一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层的制作方法

2021-02-02 16:02:09|

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本发明属于金属涂层领域，具体是涉及一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层。

背景技术：

目前在耐高温涂料领域，大都为水性涂料，涂料大多采用有机涂层、溶剂型油漆等，这些材料会释放大量甲醛、voc等有害物质，在生产施工及使用的过程中都会造成严重环境污染，尤其是在高温环境下，会释放出有毒有害气体并使涂膜发软，造成环境的二次污染，严重危害人们的身体健康。另外现有的用于电饭煲或锅盆等炊具上的多数涂料，普遍存在表面无光泽，不粘效果差，涂层硬度低、易磨损，在高温环境下易发生开裂和剥落现象，生产成本高等问题，达不到人们对涂料在高温环境下表面颜色、色泽和不粘性及使用时间等要求。

茶叶机械是指加工茶叶所用的机械设备，包括采茶机、包揉机、松包机、筛沫机、摇青机、除铁机抖筛机、拣梗机、圆筛机、滚切机、磨光机、解块机、理条机、曲毫机、分级机、炒茶机、烘焙机、提香机筛选机、杀青机、热风炉、炒干机、揉捻机、分装机、内膜机、茶叶挑梗机、真空包装机等，大部分都具备加热功能且与茶叶直接接触，需要具备耐高温、不粘等功能来满足生产工作需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层，用于解决：大部分茶叶机械都具备加热功能且与茶叶直接接触，需要具备耐高温、不粘等功能来满足生产工作需要的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层，由以下重量份的原料制成：硅溶胶60-80份、硅氧烷树脂50-60份、催化剂2-4份、钛白粉10-14份、海泡石粉8-12份、空心微粉3-7份，增稠剂2-4份、消泡剂1-3份、降沉剂2-4份、偶联剂1-3份、润湿剂1-3份、触变剂1-3份、分散剂0.4-0.8份、不粘助剂10-20份；

该耐高温型不粘涂层由如下步骤制成：

步骤s1：在硅氧烷树脂中加入催化剂，在转速为1000-1200r/min条件下搅拌10-15min，搅拌均匀后，得到物料1；

步骤s2：将步骤s1中的物料1加入装有硅溶胶的反应釜中，在转速为1200-1400r/min条件下搅拌30-60min，进行初步熟化；

步骤s3：将钛白粉、海泡石粉、空心微粉、消泡剂、降沉积、分散剂、润湿剂、不粘助剂、偶联剂以及触变剂依次加入反应釜中，在转速1400-1600r/min条件下搅拌40-60min，使其充分混匀；

步骤s4：对反应釜内的物料进行超声处理，超声功率为20-40khz，处理40min，使物料分散，然后加入增稠剂，1000-1200r/min搅拌15-25min，使之充分熟化，然后过200目滤网，即得到耐高温型不粘涂料；

步骤s5：采用喷涂机，将步骤s4中得到的耐高温型不粘涂料，喷涂于茶叶机械表面，涂层厚度1mm-3mm，即得到一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层。

进一步地，所述催化剂为乙酸，所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂，所述消泡剂为二甲基硅油，所述降沉剂为聚酰胺蜡，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述润湿剂为十二烷基磺酸钠，触变剂为气相二氧化硅，分散剂为hld-8ks。

进一步地，所述不粘助剂由如下步骤制成：

步骤a1：将聚四氟乙烯粉末加入辐照电子加速器，在温度23℃、有氧密闭环境条件下，辐照1h，得到中间体1；

步骤a2：将步骤a1制得的中间体1加入装有丙烯酸水溶液的烧瓶中，然后加入表面活性剂，对烧瓶通入n2，30min后将烧瓶密闭，置于恒温磁力搅拌器中，在温度75℃，转速600r/min条件下，反应6h，得到悬浊液；

步骤a3：将悬浊液转移到离心管中，置入高速冷冻离心机，在转速8000r/min条件下离心15min，去除上清液，再使用去离子水分散沉淀，然后重复离心15次，取沉淀；

步骤a4：将步骤a3中得到的沉淀置于鼓风干燥箱中，温度60℃，烘干24h，得到不粘助剂。

进一步地，步骤a1中所述的辐照射线为γ射线。

进一步地，步骤a2中所述的中间体1、丙烯酸水溶液、表面活性剂的用量比为2g：10ml：0.5g，所述的丙烯酸水溶液的质量分数为20％，所述表面活性剂为氟表面活性剂。

本发明的有益效果：本发明一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层，将硅溶胶、硅氧烷树脂、催化剂、钛白粉、海泡石粉、空心微粉，增稠剂、消泡剂、降沉剂、偶联剂、润湿剂、触变剂、分散剂、不粘助剂，按一定比例混合，使它们协同作用，其中硅氧烷树脂的耐热性、耐候性比一般的有机树脂好，在耐温、耐热及防湿处理保护表层的涂布上，皆为理想的材料，且添加一种不粘助剂为改性聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有极低的表面能、疏水、疏油、不粘附任何物质的特性，对其进行水性改性最终得到的亲水性聚四氟乙烯，可以在水溶液中具有很好的分散性，更好的利用于本发明制备加工，最终得到一种具有良好的耐高温不粘涂层。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层，由以下重量份的原料制成：硅溶胶60份、硅氧烷树脂50份、催化剂2份、钛白粉10份、海泡石粉8份、空心微粉3份，增稠剂2份、消泡剂1份、降沉剂2份、偶联剂1份、润湿剂1份、触变剂1份、分散剂0.4份、不粘助剂10份；

该耐高温型不粘涂层由如下步骤制成：

步骤s1：在硅氧烷树脂中加入催化剂，在转速为1000r/min条件下搅拌10min，搅拌均匀后，得到物料1；

步骤s2：将步骤s1中的物料1加入装有硅溶胶的反应釜中，在转速为1200r/min条件下搅拌30min，进行初步熟化；

步骤s3：将钛白粉、海泡石粉、空心微粉、消泡剂、降沉积、分散剂、润湿剂、不粘助剂、偶联剂以及触变剂依次加入反应釜中，在转速1400r/min条件下搅拌40min，使其充分混匀；

步骤s4：对反应釜内的物料进行超声处理，超声功率为20khz，处理40min，使物料分散，然后加入增稠剂，1000r/min搅拌15min，使之充分熟化，然后过200目滤网，即得到耐高温型不粘涂料；

步骤s5：采用喷涂机，将步骤s4中得到的耐高温型不粘涂料，喷涂于茶叶机械表面，涂层厚度1mm，即得到一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层。

实施例2：

一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层，由以下重量份的原料制成：硅溶胶70份、硅氧烷树脂55份、催化剂3份、钛白粉12份、海泡石粉10份、空心微粉5份，增稠剂3份、消泡剂2份、降沉剂3份、偶联剂2份、润湿剂2份、触变剂2份、分散剂0.6份、不粘助剂15份；

该耐高温型不粘涂层由如下步骤制成：

步骤s1：在硅氧烷树脂中加入催化剂，在转速为1100r/min条件下搅拌12.5min，搅拌均匀后，得到物料1；

步骤s2：将步骤s1中的物料1加入装有硅溶胶的反应釜中，在转速为1300r/min条件下搅拌45min，进行初步熟化；

步骤s3：将钛白粉、海泡石粉、空心微粉、消泡剂、降沉积、分散剂、润湿剂、不粘助剂、偶联剂以及触变剂依次加入反应釜中，在转速1500r/min条件下搅拌50min，使其充分混匀；

步骤s4：对反应釜内的物料进行超声处理，超声功率为30khz，处理40min，使物料分散，然后加入增稠剂，1100r/min搅拌20min，使之充分熟化，然后过200目滤网，即得到耐高温型不粘涂料；

步骤s5：采用喷涂机，将步骤s4中得到的耐高温型不粘涂料，喷涂于茶叶机械表面，涂层厚度2mm，即得到一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层。

实施例3：

一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层，由以下重量份的原料制成：硅溶胶80份、硅氧烷树脂60份、催化剂4份、钛白粉14份、海泡石粉12份、空心微粉7份，增稠剂4份、消泡剂3份、降沉剂4份、偶联剂3份、润湿剂3份、触变剂3份、分散剂0.8份、不粘助剂20份；

该涂层由如下步骤制成：

步骤s1：在硅氧烷树脂中加入催化剂，在转速为1200r/min条件下搅拌15min，搅拌均匀后，得到物料1；

步骤s2：将步骤s1中的物料1加入装有硅溶胶的反应釜中，在转速为1400r/min条件下搅拌60min，进行初步熟化；

步骤s3：将钛白粉、海泡石粉、空心微粉、消泡剂、降沉积、分散剂、润湿剂、不粘助剂、偶联剂以及触变剂依次加入反应釜中，在转速1600r/min条件下搅拌60min，使其充分混匀；

步骤s4：对反应釜内的物料进行超声处理，超声功率为40khz，处理40min，使物料分散，然后加入增稠剂，1200r/min搅拌25min，使之充分熟化，然后过200目滤网，即得到耐高温型不粘涂料；

步骤s5：采用喷涂机，将步骤s4中得到的耐高温型不粘涂料，喷涂于茶叶机械表面，涂层厚度3mm，即得到一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层。

对比例1：

一种用于茶叶机械的涂层，由以下重量份的原料制成：硅溶胶70份、硅氧烷树脂55份、催化剂3份、钛白粉12份、海泡石粉10份、空心微粉5份，增稠剂3份、消泡剂2份、降沉剂3份、偶联剂2份、润湿剂2份、触变剂2份、分散剂0.6份、不粘助剂0份；

该涂层由如下步骤制成：

步骤s1：在硅氧烷树脂中加入催化剂，在转速为1100r/min条件下搅拌12.5min，搅拌均匀后，得到物料1；

步骤s2：将步骤s1中的物料1加入装有硅溶胶的反应釜中，在转速为1300r/min条件下搅拌45min，进行初步熟化；

步骤s5：采用喷涂机，将步骤s4中得到的耐高温型不粘涂料，喷涂于茶叶机械表面，涂层厚度2mm，即得到一种用于茶叶机械的耐高温型不粘涂层。

对比例2：

采用市面上所售的金属涂料。

对实施例1-3与对比例1、2进行性能测试，步骤如下：

选择与茶叶机械相同的材料的金属基材，将金属基材裁剪成100mm×100mm×5mm的金属片，然后将实施例1-3与对比例1、2的涂层分别涂覆于相同的金属片，得到样品，涂覆厚度为2mm，待涂料干燥固化后，将样品置于高温测试装置中，温度设为800℃，检测15min，结果如下表所示；

由上表可知，实施例1-3相较于对比例2具有良好的耐高温性能；之后采用喷涂机，将实施例1-3与对比例1、2得到的涂料，喷涂于茶叶机械表面，涂层厚度2mm，待涂料干燥固化后，进行使用过程中，在使用过程中发现实施例1-3相较于对比例1、2具有良好的不粘性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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