再抽真空,使加热釜内压力保持在30pa,加热升温至1100℃,保温4.5h,继续升温至1200℃,保温4h,取出后冷却至常温,用去离子水洗净,即得到经过表面处理的炊具。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为99.5%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为17.2l。

实施例2

按质量份数,将改性聚四氟乙烯100份,聚酰亚胺树脂30份,铝酸酯偶联剂2份,硅橡胶粉2份,钛白粉2份,氮化硼6份,升温至340℃,高速搅拌5h,然后加入苯氧异丙醇3.2份,搅拌20min,即得到不粘炊具涂料,然后将涂料装入静电喷涂机中喷涂到炊具内表面,在180℃条件下放置20min,即得到本发明所述的不粘炊具涂层。

所述的改性聚四氟乙烯,其制备方法为:按质量分数,在反应釜中加入甲苯200份,烯丙基三氟乙酸镍0.14份,甲基氯氧烷0.6份,双吲哚马来酰亚胺0.002份,4-(1,3-二噻茂烷-2-基)苯-1-羧胺0.001份,3-吡啶硼酸新戊二醇0.001份,磁力搅拌3min,然后加入聚四氟乙烯微粉25份,降冰片烯18份,在35℃,氮气氛围下反应2h,然后加入质量分数为10%的盐酸甲醇溶液终止反应,产物经过滤,己烷洗涤,干燥,即得到改性聚四氟乙烯。

所述的静电喷涂机,其电压设定为100kv,电流设置为95ma,雾化气压设置为0.22mpa,涂料输送压力设置为0.25mpa。

所述的炊具在喷涂不粘涂层前,需要进行表面处理,具体方法为:按质量份数,将钛粉50份,三氧化二铁6份,氟化镁8份,镁粉1份,四氯化钛3份在加热釜中混合均匀,将炊具完全掩埋入混合物中,抽真空,通入氩气,再抽真空,使加热釜内压力保持在20pa,加热升温至1100℃,保温3h,继续升温至1200℃,保温3h,取出后冷却至常温,用去离子水洗净,即得到经过表面处理的炊具。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为99.3%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为16.5l。

实施例3

按质量份数,将改性聚四氟乙烯100份,聚酰亚胺树脂50份,铝酸酯偶联剂4份,硅橡胶粉6份,钛白粉5份,氮化硼10份升温至440℃,高速搅拌10h,然后加入苯氧异丙醇5.6份,搅拌40min,即得到不粘炊具涂料,然后将涂料装入静电喷涂机中喷涂到炊具内表面,在260℃条件下放置50min,即得到本发明所述的不粘炊具涂层。

所述的改性聚四氟乙烯,其制备方法为:按质量分数,在反应釜中加入甲苯200份,烯丙基三氟乙酸镍0.4份,甲基氯氧烷1份,双吲哚马来酰亚胺0.06份,4-(1,3-二噻茂烷-2-基)苯-1-羧胺0.003份,3-吡啶硼酸新戊二醇0.004份,磁力搅拌8min,然后加入聚四氟乙烯微粉40份,降冰片烯24份,在45℃,氮气氛围下反应5h,然后加入质量分数为10%的盐酸甲醇溶液终止反应,产物经过滤,己烷洗涤,干燥,即得到改性聚四氟乙烯。

所述的静电喷涂机,其电压设定为100kv,电流设置为95ma,雾化气压设置为0.22mpa,涂料输送压力设置为0.25mpa。

所述的炊具在喷涂不粘涂层前,需要进行表面处理,具体方法为:按质量份数,将钛粉70份,三氧化二铁12份,氟化镁12份,镁粉3份,四氯化钛5份在加热釜中混合均匀,将炊具完全掩埋入混合物中,抽真空,通入氩气,再抽真空,使加热釜内压力保持在40pa,加热升温至1100℃,保温6h,继续升温至1200℃,保温5h,取出后冷却至常温,用去离子水洗净,即得到经过表面处理的炊具。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为99.5%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为17.3l。

实施例4

按质量份数,将改性聚四氟乙烯100份,聚酰亚胺树脂42份,铝酸酯偶联剂3.6份,硅橡胶粉2.8份,钛白粉3.5份,氮化硼7.4份,升温至380℃,高速搅拌8h,然后加入苯氧异丙醇4.9份,搅拌35min,即得到不粘炊具涂料,然后将涂料装入静电喷涂机中喷涂到炊具内表面,在230℃条件下放置35min,即得到本发明所述的不粘炊具涂层。

所述的改性聚四氟乙烯,其制备方法为:按质量分数,在反应釜中加入甲苯200份,烯丙基三氟乙酸镍0.36份,甲基氯氧烷0.81份,双吲哚马来酰亚胺0.003份,4-(1,3-二噻茂烷-2-基)苯-1-羧胺0.0015份,3-吡啶硼酸新戊二醇0.0022份,磁力搅拌6min,然后加入聚四氟乙烯微粉34.2份,降冰片烯22.3份,在38℃,氮气氛围下反应2.5h,然后加入质量分数为10%的盐酸甲醇溶液终止反应,产物经过滤,己烷洗涤,干燥,即得到改性聚四氟乙烯。

所述的静电喷涂机,其电压设定为100kv,电流设置为95ma,雾化气压设置为0.22mpa,涂料输送压力设置为0.25mpa。

所述的炊具在喷涂不粘涂层前,需要进行表面处理,具体方法为:按质量份数,将钛粉58份,三氧化二铁8.4份,氟化镁10.8份,镁粉2.7份,四氯化钛4.6份在加热釜中混合均匀,将炊具完全掩埋入混合物中,抽真空,通入氩气,再抽真空,使加热釜内压力保持在35pa,加热升温至1100℃,保温4h,继续升温至1200℃,保温3.2h,取出后冷却至常温,用去离子水洗净,即得到经过表面处理的炊具。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为99.4%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为16.9l。

实施例5

按质量份数,将改性聚四氟乙烯100份,聚酰亚胺树脂39份,铝酸酯偶联剂3.8份,硅橡胶粉5.6份,钛白粉4.2份,氮化硼9.3份,升温至420℃,高速搅拌9h,然后加入十二碳醇酯5.1份,搅拌25min,即得到不粘炊具涂料,然后将涂料装入静电喷涂机中喷涂到炊具内表面,在240℃条件下放置45min,即得到本发明所述的不粘炊具涂层。

所述的改性聚四氟乙烯,其制备方法为:按质量分数,在反应釜中加入甲苯200份,烯丙基三氟乙酸镍0.37份,甲基氯氧烷0.85份,双吲哚马来酰亚胺0.005份,4-(1,3-二噻茂烷-2-基)苯-1-羧胺0.0024份,3-吡啶硼酸新戊二醇0.0037份,磁力搅拌6.5min,然后加入聚四氟乙烯微粉36.8份,降冰片烯22.5份,在43℃,氮气氛围下反应4.1h,然后加入质量分数为10%的盐酸甲醇溶液终止反应,产物经过滤,己烷洗涤,干燥,即得到改性聚四氟乙烯。

所述的静电喷涂机,其电压设定为100kv,电流设置为95ma,雾化气压设置为0.22mpa,涂料输送压力设置为0.25mpa。

所述的炊具在喷涂不粘涂层前,需要进行表面处理,具体方法为:按质量份数,将钛粉62份,三氧化二铁11.3份,氟化镁10.8份,镁粉2.75份,四氯化钛4.9份在加热釜中混合均匀,将炊具完全掩埋入混合物中,抽真空,通入氩气,再抽真空,使加热釜内压力保持在35pa,加热升温至1100℃,保温5.3h,继续升温至1200℃,保温3.7h,取出后冷却至常温,用去离子水洗净,即得到经过表面处理的炊具。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为99.5%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为17.0l。

对比例1

在涂层喷涂前,炊具不进行表面处理,其他同实施例1。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为99.5%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为13.8l。

对比例2

不添加本发明所述的改性聚四氟乙烯,改用等量的聚四氟乙烯代替,其他同实施例1。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为34.9%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为12.9l。

对比例3

在聚四氟乙烯改性环节,不添加双吲哚马来酰亚胺,其他同实施例1。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为93.6%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为15.7l。

对比例4

在聚四氟乙烯改性环节,不添加4-(1,3-二噻茂烷-2-基)苯-1-羧胺,其他同实施例1。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为96.4%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为16.2l。

对比例5

在聚四氟乙烯改性环节,不添加3-吡啶硼酸新戊二醇,其他同实施例1。

经检验,样品涂层的形状记忆恢复率为97.5%(200℃,200%拉伸,25℃恢复),炊具180℃温度下烹饪鸡蛋液500次无粘粘物,使用标准astmd968-93提供的方法,落砂检验涂层耐磨性(漏出直径2mm基材),落砂体积为16.4l。

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