【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锅具材料领域，具体涉及一种锅具抑菌材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着现代家庭生活品质的不断提升，厨房锅具的功能性和安全性已成为消费者关注的重点。作为食品加工的重要工具，锅具在长期使用过程中容易受到细菌、霉菌等微生物侵袭，尤其是在高湿度、高温油烟等复杂使用环境下，细菌滋生可能导致交叉污染，威胁食品安全和人体健康。因此，开发具备高效抑菌性能的锅具材料成为锅具行业的关键需求。与此同时，锅具在使用过程中还需要承受频繁的摩擦、刮擦和高温条件，这就对其表面涂层的耐磨性提出了更高的要求。锅具材料不仅需要在极端环境下保持长效抑菌性能，还需具备优异的耐磨性，以确保其使用寿命和稳定性。因此，满足抑菌和耐磨性能双重需求的锅具涂层材料，不仅能够显著提升锅具的卫生安全性，还能延长其使用寿命，降低更换成本，对提升消费者体验和推动行业技术升级具有重要意义。材料性能的不断优化和突破，将为锅具行业提供更高附加值的产品，并进一步拓宽其应用场景，从而促进绿色、健康和高性能锅具的广泛应用。
2、目前，锅具涂层材料的研发已取得一定成果，但仍存在诸多不足。如专利号为cn107981702b的中国专利公开了一种抗菌不粘锅具及其制造方法，其通过在涂层中添加银离子实现抑菌效果，但由于银离子在高温环境下易失活，导致长效抑菌性能不足。同时，现有涂层材料在耐磨性方面也存在明显局限。如专利号为cn107080468b的中国专利介绍了一种高硬度耐磨涂层，但其耐磨性能在强烈摩擦环境下迅速降低，无法满足锅具长期使用需求。导致这些不足的原因主要在于材料体系设计的单
技术实现思路
1、 (1)解决的技术问题
2、本专利技术的目的是提供一种锅具抑菌材料及其制备方法，解决目前锅具材料在抑菌和耐磨性能不足的问题。
3、 (2)技术方案
4、为了实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：
5、一种锅具抑菌材料，以重量份数计，包括以下组成成分：表面改性氮化硼纳米管包覆银填料0.5~1.5份、负载二氧化硅的掺杂二氧化钛颗粒3~8份、聚四氟乙烯25~35份、有机硅树脂10~15份、热稳定剂1.0~3.0份、聚乙二醇400 0.5~1份、乙醇45~55份、固化剂1~3份。
6、进一步，所述的表面改性氮化硼管包覆银填料的制备方法如下：以重量份数计，将10~18份氮化硼管包覆银填料加入100~150份无水乙醇中，以500~700 rpm的搅拌速率搅拌30~40min，搅拌完成后进行超声处理获得悬浮液，其中超声处理的参数为：声功率为200~300 w，频率为40~50 khz，超声时间为20~30min，接着继续加入1.0~2.5份kh-550，接着在60~80℃的温度下，继续以搅拌速率为300~500 rpm搅拌20~30min，搅拌完成后，将反应液通过真空过滤分离，收集滤渣，将滤渣转移至烧杯中，用100~150 ml无水乙醇洗涤3~4次，每次搅拌时间为5~10min，以去除未反应的kh-550和杂质，洗涤完成后，过滤得到滤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银填料。
7、进一步，所述的氮化硼管包覆银填料的制备方法如下：以重量份数计，称取3.0~4.5份氮化硼纳米管置于250 ml烧杯中，加入100~150 ml无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上，以搅拌速率为500~700 rpm，搅拌20~30min，随后，将烧杯置于超声波清洗器中，在超声功率为200~300 w、频率为40~50 khz的条件下超声处理20~30min形成氮化硼纳米管悬浮液，另外称取1.0~1.5份硝酸银溶解于100~150 ml去离子水中获得硝酸银溶液，将氮化硼纳米管悬浮液加入硝酸银溶液中，置于磁力搅拌器上，以搅拌速率500~700 rpm搅拌30~40min，将混合溶液转移至真空超声装置中，在-0.08~-0.1mpa的真空压力条件下进行超声处理，超声功率为200~300 w，频率为40~50 khz，处理时间为20~30 min，真空超声处理结束后恢复至常压，将混合液加热至50~60℃，随后缓慢滴加0.1 mol/l的葡萄糖溶液，滴加速率为1~2 ml/min，总体积控制在20~30 ml，继续保持恒温搅拌60~90 min，直至溶液颜色由无色逐渐变为浅灰色，将反应液冷却后通过真空过滤分离，收集滤渣，并用去离子水洗涤2~3次，每次用量为100~150 ml，随后，用无水乙醇洗涤1~2次，每次用量为50~100 ml，洗涤后的滤渣转移至真空干燥箱中，在60~70℃条件下干燥10~12h，得到氮化硼管包覆银填料。
8、进一步，所述的氮化硼管的制备方法为：以重量份数计，称取5.0~8.0份无定型硼粉置于高温惰性气氛管式炉的石墨坩埚中，将管式炉内部抽至真空，真空度控制在-0.08~-0.1 mpa，然后通入氩气进行保护，流量控制在200~300 ml/min，将炉温以5~10℃/min的升温速率加热至800~1100℃，保温30~60 min，对硼粉进行活化处理，活化处理完成后，将炉温继续以10~20℃/min的升温速率加热至1200~1400℃，同时通入200~400 ml/min的氨气进行氮化反应，保温时间为2~4h，反应完成后，停止氨气通入，通入200~300 ml/min的氩气护，以5~10℃/min的降温速率将炉温降至室温，得到初步生成的氮化硼产物，将初步生成的产物取出后置于烧杯中，加入100~150 ml0.1~0.5 mol/l稀盐酸溶液，置于磁力搅拌器上，以搅拌速率300~500 rpm搅拌30~60 min，对产物进行酸洗处理，酸洗后的产物用去离子水清洗3~5次，每次用量为100~150 ml，直至洗液的ph接近中性，随后用无水乙醇洗涤1~2次，每次用量为50~100 ml，以完成进一步清洗，将清洗后的产物转移至真空干燥箱中，在60~80℃下干燥12~24h，得到干燥的氮化硼纳米管。
9、进一步，所述的表面改性氮化硼管包覆银填料的平均直径为15~65nm，平均长度为550~1350nm。
10、本专利技术采用表面改性氮化硼纳米管包覆银填料的设计主要用于增强锅具涂层的长效抑菌性能和耐磨性能。通过制备过程中对氮化硼纳米管的表面改性和银离子的包覆设计，利用氮化硼纳米管的高机械强度和优异的热稳定性为基体，结合银离子的广谱抗菌特性，有效提升涂层材料在高温和复杂环境下的抗菌能力。此外，通过在包覆过程中引入kh-550硅烷偶联剂，增强了银离子与氮化硼纳米管之间的结合力，不仅提高了填料颗粒的分散性，还增强了涂层的整体结构稳定性，从而在长期使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锅具抑菌材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下组成成分：表面改性氮化硼纳米管包覆银填料0.5~1.5份、负载二氧化硅的掺杂二氧化钛颗粒3~8份、聚四氟乙烯25~35份、有机硅树脂10~15份、热稳定剂1.0~3.0份、聚乙二醇400 0.5~1份、乙醇45~55份、固化剂1~3份。
2.如权利要求1所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的表面改性氮化硼管包覆银填料的制备方法如下：以重量份数计，将10~18份氮化硼管包覆银填料加入100~150份无水乙醇中，以500~700 rpm的搅拌速率搅拌30~40min，搅拌完成后进行超声处理获得悬浮液，其中超声处理的参数为：声功率为200~300 W，频率为40~50 kHz，超声时间为20~30min，接着继续加入1.0~2.5份KH-550，接着在60~80℃的温度下，继续以搅拌速率为300~500 rpm搅拌20~30min，搅拌完成后，将反应液通过真空过滤分离，收集滤渣，将滤渣转移至烧杯中，用100~150 mL无水乙醇洗涤3~4次，每次搅拌时间为5~10min，以去除未反应的KH-550和杂质，洗涤完成后
3.如权利要求2所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管包覆银填料的制备方法如下：以重量份数计，称取3.0~4.5份氮化硼纳米管置于250 mL烧杯中，加入100~150 mL无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上，以搅拌速率为500~700 rpm，搅拌20~30min，随后，将烧杯置于超声波清洗器中，在超声功率为200~300 W、频率为40~50 kHz的条件下超声处理20~30min形成氮化硼纳米管悬浮液，另外称取1.0~1.5份硝酸银溶解于100~150 mL去离子水中获得硝酸银溶液，将氮化硼纳米管悬浮液加入硝酸银溶液中，置于磁力搅拌器上，以搅拌速率500~700 rpm搅拌30~40min，将混合溶液转移至真空超声装置中，在-0.08~-0.1MPa的真空压力条件下进行超声处理，超声功率为200~300 W，频率为40~50 kHz，处理时间为20~30 min，真空超声处理结束后恢复至常压，将混合液加热至50~60℃，随后缓慢滴加0.1 mol/L的葡萄糖溶液，滴加速率为1~2 mL/min，总体积控制在20~30 mL，继续保持恒温搅拌60~90 min，直至溶液颜色由无色逐渐变为浅灰色，将反应液冷却后通过真空过滤分离，收集滤渣，并用去离子水洗涤2~3次，每次用量为100~150 mL，随后，用无水乙醇洗涤1~2次，每次用量为50~100 mL，洗涤后的滤渣转移至真空干燥箱中，在60~70℃条件下干燥10~12h，得到氮化硼管包覆银填料。
4.如权利要求3所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管的制备方法为：以重量份数计，称取5.0~8.0份无定型硼粉置于高温惰性气氛管式炉的石墨坩埚中，将管式炉内部抽至真空，真空度控制在-0.08~-0.1 MPa，然后通入氩气进行保护，流量控制在200~300 mL/min，将炉温以5~10℃/min的升温速率加热至800~1100℃，保温30~60 min，对硼粉进行活化处理，活化处理完成后，将炉温继续以10~20℃/min的升温速率加热至1200~1400℃，同时通入200~400 mL/min的氨气进行氮化反应，保温时间为2~4h，反应完成后，停止氨气通入，通入200~300 mL/min的氩气护，以5~10℃/min的降温速率将炉温降至室温，得到初步生成的氮化硼产物，将初步生成的产物取出后置于烧杯中，加入100~150 mL0.1~0.5mol/L稀盐酸溶液，置于磁力搅拌器上，以搅拌速率300~500 rpm搅拌30~60 min，对产物进行酸洗处理，酸洗后的产物用去离子水清洗3~5次，每次用量为100~150 mL，直至洗液的pH接近中性，随后用无水乙醇洗涤1~2次，每次用量为50~100 mL，以完成进一步清洗，将清洗后的产物转移至真空干燥箱中，在60~80℃下干燥12~24h，得到干燥的氮化硼纳米管。
5.如权利要求1或2所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的表面改性氮化硼管包覆银填料的平均直径为15~65nm，平均长度为550~1350nm。
6.如权利要求1所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的负载二氧化硅的掺杂二氧化钛颗粒的制备方法为：以重量份数计，称取5.0~7.0份掺杂二氧化钛颗粒置于250 mL烧杯中，加入100~150 mL无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上，以搅拌速率300~500 rpm搅拌30~...
【技术特征摘要】
1.一种锅具抑菌材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下组成成分：表面改性氮化硼纳米管包覆银填料0.5~1.5份、负载二氧化硅的掺杂二氧化钛颗粒3~8份、聚四氟乙烯25~35份、有机硅树脂10~15份、热稳定剂1.0~3.0份、聚乙二醇400 0.5~1份、乙醇45~55份、固化剂1~3份。
2.如权利要求1所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的表面改性氮化硼管包覆银填料的制备方法如下：以重量份数计，将10~18份氮化硼管包覆银填料加入100~150份无水乙醇中，以500~700 rpm的搅拌速率搅拌30~40min，搅拌完成后进行超声处理获得悬浮液，其中超声处理的参数为：声功率为200~300 w，频率为40~50 khz，超声时间为20~30min，接着继续加入1.0~2.5份kh-550，接着在60~80℃的温度下，继续以搅拌速率为300~500 rpm搅拌20~30min，搅拌完成后，将反应液通过真空过滤分离，收集滤渣，将滤渣转移至烧杯中，用100~150 ml无水乙醇洗涤3~4次，每次搅拌时间为5~10min，以去除未反应的kh-550和杂质，洗涤完成后，过滤得到滤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银填料。
3.如权利要求2所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管包覆银填料的制备方法如下：以重量份数计，称取3.0~4.5份氮化硼纳米管置于250 ml烧杯中，加入100~150 ml无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上，以搅拌速率为500~700 rpm，搅拌20~30min，随后，将烧杯置于超声波清洗器中，在超声功率为200~300 w、频率为40~50 khz的条件下超声处理20~30min形成氮化硼纳米管悬浮液，另外称取1.0~1.5份硝酸银溶解于100~150 ml去离子水中获得硝酸银溶液，将氮化硼纳米管悬浮液加入硝酸银溶液中，置于磁力搅拌器上，以搅拌速率500~700 rpm搅拌30~40min，将混合溶液转移至真空超声装置中，在-0.08~-0.1mpa的真空压力条件下进行超声处理，超声功率为200~300 w，频率为40~50 khz，处理时间为20~30 min，真空超声处理结束后恢复至常压，将混合液加热至50~60℃，随后缓慢滴加0.1 mol/l的葡萄糖溶液，滴加速率为1~2 ml/min，总体积控制在20~30 ml，继续保持恒温搅拌60~90 min，直至溶液颜色由无色逐渐变为浅灰色，将反应液冷却后通过真空过滤分离，收集滤渣，并用去离子水洗涤2~3次，每次用量为100~150 ml，随后，用无水乙醇洗涤1~2次，每次用量为50~100 ml，洗涤后的滤渣转移至真空干燥箱中，在60~70℃条件下干燥10~12h，得到氮化硼管包覆银填料。
4.如权利要求3所述的一种锅具抑菌材料，其特征在于，所述的氮化硼管的制备方法为：以重量份数计，称取5.0~8.0份无定型硼粉置于高温惰性气氛管式炉的石墨坩埚中，将管式炉内部抽至真空，真空度控制在-0.08~-0.1 mpa，然后通入氩气进行保护，流量控制在200~300 ml/min，将炉温以5~10℃/min的升温速率加热至800~1100℃，保温30~60 min，对硼粉进行活化处理，活化处理完成后，将炉温继续以10~20℃/min的升温速率加热至1200~1400℃，同时通入200~400 ml/min的氨气进行氮化反应，保温时间为2~4h，反应完成后，停止氨气通入，通入200~300 ml/min的氩气护，以5~10℃/min的降温速率将炉温降至室温，得到初步生成的氮化硼产物，将初步生成的产物取出后置于烧杯中，加入100~150 ml0.1~0.5mol/l稀盐酸溶液，置于磁力搅拌器上，以搅拌速率300~500 rpm搅拌30~60 min，对产物进行酸洗处理，酸洗后的产物用去离子水清洗3~5次，每次用量为100~150 ml，直至洗液的ph接近中性，随后用无水乙醇洗涤1~2次，每次用量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李胜强，李君，周和平，马磊，
申请(专利权)人：浙江康巴赫科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。