[发明专利]一种石墨烯高温超耐磨不粘涂层材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯复合材料，尤其涉及一种石墨烯高温耐磨不粘涂层材料。

背景技术

不粘锅是对锅内腔的表面进行表面处理，使其形成不粘层，使不粘层表面不易粘附食品、油污等，并且方便清洁。常见不粘锅的内腔表面采用了不粘涂层，最常用的不粘涂层有特氟龙涂层。特氟龙涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料，英文名称为 Teflon，因为发音的缘故，通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等。特氟龙涂料结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料无法抗衡的综合优势，它应用的灵活性使得它能用于几乎所有形状和大小的产品上。特氟龙分为聚四氟乙烯 (PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物 (FEP)、过氟烷基化物 (PFA)、乙烯和四氟乙烯的共聚物(ETFE)等几种基本类型：

(1)特氟龙PTFE：可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290～300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性；

(2) 特氟龙 FEP：在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最高使用温度为200℃；

(3)特氟龙PFA：与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域；

(4) 特氟龙 ETFE：该树脂是最坚韧的氟聚合物，可以形成一层高度耐用的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。

经过特氟龙涂装后，具有以下特性：

(1) 不粘性：几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。

(2) 耐热性：特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到

300℃，一般在 240℃～ 260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。

(3)滑动性：特氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化，但数值仅在0.05～0.15之间。

目前，特氟龙不粘涂层主要为分散体涂层和粉体涂层。分散体涂层的加工方法是使涂层材料均匀的分布在溶剂中形成分散液 ( 固态物质混在液体中 ) 的一种湿法加工，这种混合物被高压空气雾化并喷涂于工件表面；粉体涂层加工的方法是一种干式加工，在此所使用的涂层材料为极其细小的固体颗粒形态，加工采用恰当的方法使微粉状涂层颗粒附着在工件上，随后涂覆的微粉在烘炉中熔融。

现市场上出售使用的不粘锅涂层材料，为50年代应用的特氟龙材料。虽然具有良好的不粘特性，但是其使用温度不能过高，并且耐磨性差，致使不粘涂层在标准耐磨测试条件下，所能够承受的耐磨次数也仅能够达到3万次左右(CMA2005美国厨具协会标准)，致使不粘锅涂层的实际使用寿命大约不到一年 ( 在家庭每日正常使用的条件下 )，造成高频率的更换不粘锅，带来资源的浪费和环境的污染。因此，提高不沾涂层的使用寿命，是不粘锅制造行业亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种石墨烯高温耐磨不粘涂层材料,以特氟龙为基底，提高了耐磨性和耐高温性能，可用于不粘锅内腔表面的不粘涂层。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种石墨烯高温耐磨不粘涂层材料，原料按重量份数计，包括：特氟龙 80～99份，石墨烯1～6份，硫酸钙晶须0.5～3份，纳米碳化物陶瓷粉2～11份。

优选的，特氟龙重量份数为91份。

更优选的，特氟龙为聚四氟乙烯(PTFE)。

优选的，所述纳米碳化物陶瓷粉为纳米碳化硅、纳米碳化硼、纳米碳化锆中的一种。

本发明的显著优点在于：

由于纳米碳化物陶瓷粉体材料与特氟龙(PTFE或Non-stick coating)具有良好的亲和性，能够使特氟龙与陶瓷粉形成很好的界面亲和将陶瓷粉牢固的固定在特氟龙晶体中，在特氟龙的基体中形成强化相。而且三种陶瓷材料都是高硬度、高稳定性、耐高温、耐磨材料，因此这些强化相与特氟龙基体牢固结合而不易脱落，在磨损时强化相具有良好的抵抗磨损的作用，使得本发明的不粘黏涂层的耐磨性能得以显著提高，耐高温可以达到650℃以上。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1