【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鍋具材料領域，具體涉及一種鍋具抑菌材料及其制備方法。
技術介紹
1、隨著現代家庭生活品質的不斷提升，廚房鍋具的功能性和安全性已成為消費者關注的重點。作為食品加工的重要工具，鍋具在長期使用過程中容易受到細菌、霉菌等微生物侵襲，尤其是在高濕度、高溫油煙等復雜使用環境下，細菌滋生可能導致交叉污染，威脅食品安全和人體健康。因此，開發具備高效抑菌性能的鍋具材料成為鍋具行業的關鍵需求。與此同時，鍋具在使用過程中還需要承受頻繁的摩擦、刮擦和高溫條件，這就對其表面涂層的耐磨性提出了更高的要求。鍋具材料不僅需要在極端環境下保持長效抑菌性能，還需具備優異的耐磨性，以確保其使用壽命和穩定性。因此，滿足抑菌和耐磨性能雙重需求的鍋具涂層材料，不僅能夠顯著提升鍋具的衛生安全性，還能延長其使用壽命，降低更換成本，對提升消費者體驗和推動行業技術升級具有重要意義。材料性能的不斷優化和突破，將為鍋具行業提供更高附加值的產品，并進一步拓寬其應用場景，從而促進綠色、健康和高性能鍋具的廣泛應用。
2、目前，鍋具涂層材料的研發已取得一定成果，但仍存在諸多不足。如專利號為cn107981702b的中國專利公開了一種抗菌不粘鍋具及其制造方法，其通過在涂層中添加銀離子實現抑菌效果，但由于銀離子在高溫環境下易失活，導致長效抑菌性能不足。同時，現有涂層材料在耐磨性方面也存在明顯局限。如專利號為cn107080468b的中國專利介紹了一種高硬度耐磨涂層，但其耐磨性能在強烈摩擦環境下迅速降低，無法滿足鍋具長期使用需求。導致這些不足的原因主要在于材料體系設計的單
技術實現思路
1、?(1)解決的技術問題
2、本專利技術的目的是提供一種鍋具抑菌材料及其制備方法，解決目前鍋具材料在抑菌和耐磨性能不足的問題。
3、?(2)技術方案
4、為了實現上述目的，本專利技術提供如下的技術方案：
5、一種鍋具抑菌材料，以重量份數計，包括以下組成成分：表面改性氮化硼納米管包覆銀填料0.5~1.5份、負載二氧化硅的摻雜二氧化鈦顆粒3~8份、聚四氟乙烯25~35份、有機硅樹脂10~15份、熱穩定劑1.0~3.0份、聚乙二醇400?0.5~1份、乙醇45~55份、固化劑1~3份。
6、進一步，所述的表面改性氮化硼管包覆銀填料的制備方法如下：以重量份數計，將10~18份氮化硼管包覆銀填料加入100~150份無水乙醇中，以500~700?rpm的攪拌速率攪拌30~40min，攪拌完成后進行超聲處理獲得懸浮液，其中超聲處理的參數為：聲功率為200~300?w，頻率為40~50?khz，超聲時間為20~30min，接著繼續加入1.0~2.5份kh-550，接著在60~80℃的溫度下，繼續以攪拌速率為300~500?rpm攪拌20~30min，攪拌完成后，將反應液通過真空過濾分離，收集濾渣，將濾渣轉移至燒杯中，用100~150?ml無水乙醇洗滌3~4次，每次攪拌時間為5~10min，以去除未反應的kh-550和雜質，洗滌完成后，過濾得到濾渣置于真空干燥箱中，在60~70°c下干燥10~12h，得到表面改性氮化硼管包覆銀填料。
7、進一步，所述的氮化硼管包覆銀填料的制備方法如下：以重量份數計，稱取3.0~4.5份氮化硼納米管置于250?ml燒杯中，加入100~150?ml無水乙醇，將燒杯置于磁力攪拌器上，以攪拌速率為500~700?rpm，攪拌20~30min，隨后，將燒杯置于超聲波清洗器中，在超聲功率為200~300?w、頻率為40~50?khz的條件下超聲處理20~30min形成氮化硼納米管懸浮液，另外稱取1.0~1.5份硝酸銀溶解于100~150?ml去離子水中獲得硝酸銀溶液，將氮化硼納米管懸浮液加入硝酸銀溶液中，置于磁力攪拌器上，以攪拌速率500~700?rpm攪拌30~40min，將混合溶液轉移至真空超聲裝置中，在-0.08~-0.1mpa的真空壓力條件下進行超聲處理，超聲功率為200~300?w，頻率為40~50?khz，處理時間為20~30?min，真空超聲處理結束后恢復至常壓，將混合液加熱至50~60℃，隨后緩慢滴加0.1?mol/l的葡萄糖溶液，滴加速率為1~2?ml/min，總體積控制在20~30?ml，繼續保持恒溫攪拌60~90?min，直至溶液顏色由無色逐漸變為淺灰色，將反應液冷卻后通過真空過濾分離，收集濾渣，并用去離子水洗滌2~3次，每次用量為100~150?ml，隨后，用無水乙醇洗滌1~2次，每次用量為50~100?ml，洗滌后的濾渣轉移至真空干燥箱中，在60~70℃條件下干燥10~12h，得到氮化硼管包覆銀填料。
8、進一步，所述的氮化硼管的制備方法為：以重量份數計，稱取5.0~8.0份無定型硼粉置于高溫惰性氣氛管式爐的石墨坩堝中，將管式爐內部抽至真空，真空度控制在-0.08~-0.1?mpa，然后通入氬氣進行保護，流量控制在200~300?ml/min，將爐溫以5~10℃/min的升溫速率加熱至800~1100℃，保溫30~60?min，對硼粉進行活化處理，活化處理完成后，將爐溫繼續以10~20℃/min的升溫速率加熱至1200~1400℃，同時通入200~400?ml/min的氨氣進行氮化反應，保溫時間為2~4h，反應完成后，停止氨氣通入，通入200~300?ml/min的氬氣護，以5~10℃/min的降溫速率將爐溫降至室溫，得到初步生成的氮化硼產物，將初步生成的產物取出后置于燒杯中，加入100~150?ml0.1~0.5?mol/l稀鹽酸溶液，置于磁力攪拌器上，以攪拌速率300~500?rpm攪拌30~60?min，對產物進行酸洗處理，酸洗后的產物用去離子水清洗3~5次，每次用量為100~150?ml，直至洗液的ph接近中性，隨后用無水乙醇洗滌1~2次，每次用量為50~100?ml，以完成進一步清洗，將清洗后的產物轉移至真空干燥箱中，在60~80℃下干燥12~24h，得到干燥的氮化硼納米管。
9、進一步，所述的表面改性氮化硼管包覆銀填料的平均直徑為15~65nm，平均長度為550~1350nm。
10、本專利技術采用表面改性氮化硼納米管包覆銀填料的設計主要用于增強鍋具涂層的長效抑菌性能和耐磨性能。通過制備過程中對氮化硼納米管的表面改性和銀離子的包覆設計，利用氮化硼納米管的高機械強度和優異的熱穩定性為基體，結合銀離子的廣譜抗菌特性，有效提升涂層材料在高溫和復雜環境下的抗菌能力。此外，通過在包覆過程中引入kh-550硅烷偶聯劑，增強了銀離子與氮化硼納米管之間的結合力，不僅提高了填料顆粒的分散性，還增強了涂層的整體結構穩定性，從而在長期使本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鍋具抑菌材料，其特征在于，以重量份數計，包括以下組成成分：表面改性氮化硼納米管包覆銀填料0.5~1.5份、負載二氧化硅的摻雜二氧化鈦顆粒3~8份、聚四氟乙烯25~35份、有機硅樹脂10~15份、熱穩定劑1.0~3.0份、聚乙二醇400?0.5~1份、乙醇45~55份、固化劑1~3份。
2.如權利要求1所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的表面改性氮化硼管包覆銀填料的制備方法如下：以重量份數計，將10~18份氮化硼管包覆銀填料加入100~150份無水乙醇中，以500~700?rpm的攪拌速率攪拌30~40min，攪拌完成后進行超聲處理獲得懸浮液，其中超聲處理的參數為：聲功率為200~300?W，頻率為40~50?kHz，超聲時間為20~30min，接著繼續加入1.0~2.5份KH-550，接著在60~80℃的溫度下，繼續以攪拌速率為300~500?rpm攪拌20~30min，攪拌完成后，將反應液通過真空過濾分離，收集濾渣，將濾渣轉移至燒杯中，用100~150?mL無水乙醇洗滌3~4次，每次攪拌時間為5~10min，以去除未反應的KH-550和雜質，洗滌完成后
3.如權利要求2所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管包覆銀填料的制備方法如下：以重量份數計，稱取3.0~4.5份氮化硼納米管置于250?mL燒杯中，加入100~150?mL無水乙醇，將燒杯置于磁力攪拌器上，以攪拌速率為500~700?rpm，攪拌20~30min，隨后，將燒杯置于超聲波清洗器中，在超聲功率為200~300?W、頻率為40~50?kHz的條件下超聲處理20~30min形成氮化硼納米管懸浮液，另外稱取1.0~1.5份硝酸銀溶解于100~150?mL去離子水中獲得硝酸銀溶液，將氮化硼納米管懸浮液加入硝酸銀溶液中，置于磁力攪拌器上，以攪拌速率500~700?rpm攪拌30~40min，將混合溶液轉移至真空超聲裝置中，在-0.08~-0.1MPa的真空壓力條件下進行超聲處理，超聲功率為200~300?W，頻率為40~50?kHz，處理時間為20~30?min，真空超聲處理結束后恢復至常壓，將混合液加熱至50~60℃，隨后緩慢滴加0.1?mol/L的葡萄糖溶液，滴加速率為1~2?mL/min，總體積控制在20~30?mL，繼續保持恒溫攪拌60~90?min，直至溶液顏色由無色逐漸變為淺灰色，將反應液冷卻后通過真空過濾分離，收集濾渣，并用去離子水洗滌2~3次，每次用量為100~150?mL，隨后，用無水乙醇洗滌1~2次，每次用量為50~100?mL，洗滌后的濾渣轉移至真空干燥箱中，在60~70℃條件下干燥10~12h，得到氮化硼管包覆銀填料。
4.如權利要求3所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管的制備方法為：以重量份數計，稱取5.0~8.0份無定型硼粉置于高溫惰性氣氛管式爐的石墨坩堝中，將管式爐內部抽至真空，真空度控制在-0.08~-0.1?MPa，然后通入氬氣進行保護，流量控制在200~300?mL/min，將爐溫以5~10℃/min的升溫速率加熱至800~1100℃，保溫30~60?min，對硼粉進行活化處理，活化處理完成后，將爐溫繼續以10~20℃/min的升溫速率加熱至1200~1400℃，同時通入200~400?mL/min的氨氣進行氮化反應，保溫時間為2~4h，反應完成后，停止氨氣通入，通入200~300?mL/min的氬氣護，以5~10℃/min的降溫速率將爐溫降至室溫，得到初步生成的氮化硼產物，將初步生成的產物取出后置于燒杯中，加入100~150?mL0.1~0.5mol/L稀鹽酸溶液，置于磁力攪拌器上，以攪拌速率300~500?rpm攪拌30~60?min，對產物進行酸洗處理，酸洗后的產物用去離子水清洗3~5次，每次用量為100~150?mL，直至洗液的pH接近中性，隨后用無水乙醇洗滌1~2次，每次用量為50~100?mL，以完成進一步清洗，將清洗后的產物轉移至真空干燥箱中，在60~80℃下干燥12~24h，得到干燥的氮化硼納米管。
5.如權利要求1或2所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的表面改性氮化硼管包覆銀填料的平均直徑為15~65nm，平均長度為550~1350nm。
6.如權利要求1所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的負載二氧化硅的摻雜二氧化鈦顆粒的制備方法為：以重量份數計，稱取5.0~7.0份摻雜二氧化鈦顆粒置于250?mL燒杯中，加入100~150?mL無水乙醇，將燒杯置于磁力攪拌器上，以攪拌速率300~500?rpm攪拌30~...
【技術特征摘要】
1.一種鍋具抑菌材料，其特征在于，以重量份數計，包括以下組成成分：表面改性氮化硼納米管包覆銀填料0.5~1.5份、負載二氧化硅的摻雜二氧化鈦顆粒3~8份、聚四氟乙烯25~35份、有機硅樹脂10~15份、熱穩定劑1.0~3.0份、聚乙二醇400?0.5~1份、乙醇45~55份、固化劑1~3份。
2.如權利要求1所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的表面改性氮化硼管包覆銀填料的制備方法如下：以重量份數計，將10~18份氮化硼管包覆銀填料加入100~150份無水乙醇中，以500~700?rpm的攪拌速率攪拌30~40min，攪拌完成后進行超聲處理獲得懸浮液，其中超聲處理的參數為：聲功率為200~300?w，頻率為40~50?khz，超聲時間為20~30min，接著繼續加入1.0~2.5份kh-550，接著在60~80℃的溫度下，繼續以攪拌速率為300~500?rpm攪拌20~30min，攪拌完成后，將反應液通過真空過濾分離，收集濾渣，將濾渣轉移至燒杯中，用100~150?ml無水乙醇洗滌3~4次，每次攪拌時間為5~10min，以去除未反應的kh-550和雜質，洗滌完成后，過濾得到濾渣置于真空干燥箱中，在60~70°c下干燥10~12h，得到表面改性氮化硼管包覆銀填料。
3.如權利要求2所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管包覆銀填料的制備方法如下：以重量份數計，稱取3.0~4.5份氮化硼納米管置于250?ml燒杯中，加入100~150?ml無水乙醇，將燒杯置于磁力攪拌器上，以攪拌速率為500~700?rpm，攪拌20~30min，隨后，將燒杯置于超聲波清洗器中，在超聲功率為200~300?w、頻率為40~50?khz的條件下超聲處理20~30min形成氮化硼納米管懸浮液，另外稱取1.0~1.5份硝酸銀溶解于100~150?ml去離子水中獲得硝酸銀溶液，將氮化硼納米管懸浮液加入硝酸銀溶液中，置于磁力攪拌器上，以攪拌速率500~700?rpm攪拌30~40min，將混合溶液轉移至真空超聲裝置中，在-0.08~-0.1mpa的真空壓力條件下進行超聲處理，超聲功率為200~300?w，頻率為40~50?khz，處理時間為20~30?min，真空超聲處理結束后恢復至常壓，將混合液加熱至50~60℃，隨后緩慢滴加0.1?mol/l的葡萄糖溶液，滴加速率為1~2?ml/min，總體積控制在20~30?ml，繼續保持恒溫攪拌60~90?min，直至溶液顏色由無色逐漸變為淺灰色，將反應液冷卻后通過真空過濾分離，收集濾渣，并用去離子水洗滌2~3次，每次用量為100~150?ml，隨后，用無水乙醇洗滌1~2次，每次用量為50~100?ml，洗滌后的濾渣轉移至真空干燥箱中，在60~70℃條件下干燥10~12h，得到氮化硼管包覆銀填料。
4.如權利要求3所述的一種鍋具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管的制備方法為：以重量份數計，稱取5.0~8.0份無定型硼粉置于高溫惰性氣氛管式爐的石墨坩堝中，將管式爐內部抽至真空，真空度控制在-0.08~-0.1?mpa，然后通入氬氣進行保護，流量控制在200~300?ml/min，將爐溫以5~10℃/min的升溫速率加熱至800~1100℃，保溫30~60?min，對硼粉進行活化處理，活化處理完成后，將爐溫繼續以10~20℃/min的升溫速率加熱至1200~1400℃，同時通入200~400?ml/min的氨氣進行氮化反應，保溫時間為2~4h，反應完成后，停止氨氣通入，通入200~300?ml/min的氬氣護，以5~10℃/min的降溫速率將爐溫降至室溫，得到初步生成的氮化硼產物，將初步生成的產物取出后置于燒杯中，加入100~150?ml0.1~0.5mol/l稀鹽酸溶液，置于磁力攪拌器上，以攪拌速率300~500?rpm攪拌30~60?min，對產物進行酸洗處理，酸洗后的產物用去離子水清洗3~5次，每次用量為100~150?ml，直至洗液的ph接近中性，隨后用無水乙醇洗滌1~2次，每次用量為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李勝強，李君，周和平，馬磊，
申請(專利權)人：浙江康巴赫科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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