浙江亘元涂料科技有限公司 张和明
摘要：本文研发一种具有不粘涂料的金属板，包括金属基材和涂覆在该基材上的耐高温不粘涂料，该具有不粘涂料的金属板无毒、耐高温、不粘性能好。
关键词：耐高温，不粘涂料
前言
西方国家的饮食文化中，广泛采用了具有不粘性能的烘焙模具来进行食品加工如面包的烤盘、蛋糕的模具、咖啡杯等。随着国民经济的不断发展和人民生活水平的提高，我国对不粘器具的用量将不断猛增。而目前国际、国内所使用的特氟龙涂料作为不粘涂料在应用时，有以下缺点：
1、特氟龙的化学成分四氟乙烯在高温条件下灰裂解产生剧毒的副产物，氟光气以及全氟异丁烯，被美国政府禁止使用；
2、特氟龙四氟乙烯涂料必须高温（300℃）烘烤才能成膜，能耗太大，不适合卷涂线和片涂线使用。
3、涂膜机械加工性能差，但必须在把器具加工好后再经过酸洗→磷化后，方可喷涂特氟龙涂料，既增加了生产工艺成本又造成了环境污染。
综上所述，针对现有的技术缺点，本文研发了一种无毒、符合食品卫生要求、附着力强、机械加工性好、耐高温不粘性能好的涂料，预涂在钢板、铝板、不锈钢板卷材及片材上，用在加工烤箱烤盘、蛋糕模具、烤炉架等烘焙用器具。
1、 实验
1、1原料
改性609环氧树脂液、日本信越化学工业株式会社生产的有机硅树脂、包膜铝银浆、上海知本原公司生产的环氧碳黑浆、南韩CQV公司的珠光基料、苯代氨基树脂60%、聚四氟乙烯粉、正丁醇、PMA、环己酮、偶联剂、缩醛氨基树脂等。
1、2涂料的制备
对用于制造不粘器具的金属板材或卷材基材进行表面净化处理，基材可以是钢板、铝板、不锈钢板卷材及片材，对基材进行表面净化处理属于现有技术，例如酸洗磷化工艺；在所述基材的表面上涂覆耐高温不粘涂料；
本研究一种具有不粘涂料的金属板的生产方法，包括以下步骤：
所述涂在金属板可拉伸加工的耐高温不粘涂料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
609环氧树脂中和处理: 609环氧树脂70重量份、二甲苯20重量份、丁醇10重量份、磷酸0.013重量份。先将二甲苯、丁醇与磷酸先混合后投入反应锅内,再投入609环氧树脂,加热锅内温度160-170℃待609环氧树脂完全溶解后开动搅拌,在180℃~190℃保温二甲苯作为回流2小时立即降温出料,经过虑包装备用。
混合分散:先将改性609环氧树脂液、有机硅树脂、苯代氨基树脂、缩醛氨基树脂、偶联剂投入调漆釜内开动搅拌转速应控制在800-1000RPM;在搅拌情况下投入珠光基料、聚四氟乙烯粉、环氧碳黑浆投完后;应提高分散转速控制在1000-1500 RPM,直至细度符合要求为止。
低速混合分散: 细度符合后搅拌转速应控制在500-800RPM; 投入(包膜铝银浆和PMA预先混合)的混合浆,严禁高速分散防止包膜铝银浆表面受破坏,否则造成漆膜掉银返粗等发生,用正丁醇、环己酮调整油漆粘度;经检测合格后过虑包装即成品。
表1、耐高温不粘涂料,其特征在于由以下重量份数的原料制成:
物料名称 | 配方中含量（份） |
改性609环氧树脂液70% | 35-42 |
有机硅树脂65% | 8-12 |
包膜铝银浆 | 4-8 |
环氧碳黑浆10% | 0.2-0.6 |
珠光基料 | 15-25 |
苯代氨基树脂60% | 3-5 |
聚四氟乙烯粉 | 3-6 |
正丁醇 | 2-3 |
PMA | 2-5 |
环己酮 | 1-3 |
偶联剂 | 0.2-0.6 |
缩醛氨基树脂70% | 3-6 |
合计 | 100份 |
所述涂在金属板可拉伸加工的耐高温不粘涂料，用改性609环氧树脂在配方中与缩醛氨基树脂(230℃)下高温交联形成漆膜,具有附着力强、耐水煮性、漆膜坚硬、机械加工性好等优点。
在配方中有机硅树脂是日本信越化学工业株式会社生产的KR271.KR5230.KR213.KR511等型号根据不同的板材和加工工艺要求可用不同型号有机硅树脂调整.与苯代氨基树脂(230℃) 下高温交联形成漆膜,具有附着力强、耐水煮性、漆膜柔韧、机械加工性好、耐高温性等优点。
在配方中碳黑浆是着色颜料,釆用上海知本原公司生产的Z111型号的高耐磨,耐高温达(300℃)产品,起到漆膜表面耐磨性的辅助作用。
珠光基料在配方中起到漆膜表面耐磨擦性,以及漆膜表面的长效不粘性和高温稳定性,采用南韩CQV公司的100G型号的产品。
聚四氟乙烯粉即PTFE微粉蜡在配方中起到提高漆膜表面耐磨擦性和长效的不粘性和高温稳定性。
正丁醇、PMA、环己酮在配方中起到调整油漆施工粘度,改善漆膜流平性。
偶联剂在配方中起到提高漆膜在金属表面的附着力, 提高漆膜密度和耐水性。
1、3产品优点
本研发与现有技术相比，具有以下优点
（一）:采用609环氧树脂，经过添加磷酸，在180℃~190℃保温下，用二甲苯作为回流溶剂进行磷酸中和处理，消除低分子游离化学物，提高环氧树脂的附着力、柔韧性以及耐水煮性。
（二）:采用609环氧树脂、苯代氨基树脂、缩醛氨基树脂、有机硅耐高温树脂以及硅烷偶联剂作为不粘涂料基料，保证了涂膜的耐腐蚀性、耐水性、耐高温性、机械可加工性以及食品安全的可靠性。
（三）:采用韩国进口珠光基料替代大部分四氟乙烯树脂。珠光基料具有耐高温、摩擦系数小、耐腐蚀的特点，使不粘效果长期有效，同时也满足食品安全要求。
（四）:采用本涂料预涂在卷材、片材的钢板、铝板上，再加工成烘焙用具，不仅减少了传统的生产工艺流程，同时大幅度减少了环境污染问题的产生。
（五）:由于特氟龙涂料烘干温度需达300℃，烘干时间需1小时，机械加工性能差，故无法采用卷涂和片涂作业。本涂料烘干温度为230℃，烘干仅需2分钟，非常适合目前卷涂和片涂的工艺要求。
2、结果与讨论
根据以上生产方法得到的耐高温不粘涂料可釆用彩钢板工艺流程涂装，也可采用印铁片涂工艺流程涂装。所述涂在金属板可拉伸加工的耐高温不粘涂料，用改性609环氧树脂在配方中与缩醛氨基树脂(230℃)下高温交联形成漆膜,具有附着力强、耐水煮性、漆膜坚硬、机械加工性好等优点。
下面是研发的耐高温不粘涂料实试检测结果:
表2、用于涂在金属板可拉伸加工的耐高温不粘涂料实试检测结果
序号 | 项 目 | 技 术 指 标 | |
金属板可拉伸加工的耐高温不粘涂料 | |||
1 | 容器中状态 | 搅拌后均匀无硬块 | |
2 | 施工性 | 施涂无障碍 | |
3 | 干燥条件 230 ℃ ≤2mim | 2 | |
4 | 硬度(中华铅笔) ≥4H | 4 | |
5 | 贮存稳定性（50 ℃ 7h） | 无异常 | |
6 | 附着力(划格间距1mm)/级 | 1 | |
7 | 耐冷热性试验(5次) | 无异常 | |
8 | 不粘性试验 | 通过 | |
9 | 耐沸水煮性(4 h) | 4 | |
10 | 耐盐水(浸24h) | ✋划格试验≤1级通过 | |
11 | 耐溶剂擦拭性/次 | 100 | |
12 | 热硬度(刮破) | HB | |
13 | T弯≤1T | 1 | |
14 | 迁移性 | 3%乙酸溶液，100℃，4h≤5% | ≤2% |
50%乙醇溶液，100℃，4h≤5% | ≤2% | ||
橄榄油（异辛烷，95%乙醇），60℃，4~6h≤5% | ≤3% | ||
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