CN110423501A - 一种抗菌不粘锅涂层、制备方法及其不粘锅 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌不粘锅涂层的制备方法，包括以下步骤：S1：将硅粉和钼粉球磨混料，再加入去离子水、聚乙二醇和抗菌剂，配制成浆料A，继续球磨1h，然后浸涂在金属锅基体的内表面上，干燥、烧结后，得到抗菌底层；S2：将二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、复合添加剂、3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、复合笼型倍半硅氧烷和硅酸钠搅拌混合均匀，得到混合物A；S3：将混合物A热喷涂于抗菌底层上，得到抗菌不粘锅涂层。本发明制备的不粘锅涂层不仅提高了不粘锅的耐高温耐磨耐氧化性能，同时使其具有良好的抗菌性和长使用寿命等诸多优势，更加利于大规模推广应用。

Description

一种抗菌不粘锅涂层、制备方法及其不粘锅
技术领域
本发明涉及不粘锅的技术领域，尤其涉及一种抗菌不粘锅涂层、制备方法及其不粘锅。
背景技术
"不粘锅"的问世给人们的生活带来了很大的方便，人们不必再提心煮肉时一不小心就会烧焦，煎鱼时鱼片粘在锅壁上。这种不粘锅与普通锅的外型并没有什么关系，只仅仅是在锅的内表面多涂了一层聚四氟乙烯，利用聚四氟乙烯优异的热性能、化学性能、易清洁性能和无毒性能制成了这种深受欢迎的厨房用具。
随着人们生活水平的日益提高，人们对作为厨房用具的不粘锅提出了更高的性能要求，更加“安全、健康、节能、绿色、环保”的厨房用具备受消费者广泛关注。现阶段，抗菌环保炊具的发展已成为炊具行业的亮点和热点，从整体上看，目前我国家庭厨房中抗菌不粘锅市场尚处于刚刚起步阶段，现有抗菌不粘锅整体性能低下。
鉴于此，亟需提供一种抗菌不粘锅涂层，使其满足高温使用条件下的使用需求和食品安全需求，同时使其具有抗菌的性能优势。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处，本发明要解决的技术问题就是针对不粘锅其抗菌性能的不足，及使用寿命短、性能差的问题，提供一种抗菌不粘锅涂层、制备方法及其不粘锅，即提高了不粘锅的耐高温耐磨性能，防止不粘锅使用过程中所出现的高温腐蚀、氧化而出现涂层龟裂、脱落、凹坑等问题的产生，同时使其具有良好的抗菌性和长使用寿命等诸多优势，更加利于大规模推广应用。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种抗菌不粘锅涂层的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：按摩尔比为2：1称取硅粉和钼粉，将其置于高速球磨机中球磨混料，混合均匀后，再加入去离子水、聚乙二醇和抗菌剂，配制成浆料A，所述浆料A在球磨机中继续球磨1h，然后浸涂在金属锅基体的内表面上，110℃干燥后，再在1400℃的真空炉中烧结，得到抗菌底层；
S2：按重量份数计，将80～120份二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、1～5份复合添加剂、1～3份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、2～5份乙烯基三甲氧基硅烷、10～35份复合笼型倍半硅氧烷和0.5～2.5份硅酸钠搅拌混合均匀，得到混合物A；
S3：将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述步骤S1得到的抗菌底层上，得到抗菌不粘锅涂层。
优选的，所述去离子水、聚乙二醇和硅粉的质量比为15～50：8～20：3～18，所述抗菌剂在浆料A中的添加量为0.5～5wt％。
优选的，所述抗菌剂为纳米氧化锌、二氧化钛、氧化银或氧化铜中的至少一种。
优选的，所述复合添加剂由质量比为2～6：1.5～3：1～7的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、甜菜碱组成。
优选的，所述甜菜碱为1-(1-羧甲基)-3-(2-羟基丙基)吡啶鎓甜菜碱、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、N-月桂基-N,N-二甲基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)铵磺基甜菜碱中的一种。
优选的，在所述步骤S1中，所述浆料A在金属锅基体内表面上的涂覆厚度为5～20um，所述烧结时间0.5～3.5h；
在所述步骤S3中，所述热喷涂工艺的操作温度150～250℃。
优选的，所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：3～10的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成。
优选的，所述离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷通过以下方法制备得到：
S1：将二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应48h；所述二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾的体积比为80：6：15；
S2：反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷；
S3：将步骤S2得到的八碘丙基笼型倍半硅氧烷加入由N-辛基丙烯酰胺和丙烯酸组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到所述离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷；所述四氟硼酸铵和N-辛基丙烯酰胺与所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.1：1.05：1，所述丙烯酸与N-辛基丙烯酰胺的体积比10：1mL/g。
优选的，所述不粘锅涂层厚度为15～50um。
优选的，将所述步骤S1得到的抗菌涂层进行预处理后再将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述抗菌底层上，其预处理方法如下：
按重量份数计，将3～10份4-三甲基硅烷基苯硼酸频哪醇酯、12～18份二甲基乙烯基磷酸酯、1～2.5份磷酸二氢钠、0.5～5份柠檬酸钠、1.5～8.5份硅酸钠和50～100份去离子水混合，得到混合液B；
将所述混合液B加热至60℃，将金属锅基体置于所述混合液B中超声振荡处理60～90分钟，然后移入50～80℃的热水中超声波振荡处理30～60分钟，洗涤。
相应的，本发明还提供一种上述方法制备的抗菌不粘锅涂层。
相应的，本发明还提供一种包括上述的抗菌不粘锅涂层的不粘锅。
本发明的有益效果：
本发明不粘锅涂层首先通过表面物理气相沉积的方式在不粘锅金属基材表面形成一层抗菌底层，该抗菌底层不仅具有良好的耐酸性、耐高温氧化性、耐磨性，还具有良好的抗菌性能。
本发明通过热喷涂的方式，将复合笼型倍半硅氧烷与二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚交联反应得到的共聚物均匀的覆盖在抗菌底层上，利用笼型倍半硅氧烷的纳米三维结构可使制备得到的涂层微观表面具有平整致密的特性，可保护不粘锅不受高温热腐蚀的影响，延长了不粘锅的使用寿命，同时，增加了氧分子、水分子和有机溶剂等腐蚀元素在涂层中的扩散距离，有效延缓不粘锅腐蚀现象发生，利用共聚物所具有的抗菌性能，协同抗菌底层，整体提高不粘锅涂层的抗菌效果。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明提供一种抗菌不粘锅涂层的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：按摩尔比为2：1称取硅粉和钼粉，将其置于高速球磨机中球磨混料，混合均匀后，再加入去离子水、聚乙二醇和抗菌剂，配制成浆料A，所述浆料A在球磨机中继续球磨1h，然后浸涂在金属锅基体的内表面上，110℃干燥后，再在1400℃的真空炉中烧结，得到抗菌底层；
S2：按重量份数计，将80～120份二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、1～5份复合添加剂、1～3份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、2～5份乙烯基三甲氧基硅烷、10～35份复合笼型倍半硅氧烷和0.5～2.5份硅酸钠搅拌混合均匀，得到混合物A；
S3：将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述步骤S1得到的抗菌底层上，得到抗菌不粘锅涂层。
通过高温烧结得到的抗菌底层，不仅使制备得到的不粘锅涂层具有良好的耐酸性、耐高温氧化性，还具有良好的耐磨性。
通过热喷涂工艺，在抗菌底层上进行原位的共聚物交联反应，生产大分子的交联网状结构的聚合物，利用笼型倍半硅氧烷的纳米三维结构，不仅使涂层微观表面具有平整致密的特性，可保护不粘锅不受高温热腐蚀的影响，延长了不粘锅的使用寿命，同时，增加了氧分子、水分子和有机溶剂等腐蚀元素在涂层中的扩散距离，有效延缓不粘锅腐蚀现象发生；通过笼型倍半硅氧烷和硅酸钠协同作用，可以增加涂层与金属底材表面以强化学键的形式连接起来，使其与不粘锅的金属基材产生较强的结合力，防止涂层使用过程中开裂、脱落、凹坑等现象的发生。
通过3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的协同作用，使交联聚合得到的聚合物不仅增强与金属锅基体和抗菌底层的结合力，而且交联聚合得到涂层更加致密平整，进一步提高了涂层的耐高温耐磨性能。
作为优选方案，所述去离子水、聚乙二醇和硅粉的质量比为15～50：8～20：3～18，所述抗菌剂在浆料A中的添加量为0.5～5wt％；更优选的方案是去离子水、聚乙二醇和硅粉的质量比为20～30：12～15：6～12，所述抗菌剂在浆料A中的添加量为2～3wt％。
作为优选方案，所述抗菌剂为纳米氧化锌、二氧化钛、氧化银或氧化铜中的至少一种，更优选的方案，所述抗菌剂由纳米氧化锌和二氧化钛组成。
作为优选方案，所述复合添加剂由质量比为2～6：1.5～3：1～7的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、甜菜碱组成；更优选的方案，所述复合添加剂由质量比为3～5：2～2.5：3～5的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、甜菜碱组成。
作为优选方案，所述甜菜碱为1-(1-羧甲基)-3-(2-羟基丙基)吡啶鎓甜菜碱、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、N-月桂基-N,N-二甲基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)铵磺基甜菜碱中的一种，更优选的方案，所述甜菜碱为椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱。
作为优选方案，在所述步骤S1中，所述浆料A在金属锅基体内表面上的涂覆厚度为5～20um，所述烧结时间0.5～3.5h；更优选的方案，所述浆料A在金属锅基体内表面上的涂覆厚度为8～12um，所述烧结时间1～2h；
在所述步骤S3中，所述热喷涂工艺的操作温度150～250℃；更优选的方案，所述抗菌不粘锅涂层的步骤S3中，所述热喷涂工艺的操作温度180～220℃。
作为优选方案，所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：3～10的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成；更优选的方案，所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：5～8的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成。
进一步的，通过复合笼型倍半硅氧烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的复合作用，使大分子结构更加稳定，耐高温性能更加优异，涂层更加致密，强韧性和结合强度等优势。
作为优选方案，所述离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷通过以下方法制备得到：
S1：将二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应48h；所述二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾的体积比为80：6：15；
S2：反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷；
S3：将步骤S2得到的八碘丙基笼型倍半硅氧烷加入由N-辛基丙烯酰胺和丙烯酸组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到所述离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷；所述四氟硼酸铵和N-辛基丙烯酰胺与所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.1：1.05：1，所述丙烯酸与N-辛基丙烯酰胺的体积比10：1mL/g。
本发明通过季铵化的离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷，不仅具有良好的抗菌性能，通过与抗菌底层的协同作用，整体提高了不粘锅涂层的抗菌效果；而且，离子液体的热稳定性能进一步保证了不粘锅涂层的抗菌性能，而笼型倍半硅氧烷形成的共聚物与金属锅基体具有更强的结合力，防止不粘锅涂层的龟裂或脱落。
作为优选方案，所述不粘锅涂层厚度为15～50um，更优选的方案，所述不粘锅涂层厚度为25～30um。
作为优选方案，将所述步骤S1得到的抗菌涂层进行预处理后再将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述抗菌底层上，其预处理方法如下：
按重量份数计，将3～10份4-三甲基硅烷基苯硼酸频哪醇酯、12～18份二甲基乙烯基磷酸酯、1～2.5份磷酸二氢钠、0.5～5份柠檬酸钠、1.5～8.5份硅酸钠和50～100份去离子水混合，得到混合液B；
将所述混合液B加热至60℃，将金属锅基体置于所述混合液B中超声振荡处理60～90分钟，然后移入50～80℃的热水中超声波振荡处理30～60分钟，洗涤。
本发明通过预处理步骤，实现对金属锅基体上的抗菌底层进行化学处理，以去除吸附在抗菌底层上的杂质，以达到清洁表面和活化抗菌底层的作用，为后续的热喷涂工艺做准备，使热喷涂后的涂层与二硅化钼和金属锅基体结合力更强。
相应的，本发明还提供一种上述方法制备的抗菌不粘锅涂层。
相应的，本发明还提供一种包括上述的抗菌不粘锅涂层的不粘锅。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
S1：按摩尔比为2：1称取硅粉和钼粉，将其置于高速球磨机中球磨混料，混合均匀后，再加入去离子水、聚乙二醇和抗菌剂，配制成浆料A，所述浆料A在球磨机中继续球磨1h，然后浸涂在金属锅基体的内表面上，110℃干燥后，再在1400℃的真空炉中烧结，得到抗菌底层；所述浆料A在金属锅基体内表面上的涂覆厚度为10um，所述烧结时间1.5h；所述去离子水、聚乙二醇和硅粉的质量比为15：8：3，所述抗菌剂在浆料A中的添加量为2.5wt％；所述抗菌剂由质量比为2：1的纳米氧化锌和二氧化钛组成；
S2：按重量份数计，将80份二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、1份复合添加剂、1份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、2份乙烯基三甲氧基硅烷、10份复合笼型倍半硅氧烷和0.5份硅酸钠搅拌混合均匀，得到混合物A；所述复合添加剂由质量比为4：2.3：4的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱组成；所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：6的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成；
S3：将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述步骤S1得到的抗菌底层上，所述喷涂温度210℃，得到抗菌不粘锅涂层，涂层厚度为25um。
实施例2
S1：按摩尔比为2：1称取硅粉和钼粉，将其置于高速球磨机中球磨混料，混合均匀后，再加入去离子水、聚乙二醇和抗菌剂，配制成浆料A，所述浆料A在球磨机中继续球磨1h，然后浸涂在金属锅基体的内表面上，110℃干燥后，再在1400℃的真空炉中烧结，得到抗菌底层；所述浆料A在金属锅基体内表面上的涂覆厚度为5um，所述烧结时间0.5h；所述去离子水、聚乙二醇和硅粉的质量比为35：12：10，所述抗菌剂在浆料A中的添加量为0.5wt％；所述抗菌剂由质量比为2：1的纳米氧化锌和氧化银组成；
S2：按重量份数计，将100份二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、3份复合添加剂、2份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3份乙烯基三甲氧基硅烷、27份复合笼型倍半硅氧烷和1.5份硅酸钠搅拌混合均匀，得到混合物A；所述复合添加剂由质量比为2：1.5：1的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、1-(1-羧甲基)-3-(2-羟基丙基)吡啶鎓甜菜碱组成；所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：3的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成；
S3：将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述步骤S1得到的抗菌底层上，所述喷涂温度150℃，得到抗菌不粘锅涂层，涂层厚度为15um。
实施例3
S1：按摩尔比为2：1称取硅粉和钼粉，将其置于高速球磨机中球磨混料，混合均匀后，再加入去离子水、聚乙二醇和抗菌剂，配制成浆料A，所述浆料A在球磨机中继续球磨1h，然后浸涂在金属锅基体的内表面上，110℃干燥后，再在1400℃的真空炉中烧结，得到抗菌底层；所述浆料A在金属锅基体内表面上的涂覆厚度为20um，所述烧结时间3.5h；所述去离子水、聚乙二醇和硅粉的质量比为50：20：18，所述抗菌剂在浆料A中的添加量为5wt％；所述抗菌剂由质量比为2：1的纳米氧化锌和氧化铜组成；
S2：按重量份数计，将120份二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、5份复合添加剂、3份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、5份乙烯基三甲氧基硅烷、35份复合笼型倍半硅氧烷和2.5份硅酸钠搅拌混合均匀，得到混合物A；所述复合添加剂由质量比为6：3：7的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、N-月桂基-N,N-二甲基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)铵磺基甜菜碱组成；所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：10的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成；
S3：将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述步骤S1得到的抗菌底层上，所述喷涂温度250℃，得到抗菌不粘锅涂层，涂层厚度为50um。
实施例4
本实施例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，将所述步骤S1得到的抗菌底层进行预处理后再将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述抗菌底层上，其预处理方法如下：
按重量份数计，将3份4-三甲基硅烷基苯硼酸频哪醇酯、12份二甲基乙烯基磷酸酯、1份磷酸二氢钠、0.5份柠檬酸钠、1.5份硅酸钠和50份去离子水混合，得到混合液B；
将所述混合液B加热至60℃，将金属锅基体置于所述混合液B中超声振荡处理60分钟，然后移入50℃的热水中超声波振荡处理60分钟，洗涤。
实施例5
本实施例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：3的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成；所述不粘锅涂层厚度为20um。
实施例6
本实施例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述复合添加剂由质量比为5：2：5的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、甜菜碱组成。
所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：10的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成；所述不粘锅涂层厚度为30um。
实施例7
本实施例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，将所述步骤S1得到的抗菌底层进行预处理后再将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述抗菌底层上，其预处理方法如下：
按重量份数计，将10份4-三甲基硅烷基苯硼酸频哪醇酯、18份二甲基乙烯基磷酸酯、2.5份磷酸二氢钠、5份柠檬酸钠、8.5份硅酸钠和100份去离子水混合，得到混合液B；
将所述混合液B加热至60℃，将金属锅基体置于所述混合液B中超声振荡处理90分钟，然后移入80℃的热水中超声波振荡处理30分钟，洗涤。
所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：8的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成；所述不粘锅涂层厚度为20um。
所述不粘锅涂层厚度为25um。
对比例1
本对比例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述抗菌底层中未添加抗菌剂。
对比例2
本对比例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述复合笼型倍半硅氧烷中的八碘丙基笼型倍半硅氧烷未进行离子液体改性处理。
对比例3
本对比例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述复合笼型倍半硅氧烷不包括离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷。
对比例4
本对比例抗菌不粘锅涂层的制备方法与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述混合物A不包括复合添加剂。
将包括实施例1～7和对比例1～4制备得到的涂层的不粘锅进行涂层的性能测试，其性能结果如表1所示：
表1
附着力 热稳定性，℃ 耐冲击性,kg*cm 耐磨性 抗菌率，％
实施例1 0级 631 282 0.0012g ≥99.5
实施例2 0级 617 285 0.0015g ≥99.5
实施例3 0级 623 287 0.0016g ≥99.5
实施例4 0级 628 281 0.0017g ≥99.5
实施例5 0级 630 283 0.0015g ≥99.5
实施例6 0级 625 278 0.0016g ≥99.5
实施例7 0级 625 280 0.0017g ≥99.5
对比例1 0级 624 271 0.0018g 82.8
对比例2 0级 598 254 0.0021g 76.7
对比例3 1级 560 221 0.0036g 62.5
对比例4 1级 615 216 0.0037g 97.8
涂层的附着力测试方法为GB9286-1998，耐冲击性的测试方法为GB1732-93，耐磨性的测试方法为GB1768-1979，以250g砝码下砂轮打磨200圈后失重作为耐磨性的评价标准。
涂层的热稳定性通过测定其5％热失重温度来表征，所用仪器为梅特勒公司的同步热分析仪TGA/DSC1进行测试表征，样品测试条件为：在空气气氛下。
涂层的抗菌性能(以菌落数计算)的测试方法参照GB15981-1995，Q/02GZS001检测方法与标准进行检测，通过对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率的测定，评价涂层的抗菌性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
S1：按摩尔比为2：1称取硅粉和钼粉，将其置于高速球磨机中球磨混料，混合均匀后，再加入去离子水、聚乙二醇和抗菌剂，配制成浆料A，所述浆料A在球磨机中继续球磨1h，然后浸涂在金属锅基体的内表面上，110℃干燥后，再在1400℃的真空炉中烧结，得到抗菌底层；
S2：按重量份数计，将80～120份二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、1～5份复合添加剂、1～3份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、2～5份乙烯基三甲氧基硅烷、10～35份复合笼型倍半硅氧烷和0.5～2.5份硅酸钠搅拌混合均匀，得到混合物A；
S3：将所述步骤S2得到的混合物A热喷涂于所述步骤S1得到的抗菌底层上，得到抗菌不粘锅涂层。
2.如权利要求1所述的抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于，所述去离子水、聚乙二醇和硅粉的质量比为15～50：8～20：3～18，所述抗菌剂在浆料A中的添加量为0.5～5wt％。
3.如权利要求1所述的抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于，所述抗菌剂为纳米氧化锌、二氧化钛、氧化银或氧化铜中的至少一种。
4.如权利要求1所述的抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于，所述复合添加剂由质量比为2～6：1.5～3：1～7的聚丙烯酸锌、四丁基钛酸酯四聚体、甜菜碱组成。
5.如权利要求4所述的抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于，所述甜菜碱为1-(1-羧甲基)-3-(2-羟基丙基)吡啶鎓甜菜碱、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、N-月桂基-N,N-二甲基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)铵磺基甜菜碱中的一种。
6.如权利要求1所述的抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述浆料A在金属锅基体内表面上的涂覆厚度为5～20um，所述烧结时间0.5～3.5h；
在所述步骤S3中，所述热喷涂工艺的操作温度150～250℃。
7.如权利要求1所述的抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于，所述复合笼型倍半硅氧烷由摩尔比为1：3～10的八乙烯基笼型倍半硅氧烷和离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷组成。
8.如权利要求7所述的抗菌不粘锅涂层的制备方法，其特征在于，所述离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷通过以下方法制备得到：
S1：将二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应48h；所述二氯甲烷、三甲氧基(碘丙基)硅烷、氢氧化钾的体积比为80：6：15；
S2：反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷；
S3：将步骤S2得到的八碘丙基笼型倍半硅氧烷加入由N-辛基丙烯酰胺和丙烯酸组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到所述离子液体改性八碘丙基笼型倍半硅氧烷；所述四氟硼酸铵和N-辛基丙烯酰胺与所述八碘丙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.1：1.05：1，所述丙烯酸与N-辛基丙烯酰胺的体积比10：1mL/g。
9.一种权利要求1-8任意一项制备的抗菌不粘锅涂层。
10.一种包括权利要求9所述的抗菌不粘锅涂层的不粘锅。
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