[发明专利]一种耐高温食用油的硅橡胶共混物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温食用油的硅橡胶共混物及其制备方法，所述的共混物可用于生产耐高温食用油的硅橡胶厨具制品(刮铲、勺子、铲刀、夹钳等)的塑料或金属骨架包覆材料。

技术背景

硅橡胶具有耐高低温性、耐候性、绝缘性、无毒环保和生理惰性等优点，在电子、电气、机械、化工、医疗、食品加工等多个领域有广泛应用。热硫化硅橡胶可以用作硅橡胶厨具制品，如刮铲、勺子、铲刀。夹钳等。与传统的木质和铁质厨具相比，硅橡胶厨具具有质地柔软，不损伤油锅或煎锅的内表涂层，易清洁，无毒卫生等优点，因而越来越多受到人们的青睐。但是，硅橡胶是一种非极性橡胶，当其长期接触高温食用油如橄榄油、花生油和葵花籽油时，容易发生体积膨胀，颜色变深，强度下降等现象，因此，硅橡胶不耐高温食用油的缺点限制了硅橡胶在厨具制品中的应用。

为了改善硅橡胶的耐高温食品油性能，目前常用的方法是通过共聚或共混方法提高硅橡胶的极性。比如，氟硅橡胶是一种共聚橡胶，其分子主链结构和甲基乙烯基硅橡胶相近，由于氟硅橡胶的侧链上连有三氟丙基，其分子极性比硅橡胶更大，因此，耐油性能优于硅橡胶，但氟硅橡胶价格昂贵，作为厨具硅橡胶材料时，生产成本过高，难以推广应用。此外，硅橡胶与其他极性橡胶如氟橡胶共混，制备硅橡胶/氟橡胶共混弹性体[郭建华,曾幸荣,罗权焜,等.氟橡胶/甲基乙烯基硅橡胶共混弹性体的性能.合成橡胶工业,2009,32(2):114‐117.]，可以提高硅橡胶的极性，从而改善硅橡胶的耐油性能。但是硅橡胶/氟橡胶共混弹性体中组份较多，共混物中还含有氮、硫等元素，这些组份在高温食用油环境中，容易发生进一步变化，生成危害人体健康的有害物质，因此硅橡胶/氟橡胶共混弹性体不适合生产厨具硅橡胶制品。现有研究报道，聚四氟乙烯(PTFE)微粉能够提高硅橡胶的耐油性和润滑性。如中国发明专利申请[CN102585514A]描述了在硅橡胶中添加未改性的PTFE、陶土等填料，可改善硅橡胶的耐油性能，其体积变化率不超过36％，能用作O形圈、点火线圈、胶辊等工业硅橡胶密封制品，但不是硅橡胶厨具制品。在硅橡胶中分别加入5％～25％的PTFE微粉，可明显改变硅橡胶的润滑性和耐磨性[刘廷栋,刘京.回收高分子材料的工艺与配方.北京:化学工业出版社，2002.]。但是未经改性的PTFE微粉与硅橡胶的相容性差，会损害硅橡胶的力学性能。因此，必须对PTFE微粉进行有效的表面改性，以改善PTFE与硅橡胶的相容性，提高硅橡胶/PTFE共混物的力学性能。

发明内容

本发明目的在于获得一种耐高温食用油的硅橡胶共混物，共混硫化胶在150～180℃高温食用油中浸泡后，体积变化小，力学性能保持率高，VOC排放低于0.5％，无毒环保，适合生产耐高温食用油的厨具硅橡胶制品的骨架包覆材料。

本发明的另一目的在于提供所述耐高温食用油的硅橡胶共混物的制备方法。

本发明利用氩气等离子体对PTFE微粉进行表面刻蚀处理，并将刻蚀后的PTFE微粉在大气中暴露一段时间，得到表面改性PTFE微粉，将其作为硅橡胶的耐油填料，通过共混方法制备一种硅橡胶/PTFE共混物，这种共混物硫化以后，在(150～180)℃高温食用油中浸泡72h，力学性能变化小，尺寸稳定性好，化学结构稳定，VOC排放低于0.5％，而且这种共混物制备工艺简便，成本较低，无毒无污染，适用于生产厨具硅橡胶制品的骨架包覆材料。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种耐高温食用油的硅橡胶共混物：按质量份计，其原料组成为：硅橡胶100份、二氧化硅40～60份、硅油4～10份、表面改性聚四氟乙烯微粉10～50份和二叔丁基过氧化己烷1.5～5.0份；

所述硅橡胶的通式为：(R_nSiO_4‐n/2)_m，R为M_e、P_h、V_i、OH和E_t的一种或多种，n为硅原子上连接的基团数，取值1,2,3；m为聚合度，m范围是2～8000；

所述硅油的通式为：(R_xSiO_4‐x/2)_y，R为M_e、P_h、V_i、OH和E_t的一种或多种，x为硅原子上连接的基团数，取值1,2,3；y为聚合度，y范围是2～1000；