[发明专利]一种食品接触类PTEE复合涂层及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及炊具技术领域，尤其涉及一种食品接触类PTEE复合涂层及其制备方法及用途。

背景技术

PTFE具有摩擦系数低，自润滑性能好、耐化学腐蚀性优异及使用温度范围宽等特点，并且在低温下保持高强度，韧性，因此被广泛应用于各个领域。自1954年法国工程师Marc Gregoire的妻子Colette突发异想把PTFE材料应用在煎锅上，造就出PTFE涂层不粘锅，大批的消费者就被其特异的功能所俘获。

为了开发出新的PTFE抗磨耐磨复合材料，进一步提高PTFE材料的性能，人们常常使用各式各样的填料对PTFE进行复合改性，并对复合材料进行大量的摩擦学性能研究实验。填料根据形状的不同可以分为纤维状和颗粒状。

材料的摩擦磨损是一个复杂的动态的过程，常常要受到材料的内部因素和摩擦过程中的外部因素的共同影响。内部因素大体可以分为材料的力学、物理、化学性能以及材料本身的成分、结构等因素；外部因素主要是速度、载荷、温度、时间、粗糙度、润滑条件等因素。

王家序等研究PTFE/石墨/玻璃纤维复合材料的摩擦学性能时发现，复合材料的磨损率、摩擦系数随着滑动速度的增加，表现出先减小后增大的现象。

H.Unal等对PTFE复合材料的研究发现载荷和滑动速度对PTFE的摩擦系数和磨损率均存在影响。随着载荷的增加，材料和摩擦副之间的接触面积增大，摩擦热升高并使PTFE的粘附力升高，导致转移膜更加容易生成，使摩擦变为PTFE材料之间的摩擦，随着载荷的增加摩擦系数下降。载荷对磨损率的影响相对比较复杂，在低载荷条件下，PTFE材料的磨损形式主要为粘着磨损，形成的转移膜对材料起到很好的保护作用，减小了接触面处的剪切强度，随着载荷的增加转移膜更加容易形成，磨损率反而变小。当载荷超过一定值后，材料的变形变成造成磨损的主要原因，随着载荷的增加变形增大，磨损率增加。

关于填料对PTFE改性以改善摩擦学的性能影响，国内外学者进行的研究已经有很多，并且取得了许多成果。但是，PTFE复合材料的摩擦磨损是涉及材料内部因素和摩擦过程中外部条件的共同影响，人们很难根据原理推论设计出优异的PTFE复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提出一种食品接触类PTEE复合涂层及其用途，能够复合涂层具有优异的减摩耐磨性能及热稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种食品接触类PTEE复合涂层，其原料按照质量百分比包括：PTEE30-70％，三乙胺10-20％，羟基聚10-20％，云母2-10％，二甘醇-丁醚2-10％，氧化石墨烯1-5％，溶剂余量。

优选的，所述PTEE含量为40-60％，进一步优选40-50％；

优选的，所述三乙胺含量为12-18％，进一步优选13-16％；

优选的，所述羟基聚含量为12-18％，进一步优选13-16％；

优选的，所述云母含量为3-8％，进一步优选5-7％；

优选的，所述二甘醇-丁醚含量为3-8％，进一步优选5-7％；

优选的，所述氧化石墨烯含量为2-4％，进一步优选2-2.8％。

优选的，所述溶剂为水或低碳醇，优选水或乙醇，更优选水。

所述食品接触类PTEE复合涂层优选用于食品接触类炊具，优选不粘锅。

本发明所述食品接触类PTEE复合涂层的制备方法是现有技术，一般均是采用喷涂-加热固化工艺。本发明典型但非限制性的实例包括：

(1)预处理，除去基底表面的杂质；

(2)在基底表面喷涂所述食品接触类PTEE复合涂层；

(3)将喷涂完涂料的基底放入加热装置中，加热固化，然后冷却至室温。

本发明采用的氧化石墨烯是现有的已知产品。氧化石墨烯(graphene oxide)是石墨烯的氧化物，因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

在本发明中，有效利用氧化石墨烯的上述特性，其与本发明的PTFE等其他组分共混，增加了所述PTEE复合涂层的减摩耐磨特性和热稳定性。

附图说明

图1是本发明具体实施方式1的不同溶液的极化曲线图。

图2是本发明具体实施方式1的PTFE复合涂层经过1小时磨蚀试验后表面磨痕的SEM图片。

图3是本发明具体实施方式1的PTFE复合涂层在550℃下经旋转摩擦试验1小时后磨痕的SEM图片。

具体实施方式