[发明专利]一种不粘锅用抗菌杂化涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种不粘锅用抗菌杂化涂层及其制备方法，以有机树脂、改性氧化铝、硼化锆陶瓷纤维、五氧化二磷、改性氧化锌抗菌剂、表面活性剂、负离子素、偶联剂、混合溶剂为原料制备而成的，其中混合溶剂是由二甲基亚砜与去离子水按比例混合得到的。本发明的制备方法工艺简单、成本低廉，制得的涂层具有耐高温、耐磨、环保、抗菌、优良的不粘性和附着力等优点，可替代特氟龙作为不粘锅的涂层。

技术领域

本发明属于化工涂层技术领域，涉及一种涂层及其制备方法，特别是涉及一种不粘锅用抗菌杂化涂层及其制备方法。

背景技术

以铝及铝合金为材料制备得到的炒锅在使用时多出现受热不均，导致局部温度过高，产生油烟，导热不均，易产生焦糊和粘锅现象，用力大了会刮破铝材表面钝化层，降低锅的使用寿命，用力小了又洗不干净。因此需要在炒锅内表面采用涂层技术进行处理实现不粘的目的。

目前市场上较为常用的不粘锅涂层大多是以特氟龙为代表含氟有机涂层，这种涂层是依靠其强疏水性和低摩擦系数的特性，来实现食物不粘的，它的确能满足人们烹饪过程中不发生食物粘锅的要求，不过它也存在许多缺陷。这种涂层高温稳定性差，寿命短，高温分解的产物对人体有害。同时，这种不粘锅也不宜烹饪酸性食物，否则会影响不粘锅的使用寿命。

陶瓷是一种稳定的耐高温、抗氧化、抗腐蚀、抗磨损的材料。用陶瓷制得的涂料具有优良的耐磨性、不粘性和附着力，且对人体无害，可替代特氟龙作为不粘锅的涂层。但锅的制备底材金属与陶瓷涂层膨胀系数截然不同，当炊具受热时，容易出现“爆瓷”现象。且陶瓷涂层为无机膜层，无机膜层多出现内聚力不够，产生细小以至肉眼能鉴别的开裂及无机膜内部局部产生空穴。炒锅在冷、热之间不停的循环过程多出现不粘性衰竭现象。

因此，有必要寻求更加有效的方法，制备耐高温、耐磨，具有优良的不粘性和附着力的不粘锅涂层。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明公开了一种不粘锅用抗菌杂化涂层及其制备方法，所述制备方法工艺简单、成本低廉，制得的涂层具有耐高温、耐磨、环保、抗菌、优良的不粘性和附着力等优点，可替代特氟龙作为不粘锅的涂层。为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种不粘锅用抗菌杂化涂层，所述杂化涂层是由如下重量份的原料制备而成的：

其中，混合溶剂是由二甲基亚砜与去离子水按1∶2-1∶3的质量比混合而成的。

其中，所述改性氧化铝的一种优选制备方法为：将羟甲基磺酸钠和盐酸加入到悬浮有Al₂O₃纳米粒子的甲醇中，在(N₂、Ar、He等)惰性气氛下，在80-100℃下回流搅拌20-26h，将所得产物离心分离，将分离得到的固体用乙醇反复清洗和去离子水反复清洗后，在60-80℃下干燥10-20h，得到改性氧化铝。

较佳地，所述盐酸的质量分数为30％，羟甲基磺酸钠与Al₂O₃纳米粒子的质量比为1∶(5-10)，羟甲基磺酸钠与盐酸溶液的质量比为1∶(1-2)，所述甲醇与Al₂O₃纳米粒子的质量比为为(3-5)∶1。。

优选地，将分离得到的固体先用无水乙醇清洗3-5次，再用去离子水清洗5-7次。

作为一种优选实施方式，所述改性氧化锌抗菌剂的制备方法为：将二羟基低聚二甲基硅氧烷加入到悬浮有氧化锌纳米粒子氯仿中，在惰性气氛下，在90-110℃下回流搅拌20-40h，将所得产物离心分离，将分离得到的固体用氯仿反复清洗3-5次后，在60-80℃下干燥15-26h，得到改性氧化锌抗菌剂。

较佳地，二羟基低聚二甲基硅氧烷与氧化锌纳米粒子的质量比为1∶(4-6)，氧化锌纳米粒子与氯仿的质量比为1∶(3-5)。