技术领域
本发明属于不粘锅外层涂料领域,具体涉及一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高,人们对不粘锅表面涂层的性能要求也越来越高,它们不仅工作时要耐高温,耐酸碱腐蚀,同时还承受着不同程度的磨损,现使用的一些聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种含氟共聚物的涂料,其表面耐磨性及附着力等性能的不足,导致涂层很快遭受磨损、剥落而失去对基材的保护作用,从而影响不粘锅的质量和寿命,另外,在煮食过程中,剥落的不粘涂料混入食物或经水冲刷后,不仅对人体会造成身体健康上的危害,还会对自然环境造成破坏,不符合绿色环保的标准。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足,本发明提供了一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料及其制备方法,该种不粘锅陶瓷涂料具有良好的力学性能,耐高温耐磨擦,具备抗菌功能,制备工艺简单,对人体和环境无毒无害。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料,包括以下按重量份计的原料:有机硅烷20-40份、锰铝尖晶石粉10-30份、改性石英粉10-30份、云母粉5-25份、聚丙烯酸酯4-12份、填料5-25份、粘合剂4-8份、流平剂1-5份、分散剂1-5份、钛酸酯偶联剂1-5份、乙醇20-40份;
所述改性石英粉的制备工艺包括以下步骤:
1)称取石英粉在干燥箱中85-150℃预热干燥1-2小时,加入占石英粉质量百分比8-12%的25%氨水溶液,在65-75℃下搅拌2-3小时,过滤出石英粉,干燥;
2)再向干燥后的石英粉中加入其质量3-5%的偶联剂,在55-65℃下搅拌3-4小时,过滤出石英粉;
3)最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内,在真空度为0.05-0.1Mpa,90-100℃的条件下干燥加热2-3小时后得改性石英粉。
进一步地,所述陶瓷涂料包括以下按重量份计的原料:有机硅烷25-35份、锰铝尖晶石粉15-25份、改性石英粉15-25份、云母粉10-20份、聚丙烯酸酯6-10份、填料10-20份、粘合剂5-7份、流平剂2-4份、分散剂2-4份、钛酸酯偶联剂2-4份、乙醇25-35份。
更进一步地,所述陶瓷涂料包括以下按重量份计的原料:有机硅烷30份、锰铝尖晶石粉20份、改性石英粉20份、云母粉15份、聚丙烯酸酯8份、填料15份、粘合剂6份、流平剂3份、分散剂3份、钛酸酯偶联剂3份、乙醇30份。
优选地,所述有机硅烷为甲基三乙氧基硅烷,胺基二乙氧基硅烷或二甲基二甲氧基硅烷中的一种或者多种。
优选地,所述粘合剂为磷酸二氢铝和硅溶胶。
优选地,所述填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、碳化硅、氮化硅、二氧化钛和凹土粉。
优选地,所述流平剂为聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷中的一种。
优选地,所述分散剂为焦磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种。
所述不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)按上述重量份称取所需原料;
(2)先将有机硅烷、锰铝尖晶石粉、改性石英粉和云母粉混合均匀,然后加入乙醇、填料和粘合剂搅拌均匀,最后加入聚丙烯酸酯、流平剂、分散剂和钛酸酯偶联剂,在温度为42-48℃下,以搅拌转速为240-360r/min,搅拌混合物料3-5h,即可。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明的不粘锅陶瓷涂料通过在原料中配制特定的改性石英粉和填料等,增强了该陶瓷涂料附着不粘锅表面的力学性能,耐高温耐磨擦,提高了不粘锅的使用寿命,现有市场上的不粘锅其上的涂料使用寿命一般在1-2年,而本发明可达到3-5年;
(2)本发明通过特定的制备工艺和在原料中掺加凹土粉和锰铝尖晶石粉等抑菌抗菌的成分,使得成品在附着不粘锅表面后能具备抗菌功能,进而提高了不粘锅的健康卫生性;
(3)本发明制备工艺简单,原料来源广泛,加工过程能耗低,低排放,对人体和环境无毒无害,符合绿色环保的标准。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料,包括以下原料:有机硅烷20kg、锰铝尖晶石粉10kg、改性石英粉10kg、云母粉5kg、聚丙烯酸酯4kg、填料5kg、粘合剂4kg、流平剂1kg、分散剂1kg、钛酸酯偶联剂1kg、乙醇20kg;
所述改性石英粉的制备工艺包括以下步骤:
1)称取10kg的石英粉在干燥箱中85℃预热干燥1小时,加入占石英粉质量百分比8%的25%氨水溶液,在65℃下搅拌2小时,过滤出石英粉,干燥;
2)再向干燥后的石英粉中加入其质量3%的偶联剂,在55℃下搅拌3小时,过滤出石英粉;
3)最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内,在真空度为0.05Mpa,90℃的条件下干燥加热2小时后得改性石英粉。
其中,上述有机硅烷采用甲基三乙氧基硅烷,粘合剂采用磷酸二氢铝和硅溶胶的混合物,且两者之间的质量比为1:1,填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、碳化硅、氮化硅、二氧化钛和凹土粉,且各成分之间的质量比为1:1:1:1:1:1:3,流平剂采用聚二甲基硅氧烷,分散剂采用焦磷酸钠。
所述不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)按上述规定量称取所需原料;
(2)先将有机硅烷、锰铝尖晶石粉、改性石英粉和云母粉混合均匀,然后加入乙醇、填料和粘合剂搅拌均匀,最后加入聚丙烯酸酯、流平剂、分散剂和钛酸酯偶联剂,在温度为42℃下,以搅拌转速为240r/min,搅拌混合物料3h,即得本发明的不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料成品。
实施例2
一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料,包括以下原料:有机硅烷25kg、锰铝尖晶石粉15kg、改性石英粉15kg、云母粉10kg、聚丙烯酸酯6kg、填料10kg、粘合剂5kg、流平剂2kg、分散剂2kg、钛酸酯偶联剂2kg、乙醇25kg;
所述改性石英粉的制备工艺包括以下步骤:
1)称取石英粉在干燥箱中95℃预热干燥1.2小时,加入占石英粉质量百分比9%的25%氨水溶液,在68℃下搅拌2.2小时,过滤出石英粉,干燥;
2)再向干燥后的石英粉中加入其质量3%的偶联剂,在58℃下搅拌3.2小时,过滤出石英粉;
3)最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内,在真空度为0.06Mpa,92℃的条件下干燥加热2.2小时后得改性石英粉。
其中,上述有机硅烷采用胺基二乙氧基硅烷,粘合剂采用磷酸二氢铝和硅溶胶的混合物,且两者之间的质量比为1:1,填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、碳化硅、氮化硅、二氧化钛和凹土粉,且各成分之间的质量比为1:1:1:1:1:1:2,流平剂采用聚甲基苯基硅氧烷,分散剂采用六偏磷酸钠。
所述不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)按上述规定量称取所需原料;
(2)先将有机硅烷、锰铝尖晶石粉、改性石英粉和云母粉混合均匀,然后加入乙醇、填料和粘合剂搅拌均匀,最后加入聚丙烯酸酯、流平剂、分散剂和钛酸酯偶联剂,在温度为43℃下,以搅拌转速为260r/min,搅拌混合物料3.5h,即得本发明的不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料成品。
实施例3
一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料,包括以下按重量份计的原料:有机硅烷30kg、锰铝尖晶石粉20kg、改性石英粉20kg、云母粉15kg、聚丙烯酸酯8kg、填料15kg、粘合剂6kg、流平剂3kg、分散剂3kg、钛酸酯偶联剂3kg、乙醇30kg;
所述改性石英粉的制备工艺包括以下步骤:
1)称取石英粉在干燥箱中120℃预热干燥1.5小时,加入占石英粉质量百分比10%的25%氨水溶液,在70℃下搅拌2.5小时,过滤出石英粉,干燥;
2)再向干燥后的石英粉中加入其质量4%的偶联剂,在60℃下搅拌3.5小时,过滤出石英粉;
3)最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内,在真空度为0.08Mpa,95℃的条件下干燥加热2.5小时后得改性石英粉。
其中,上述有机硅烷采用胺基二乙氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷两种,且两者之间的质量比为1:1,粘合剂采用磷酸二氢铝和硅溶胶的混合物,且两者之间的质量比为1:1,填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、碳化硅、氮化硅、二氧化钛和凹土粉,且各成分之间的质量比为1:1:1:1:1:1:3,流平剂采用聚甲基苯基硅氧烷,分散剂采用六偏磷酸钠。
所述不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)按上述规定量称取所需原料;
(2)先将有机硅烷、锰铝尖晶石粉、改性石英粉和云母粉混合均匀,然后加入乙醇、填料和粘合剂搅拌均匀,最后加入聚丙烯酸酯、流平剂、分散剂和钛酸酯偶联剂,在温度为45℃下,以搅拌转速为300r/min,搅拌混合物料4h,即得本发明的不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料成品。
实施例4
一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料,包括以下按重量份计的原料:有机硅烷35kg、锰铝尖晶石粉25kg、改性石英粉25kg、云母粉20kg、聚丙烯酸酯10kg、填料20kg、粘合剂7kg、流平剂4kg、分散剂4kg、钛酸酯偶联剂4kg、乙醇35kg;
所述改性石英粉的制备工艺包括以下步骤:
1)称取石英粉在干燥箱中130℃预热干燥1.8小时,加入占石英粉质量百分比11%的25%氨水溶液,在73℃下搅拌2.8小时,过滤出石英粉,干燥;
2)再向干燥后的石英粉中加入其质量5%的偶联剂,在62℃下搅拌3.8小时,过滤出石英粉;
3)最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内,在真空度为0.09Mpa,98℃的条件下干燥加热2.8小时后得改性石英粉。
其中,上述有机硅烷采用甲基三乙氧基硅烷和胺基二乙氧基硅烷两种,且两者之间的质量比为1:1,粘合剂采用磷酸二氢铝和硅溶胶的混合物,且两者之间的质量比为1:1,填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、碳化硅、氮化硅、二氧化钛和凹土粉,且各成分之间的质量比为1:1:1:1:1:1:2,流平剂采用聚二甲基硅氧烷,分散剂采用焦磷酸钠。
所述不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)按上述规定量称取所需原料;
(2)先将有机硅烷、锰铝尖晶石粉、改性石英粉和云母粉混合均匀,然后加入乙醇、填料和粘合剂搅拌均匀,最后加入聚丙烯酸酯、流平剂、分散剂和钛酸酯偶联剂,在温度为46℃下,以搅拌转速为340r/min,搅拌混合物料4.5h,即得本发明的不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料成品。
实施例5
一种不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料,包括以下原料:有机硅烷40kg、锰铝尖晶石粉30kg、改性石英粉30kg、云母粉25kg、聚丙烯酸酯12kg、填料25kg、粘合剂8kg、流平剂5kg、分散剂5kg、钛酸酯偶联剂5kg、乙醇40kg;
所述改性石英粉的制备工艺包括以下步骤:
1)称取石英粉在干燥箱中150℃预热干燥2小时,加入占石英粉质量百分比12%的25%氨水溶液,在75℃下搅拌3小时,过滤出石英粉,干燥;
2)再向干燥后的石英粉中加入其质量5%的偶联剂,在65℃下搅拌4小时,过滤出石英粉;
3)最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内,在真空度为0.1Mpa,100℃的条件下干燥加热3小时后得改性石英粉。
其中,上述有机硅烷采用胺基二乙氧基硅烷,粘合剂采用磷酸二氢铝和硅溶胶的混合物,且两者之间的质量比为1:1,填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、碳化硅、氮化硅、二氧化钛和凹土粉,且各成分之间的质量比为1:1:1:1:1:1:3,流平剂采用聚甲基苯基硅氧烷,分散剂采用六偏磷酸钠。
所述不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)按上述规定量称取所需原料;
(2)先将有机硅烷、锰铝尖晶石粉、改性石英粉和云母粉混合均匀,然后加入乙醇、填料和粘合剂搅拌均匀,最后加入聚丙烯酸酯、流平剂、分散剂和钛酸酯偶联剂,在温度为48℃下,以搅拌转速为360r/min,搅拌混合物料5h,即得本发明的不粘锅的抗菌耐磨陶瓷涂料成品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。