CN107129738A - 一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法，所述防水阻燃漆包括如下组分：聚丙烯酰胺乳液、酚醛树脂、聚乙烯醇、纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠、氧化石墨烯、三氧化二铬、改性凹凸棒土、纳米碳酸钙、超细滑石粉、防水防油剂、染料。制备方法包括：称取酚醛树脂、聚乙烯醇反应得到混合物a1；再加入聚丙烯酰胺乳液和氧化石墨烯水溶液，混合后加入纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠，混合均匀，反应得混合物a2；再加入剩余组分，混合后即得所述涂料。本发明所述厨房电器用防油阻燃涂料不仅具有较好的防水、防火性能，还具有较好的防油污性能，具有较好的应用价值。

Description

一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及厨房电器技术领域，具体涉及一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法。
背景技术
涂料是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
随着涂料在日常生活中的广泛应用，对其阻燃性能的要求越来越高，而现有普通涂料的消防安全方面主要有缺陷两个：一、易燃。现有的普通涂料属于易燃物，因为它们存在易燃成分，极其容易着火。它燃烧速度快，很容易发生火灾，并且迅速蔓延，扑救不及时很容易产生巨大损失。二、产生大量静电。由于物体间的相互摩擦的作用，容易产生静电积累，发生静电危害。如干扰计算机、精密仪器的正常工作，在严重的情况下会放电产生火花，引起***和火灾。尤其应用于厨房电器的涂料更加稀少。
因此，研究开发一种应用于厨房电器，具有较好的防火、防水、防油性能的涂料具有重要意义，也符合目前市场的需求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法，所述厨房电器用防油阻燃涂料不仅具有较好的防水、防火性能，还具有较好的防油污性能，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种厨房电器用防油阻燃涂料，包括如下重量份的各原料：聚丙烯酰胺乳液20~37份、酚醛树脂10~15份、聚乙烯醇5~12份、纳米二氧化钛6~17份、三氧化二锑5~15份、氯化石蜡8~17份、硼酸钠3~10份、氧化石墨烯3~9份、三氧化二铬2~5份、改性凹凸棒土8~13份、纳米碳酸钙5~10份、超细滑石粉6~12份、防水防油剂3~8份、染料1~3份。
优选地，所述聚丙烯酰胺乳液33份、酚醛树脂12份、聚乙烯醇9份、纳米二氧化钛14份、三氧化二锑11份、氯化石蜡15份、硼酸钠7份、氧化石墨烯6份、三氧化二铬3份、改性凹凸棒土10份、纳米碳酸钙8份、超细滑石粉9份、防水防油剂6份、染料2份。
优选地，所述防水防油剂为氟素防水防油剂、氟碳防水防油剂或全氟防水防油剂中的一种或几种组合。
本发明还涉及一种制备厨房电器用防油阻燃涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取酚醛树脂、聚乙烯醇加入到反应釜中，搅拌均匀升温至195~205℃，搅拌反应0.5~2h，得反应混合物a1；
（2）将温度调至110~130℃，向混合物a1中加入聚丙烯酰胺乳液和氧化石墨烯水溶液，混合搅拌1~2h，然后再加入纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠，混合均匀，搅拌反应0.5~2h，得混合物a2；
（3）调节温度至90~100℃，向混合物a2中加入三氧化二铬、改性凹凸棒土、纳米碳酸钙、超细滑石粉、防水防油剂和染料，混合搅拌均匀，再置于剪切机中剪切10~20min，即得所述涂料。
优选地，所述步骤（2）中氧化石墨烯水溶液的浓度为0.3~0.55g/L。
优选地，所述步骤（2）中纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠的加入顺序为先加入三氧化二锑和氯化石蜡，混合搅拌20~30min，然后再加入纳米二氧化钛和硼酸钠。
优选地，所述步骤（3）中改性凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热活化之后的凹凸棒土。
优选地，所述改性凹凸棒土的制备方法包括：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000~4000转/min的离心机中离心处理5~10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于800℃~1000℃的马弗炉中焙烧2~4h，冷却后研磨至粒径为200~300目，得到改性后的凹凸棒石粘土。
优选地，所述步骤（3）中三氧化二铬、纳米碳酸钙、超细滑石粉加入之前先经粉碎研磨至粒径为200~300目。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的厨房电器用防油阻燃涂料，应用于厨房电器，不仅具有较好的防水、防火性能，还具有较好的防油污性能，一方面提高了使用安全性，另一方面可以轻松除去厨房用电器表面的油污，大大降低了厨房电器除油污的难度，同时有效防止油渍渗入涂层，提高电器的使用寿命，具有较好的应用价值。
（2）本发明所述的厨房电器用防油阻燃涂料中添加有改性凹凸棒粘土，具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，应用到涂料中能够大大增加涂料与电器表面的粘结性能、抗剥落性能和防水效果。由于凹凸棒土还具有较好的悬浮性、流平性及增稠性，因此，还可以代替原有的悬浮剂、增稠剂及稳定剂，大大降低了原料消耗及原料成本。
（3）本发明所述厨房电器用防油阻燃涂料中添加有氧化石墨烯材料，由于石墨烯具有独特的片层状结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得氧化石墨烯改性后制备得到的阻燃涂料具有较好的物理隔绝防水防油作用，再加上石墨烯具有优异的力学性能，使得涂层具有较好的力学强度及耐磨性，为涂料的使用寿命提供了保障。
（4）本发明所述厨房电器用防油阻燃涂料中添加的三氧化二锑和氯化石蜡联合作用，显著提高了涂料的防火、阻燃性能，为电器的使用提供了安全保障。
（5）本发明所述厨房电器用防油阻燃涂料中还添加有防水防油剂，能够有效防止水和油渍对电器表面的侵蚀，对电器起到较好的保护作用，大大提高了厨房电器的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如Sambrook等分子克隆：实验室手册（New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989）中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1：
本发明优选实施例的一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法；
所述厨房电器用防油阻燃涂料，由如下重量份数的各原料制备而成：
聚丙烯酰胺乳液33份、酚醛树脂12份、聚乙烯醇9份、纳米二氧化钛14份、三氧化二锑11份、氯化石蜡15份、硼酸钠7份、氧化石墨烯6份、三氧化二铬3份、改性凹凸棒土10份、纳米碳酸钙8份、超细滑石粉9份、防水防油剂6份、染料2份。
所述防水防油剂为氟素防水防油剂。
本发明制备厨房电器用防油阻燃涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取酚醛树脂、聚乙烯醇加入到反应釜中，搅拌均匀升温至200℃，搅拌反应1.5h，得反应混合物a1；
（2）将温度调至120℃，向混合物a1中加入聚丙烯酰胺乳液和氧化石墨烯水溶液，混合搅拌2h，然后再加入纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠，混合均匀，搅拌反应1.5h，得混合物a2；
（3）调节温度至90~100℃，向混合物a2中加入三氧化二铬、改性凹凸棒土、纳米碳酸钙、超细滑石粉、防水防油剂和染料，混合搅拌均匀，再置于剪切机中剪切15min，即得所述涂料。
步骤（2）中氧化石墨烯水溶液的浓度为0.35g/L。
步骤（2）中纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠的加入顺序为先加入三氧化二锑和氯化石蜡，混合搅拌20min，然后再加入纳米二氧化钛和硼酸钠。这样操作的目的是先使得三氧化二锑、氯化石蜡相互配合，然后再加入其它组分，可以有效提高涂料的防火阻燃性能。
步骤（3）中改性凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热活化之后的凹凸棒土。
其中，改性凹凸棒土的制备方法包括：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于4000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于900℃的马弗炉中焙烧4h，冷却后研磨至粒径为200目，得到改性后的凹凸棒石粘土。
步骤（3）中三氧化二铬、纳米碳酸钙、超细滑石粉加入之前先经粉碎研磨至粒径为200目，使得能够多种组分之间具有更好的相容性。
实施例2：
本发明优选实施例的一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法；
所述厨房电器用防油阻燃涂料，由如下重量份数的各原料制备而成：
聚丙烯酰胺乳液20份、酚醛树脂10份、聚乙烯醇5份、纳米二氧化钛6份、三氧化二锑5份、氯化石蜡8份、硼酸钠3份、氧化石墨烯3份、三氧化二铬2份、改性凹凸棒土8份、纳米碳酸钙5份、超细滑石粉6份、防水防油剂3份、染料1份。
所述防水防油剂为氟碳防水防油剂。
本发明制备厨房电器用防油阻燃涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取酚醛树脂、聚乙烯醇加入到反应釜中，搅拌均匀升温至195℃，搅拌反应2h，得反应混合物a1；
（2）将温度调至110℃，向混合物a1中加入聚丙烯酰胺乳液和氧化石墨烯水溶液，混合搅拌2h，然后再加入纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠，混合均匀，搅拌反应0.5h，得混合物a2；
（3）调节温度至90℃，向混合物a2中加入三氧化二铬、改性凹凸棒土、纳米碳酸钙、超细滑石粉、防水防油剂和染料，混合搅拌均匀，再置于剪切机中剪切10min，即得所述涂料。
步骤（2）中氧化石墨烯水溶液的浓度为0.3g/L。
步骤（2）中纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠的加入顺序为先加入三氧化二锑和氯化石蜡，混合搅拌20min，然后再加入纳米二氧化钛和硼酸钠。这样操作的目的是先使得三氧化二锑、氯化石蜡相互配合，然后再加入其它组分，可以有效提高涂料的防火阻燃性能。
步骤（3）中改性凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热活化之后的凹凸棒土。
其中，改性凹凸棒土的制备方法包括：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于800℃的马弗炉中焙烧4h，冷却后研磨至粒径为200目，得到改性后的凹凸棒石粘土。
步骤（3）中三氧化二铬、纳米碳酸钙、超细滑石粉加入之前先经粉碎研磨至粒径为200目，使得能够多种组分之间具有更好的相容性。
实施例3：
本发明优选实施例的一种厨房电器用防油阻燃涂料及制备方法；
所述厨房电器用防油阻燃涂料，由如下重量份数的各原料制备而成：
聚丙烯酰胺乳液37份、酚醛树脂15份、聚乙烯醇12份、纳米二氧化钛17份、三氧化二锑15份、氯化石蜡17份、硼酸钠10份、氧化石墨烯9份、三氧化二铬5份、改性凹凸棒土13份、纳米碳酸钙10份、超细滑石粉12份、防水防油剂8份、染料3份。
所述防水防油剂为全氟防水防油剂。
本发明制备厨房电器用防油阻燃涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取酚醛树脂、聚乙烯醇加入到反应釜中，搅拌均匀升温至205℃，搅拌反应0.5h，得反应混合物a1；
（2）将温度调至130℃，向混合物a1中加入聚丙烯酰胺乳液和氧化石墨烯水溶液，混合搅拌1h，然后再加入纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠，混合均匀，搅拌反应2h，得混合物a2；
（3）调节温度至90~100℃，向混合物a2中加入三氧化二铬、改性凹凸棒土、纳米碳酸钙、超细滑石粉、防水防油剂和染料，混合搅拌均匀，再置于剪切机中剪切20min，即得所述涂料。
步骤（2）中氧化石墨烯水溶液的浓度为0.55g/L。
步骤（2）中纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠的加入顺序为先加入三氧化二锑和氯化石蜡，混合搅拌30min，然后再加入纳米二氧化钛和硼酸钠。这样操作的目的是先使得三氧化二锑、氯化石蜡相互配合，然后再加入其它组分，可以有效提高涂料的防火阻燃性能。
步骤（3）中改性凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热活化之后的凹凸棒土。
其中，改性凹凸棒土的制备方法包括：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于4000转/min的离心机中离心处理5min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于1000℃的马弗炉中焙烧2h，冷却后研磨至粒径为300目，得到改性后的凹凸棒石粘土。
步骤（3）中三氧化二铬、纳米碳酸钙、超细滑石粉加入之前先经粉碎研磨至粒径为300目，使得能够多种组分之间具有更好的相容性。
综上所述，本发明所述的厨房电器用防油阻燃涂料，应用于厨房电器，不仅具有较好的防水、防火性能，还具有较好的防油污性能，一方面提高了使用安全性，另一方面可以轻松除去厨房用电器表面的油污，大大降低了厨房电器除油污的难度，同时有效防止油渍渗入涂层，提高电器的使用寿命，具有较好的应用价值。且本发明制备方法简单、实施方便，反应条件温和，适合工业化生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种厨房电器用防油阻燃涂料，其特征在于：包括如下重量份的各原料：聚丙烯酰胺乳液20~37份、酚醛树脂10~15份、聚乙烯醇5~12份、纳米二氧化钛6~17份、三氧化二锑5~15份、氯化石蜡8~17份、硼酸钠3~10份、氧化石墨烯3~9份、三氧化二铬2~5份、改性凹凸棒土8~13份、纳米碳酸钙5~10份、超细滑石粉6~12份、防水防油剂3~8份、染料1~3份。
2.根据权利要求1所述的厨房电器用防油阻燃涂料，其特征在于：所述聚丙烯酰胺乳液33份、酚醛树脂12份、聚乙烯醇9份、纳米二氧化钛14份、三氧化二锑11份、氯化石蜡15份、硼酸钠7份、氧化石墨烯6份、三氧化二铬3份、改性凹凸棒土10份、纳米碳酸钙8份、超细滑石粉9份、防水防油剂6份、染料2份。
3.根据权利要求1所述的厨房电器用防油阻燃涂料，其特征在于：所述防水防油剂为氟素防水防油剂、氟碳防水防油剂或全氟防水防油剂中的一种或几种组合。
4.一种制备如权利要求1~3任一项所述的厨房电器用防油阻燃涂料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按照配比称取酚醛树脂、聚乙烯醇加入到反应釜中，搅拌均匀升温至195~205℃，搅拌反应0.5~2h，得反应混合物a1；
（2）将温度调至110~130℃，向混合物a1中加入聚丙烯酰胺乳液和氧化石墨烯水溶液，混合搅拌1~2h，然后再加入纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠，混合均匀，搅拌反应0.5~2h，得混合物a2；
（3）调节温度至90~100℃，向混合物a2中加入三氧化二铬、改性凹凸棒土、纳米碳酸钙、超细滑石粉、防水防油剂和染料，混合搅拌均匀，再置于剪切机中剪切10~20min，即得所述涂料。
5.根据权利要求4所述的厨房电器用防油阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中氧化石墨烯水溶液的浓度为0.3~0.55g/L。
6.根据权利要求4所述的厨房电器用防油阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中纳米二氧化钛、三氧化二锑、氯化石蜡、硼酸钠的加入顺序为先加入三氧化二锑和氯化石蜡，混合搅拌20~30min，然后再加入纳米二氧化钛和硼酸钠。
7.根据权利要求4所述的厨房电器用防油阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中改性凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热活化之后的凹凸棒土。
8.根据权利要求7所述的厨房电器用防油阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述改性凹凸棒土的制备方法包括：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000~4000转/min的离心机中离心处理5~10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于800℃~1000℃的马弗炉中焙烧2~4h，冷却后研磨至粒径为200~300目，得到改性后的凹凸棒石粘土。
9.根据权利要求4所述的厨房电器用防油阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中三氧化二铬、纳米碳酸钙、超细滑石粉加入之前先经粉碎研磨至粒径为200~300目。
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