本发明属于纳米新材料,具体地说,涉及一种抗剥离的纳米改性不粘锅材料。
背景技术:
1、在现代烹饪领域,不粘锅因其易于清洁和烹饪时减少油烟的优点而广受欢迎。传统不粘锅通常使用一种被称为聚四氟乙烯(ptfe)的合成聚合物涂层,这种涂层可以有效地防止食物粘附。然而,ptfe涂层在持续使用和高温下容易发生磨损、剥离或变质,这不但减少了锅具的使用寿命,还对食品安全带来潜在风险。
2、由于这些问题,科学家和材料工程师一直在寻求更加耐用和安全的不粘涂层解决方案。近年来,随着纳米技术的快速发展,研究人员开始探索利用纳米材料来改性传统的不粘涂层。
3、纳米材料由于其独特的物理和化学特性,如更高的表面能和抗刮擦能力,被认为是提升不粘锅材料性能的理想选择。通过在不粘涂层中加入纳米填料,可以显著增强涂层的结构稳定性、热稳定性及抗物理磨损能力。
4、此项技术的核心在于,通过纳米改性,开发出一种新型抗剥离不粘锅材料,这种材料能够承受更高的烹饪温度,延长使用寿命,并降低因涂层磨损产生的粉尘对人体健康的潜在威胁。此外,改性不粘涂层还能够保持优异的抗粘附性质,为消费者提供更高水平的烹饪体验。通过采用先进的纳米技术,可以使不粘锅材料在安全性、耐用性和环保性方面迈向新的发展阶段。
技术实现思路
1、1、要解决的问题
2、针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种抗剥离的纳米改性不粘锅材料,经测试,具有较好的阻燃耐高温性能,产品符合环保要求。
3、2、技术方案
4、为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
5、一种抗剥离的纳米改性不粘锅材料,以重量份计,包括以下原料:
6、聚四氟乙烯70份-110份,
7、聚酯多元醇20份-30份,
8、聚醚多元醇15份-25份,
9、耐高温助剂10份-18份,
10、三聚氰胺1份-8份,
11、氯化钯0.01份-0.05份;
12、所述的耐高温助剂包括碳酸钠、氢氧化镁、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚、蒙脱石粉末、氯化钠;所述的碳酸钠、所述的氢氧化镁、所述的聚氧乙烯-8-辛基苯基醚、所述的蒙脱石粉末、所述的氯化钠之间的质量比为8:5:3:7:4。
13、所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,所述的纳米改性不粘锅材料,以重量份计,包括以下原料:
14、聚四氟乙烯85份-105份,
15、聚酯多元醇25份-30份,
16、聚醚多元醇18份-25份,
17、耐高温助剂10份-14份,
18、三聚氰胺3份-5份,
19、氯化钯0.01份-0.05份;
20、所述的耐高温助剂包括碳酸钠、氢氧化镁、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚、蒙脱石粉末、氯化钠;所述的碳酸钠、所述的氢氧化镁、所述的聚氧乙烯-8-辛基苯基醚、所述的蒙脱石粉末、所述的氯化钠之间的质量比为8:5:3:7:4。
21、所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,所述的纳米改性不粘锅材料,以重量份计,包括以下原料:
22、聚四氟乙烯96份,
23、聚酯多元醇27份,
24、聚醚多元醇23份,
25、耐高温助剂12份,
26、三聚氰胺4份,
27、氯化钯0.03份;
28、所述的耐高温助剂包括碳酸钠、氢氧化镁、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚、蒙脱石粉末、氯化钠;所述的碳酸钠、所述的氢氧化镁、所述的聚氧乙烯-8-辛基苯基醚、所述的蒙脱石粉末、所述的氯化钠之间的质量比为8:5:3:7:4。
29、所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,所述的聚酯多元醇为分子量为2000的聚对苯二甲酸异戊二醇酯二醇、分子量为2000的聚碳酸异戊二醇酯二醇、分子量为2000的聚对苯二甲酸-丁二醇-异戊二醇酯二醇、分子量为2000的聚碳酸-丁二醇-异戊二醇酯二醇中的至少一种。
30、所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,所述的聚醚多元醇为聚醚多元醇4000d、聚醚多元醇n330ng中的至少一种。
31、所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,所述的三聚氰胺的纯度为99.0%,其cas号为108-78-1。
32、一种抗剥离的纳米改性不粘锅材料的制备方法,
33、包括以下步骤:准备聚四氟乙烯、聚酯多元醇、聚醚多元醇、耐高温助剂、三聚氰胺、氯化钯;将上述原料转移到反应釜中并不断搅拌,120℃-140℃保温2h;最后,冷却至室温,待用。
34、3、有益效果
35、相比于现有技术,本发明的有益效果为:
36、该材料通过聚四氟乙烯(ptfe)的基础材料特性,以及耐高温助剂如碳酸钠、氢氧化镁等成分的加入,显著提升了材料的耐热性和阻燃性能。测试结果表明,该材料的极限氧指数高达32%以上,烟密度等级低,燃点超过300℃,远超传统不粘锅材料,能够有效抵抗高温和火焰,提高使用安全性。通过纳米材料的引入,材料的结构稳定性得到增强,有效防止了涂层的剥离和磨损,延长了不粘锅的使用寿命。聚酯多元醇和聚醚多元醇的加入,提高了材料的韧性和加工性能,进一步保证了涂层的稳定性,使其不易脱落或开裂。该材料在提升耐热性和抗剥离性能的同时,保留了ptfe优异的抗粘附性能,使食物不易粘锅,方便烹饪和清洁。材料中使用的ptfe具有化学稳定性,且其他助剂都经过安全选择,确保最终产品对环境的影响最小化,符合环保要求。测试结果表明,该材料的挥发性有机化合物含量远低于标准限值,且不含有害物质如苯、甲苯等,保证了使用过程中的健康安全性。
37、总体而言,该抗剥离纳米改性不粘锅材料具有以下优势:
38、更长的使用寿命:由于抗剥离性能的提升,锅具的使用寿命得以延长,减少了更换频率,更加经济环保。更高的安全性:耐热性和阻燃性能的增强,有效避免了传统不粘锅涂层在高温下释放有害物质的风险,保障了用户健康。更好的烹饪体验:优异的抗粘附性能,使烹饪更加轻松便捷,减少油烟产生,提升烹饪体验。更强的环保意识:材料符合环保要求,对环境影响较小,符合现代社会对可持续发展的追求。
39、未来发展方向:
40、进一步提升材料性能:可以探索新型纳米材料和助剂的应用,进一步提升材料的耐热性、抗剥离性能和抗粘附性能。开发更多功能性:可以探索将其他功能性纳米材料引入不粘锅涂层,例如抗菌、自清洁等功能,进一步拓展应用范围。降低生产成本:可以优化材料配方和生产工艺,降低生产成本,使该材料更具市场竞争力。
41、结论:
42、该抗剥离纳米改性不粘锅材料成功将纳米技术应用于传统不粘锅领域,显著提升了材料性能,解决了现有不粘锅存在的诸多问题,具有广阔的市场应用前景,并为不粘锅材料的未来发展提供了新的思路和方向。
1.一种抗剥离的纳米改性不粘锅材料,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,其特征在于:
6.根据权利要求1所述的抗剥离的纳米改性不粘锅材料,其特征在于:
7.一种抗剥离的纳米改性不粘锅材料的制备方法,其特征在于:
