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一种食品机械表面易清洁涂层的结合剂的制作方法

2021-11-05 19:28:00 来源:中国专利 TAG:
一种食品机械表面易清洁涂层的结合剂
1.技术领域
2.本发明涉及一种食品机械表面易清洁涂层的结合剂,属于食品机械领域。


背景技术:

3.食品加工中,无论初加工还是精加工通常都会具有对食品进行破碎、粉碎、搅拌、加热等工序。这些工序需要采用相应的机械设备与食品、溶剂、添加剂等相接触。食品加工工具将长期处于被打磨的工作条件,加工表面经常粘附物料,影响卫生情况。而加工工序中的溶剂、添加剂等材料也将对已经被打磨的加工工具形成物理和化学的冲击。因此,在食品器械表面,经常需要涂上一层不易粘附、易清洁的涂层。但易清洁涂层一般与食品机械的结合力不够。由于食品机械经常需要打磨和烘干,还需要一定的硬度和耐高温性能。
4.本发明使用环氧树脂作为制备结合剂的原材料,环氧树脂有着良好的化学稳定性、热稳定性、优异的机械性能以及附着性能,制成的结合剂有着很好的粘附性能,并能适应食品机械的高温工作环境,适合作于食品机械的结合剂使用。


技术实现要素:

5.为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明的目的在于提供一种食品机械表面易清洁涂层的结合剂。
6.本发明所制备的环氧树脂结合剂与金属基体具有优异的附着能力,并且耐高温和耐摩擦性能优异。为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种用于食品机械表面易清洁涂层的结合剂,包括以下重量百分比的组分:环氧树脂50

55wt%、改性剂15

20wt%、胺类固化剂5

7wt%、引发剂0.2

1wt%、稀释剂9

12wt%、填料5

15wt%。
7.作为优选地,所述用于食品机械的涂层结合剂,包括以下重量百分比的组分:环氧树脂52

55wt%、改性剂18

20wt%、胺类固化剂5

6wt%、引发剂0.3

0.5wt%、稀释剂10

12wt%、填料7

12wt%。所述的环氧树脂的成分为烯丙基缩水甘油醚。本发明所述的填料为二氧化钛或二氧化锆等。上述无机填料拥有优良的硬度与耐磨性能,使用于结合剂配料中能够进一步提高结合剂的硬度、耐磨擦能力。并且本发明对环氧树脂进行了改性处理,保证加入无机填料后不会影响环氧树脂结合剂的均匀能,能够保证结合剂具有很低的摩擦系数。所述填料粒径为20

100nm。
8.所述改性剂为二甲基二烯丙基氯化铵。用于对环氧树脂进行共聚改性,向环氧树脂中引入亲水基团,提高环氧树脂的亲水性能,改性后的环氧树脂的粒子分散性、粘附性和硬度都能得到极大的提升。
9.所述胺类固化剂为n

甲基乙二胺、n

乙基乙二胺。胺类固化剂能够与环氧树脂发生加聚反应,使其具备一种三维网状结构,提高环氧树脂的粘附性。
10.所述的稀释剂为丙三醇缩水甘油醚、双甘油缩水甘油醚、山梨醇缩水甘油醚中的
一种或几种。本发明的环氧树脂结合剂可以用于铝或铝基合金、铁基合金、不锈钢或镍基金属表面,以及镀锌、镀铝的钢板以及不锈钢表面。金属表面在涂覆前应当进行脱脂除油处理,可以使用任何已知的方法进行脱脂,例如在酸性、碱性或有机溶剂中进行脱脂。另外为了进一步提高粘附力,可以对金属表面进行粗糙化处理,例如喷砂或打磨,然而这些步骤并非必须的。所述的环氧树脂结合剂可以通过常规的涂覆方法涂覆到械材表面,例如可以使用刷涂、喷涂等方法,涂覆后对结合剂进行烘烤,温度优选为100

300℃之间。
11.本发明的环氧树脂结合剂的制备方法如下:步骤一:改性环氧树脂的制备先将环氧树脂、改性剂投入反应釜内搅拌;水浴加热至75℃,再将引发剂加入至反应釜内,恒温反应2h,降温出料,得到胺类改性的环氧树脂。
12.步骤二:改性环氧树脂的固化将得到的胺类改性环氧树脂、胺类固化剂和稀释剂投入反应釜,搅拌5分钟,在搅拌情况下投入填料,搅拌均匀,静置熟化15分钟以上。得到所述用于食品机械的环氧树脂结合剂。
13.另一方面,本发明还提供一种用于食品机械的环氧树脂结合剂,所述结合剂由本发明的环氧树脂组合物涂覆在食品机械表面,然后烘干而得到。本发明的结合剂的厚度在30

50μm之间。优选地,所述结合剂在40

50μm。本发明的第三方面提供一种本发明所述的结合剂的使用方法,其包括如下步骤:将基材表面用砂纸400目打磨,至全覆盖纹路,再用无水乙醇清洗搽干净,再用稀释剂清洗再搽干净。将所述结合剂喷漆到食品机械表面后,100

300℃下进行烘干。
14.所述的食品机械材质可以为铝或铝基合金、铁基合金、铜基合金、不锈钢或镍基金属,以及镀锌、镀铝的钢板。
15.本发明采用环氧树脂作为基础原料制备结合剂,环氧树脂有着优异的粘结强度,且耐高温性与耐久性强,制得的结合剂同样具有优异的耐久性能、耐高温性能和粘附性能,能够牢固地附着于食品机械表面,同时环氧树脂结合剂还拥有密封、防漏和绝缘等性能,对食品机械有着更好的保护作用。
16.本发明使用改性剂对环氧树脂进行接枝改性,以过氧化苯甲酰作为引发剂,将改性剂与环氧树脂进行接枝共聚,改性剂有着阳离子型的氨基官能团,有着优良的亲水性能,经过改性后的环氧树脂带有亲水性的氨基,亲水性更好,拥有良好的水分散性,经其制备出的结合剂的分散性优良,能够进一步地提升机械表面的光滑程度。
17.本发明采用胺类固化剂对环氧树脂进行固化,使得环氧树脂的分子形成更稳定的三维交联网络,固化后的环氧树脂有着更好的胶结强度,并且物理机械性能得到了提升,使得制备出的结合剂有着更优异的耐磨性能。
18.本发明还将无机填料氧化钛、氧化锆等作为辅料加入,水性的环氧树脂能够很好地与无机填料相联结,进一步提高成品结合剂的耐磨耐久性能。
19.本发明以水性环氧单体作为稀释剂使用,本发明所制备的改性环氧树脂在水性环氧单体中有着更好的溶解度,并且水性环氧单体在降低体系黏度的同时,还能参与环氧树脂的固化过程,稳定环氧树脂的固化性能,在整个环氧树脂结合剂体系中起到重要的作用。
20.本发明环氧树脂结合剂不含有聚四氟乙烯,更加健康安全。不含卤代烃、苯、甲
苯、二甲苯、甲醛及其重金属铅、镉、铬、汞的化合物,其重金属和有害物质含量符合rohs指令和标准,属于绿色环保产品。
具体实施方式
[0021] 一种食品机械表面易清洁涂层的结合剂,包括以下重量百分比的组分:环氧树脂50

55wt%、改性剂15

20wt%、胺类固化剂5

7wt%、引发剂0.2

1wt%、稀释剂9

12wt%、填料5

15wt%。
[0022]
作为优选地,所述结合剂,包括以下重量百分比的组分:环氧树脂52

55wt%、改性剂18

20wt%、胺类固化剂5

6wt%、引发剂0.3

0.5wt%、稀释剂10

12wt%、填料7

12wt%。
[0023]
本发明所述的环氧树脂为烯丙基缩水甘油醚。
[0024]
所述的改性剂可以采用二甲基二烯丙基氯化铵。二甲基二烯丙基氯化铵用于环氧树脂的改性过程,氨基能为环氧树脂单体提供亲水性能,使制得的改性环氧树脂成为一种水性环氧树脂。
[0025]
所述胺类固化剂为n

甲基乙二胺或n

乙基乙二胺。
[0026]
所述的引发剂为过氧化苯甲酰,过氧化苯甲酰作为油溶性的引发剂,能够更好地引发环氧树脂与改性剂进行聚合反应,提高环氧树脂的改性效率。
[0027]
所述的稀释剂为丙三醇缩水甘油醚、双甘油缩水甘油醚、山梨醇缩水甘油醚中的一种或几种。本发明所使用的稀释剂为水性的环氧单体,水性环氧单体对本发明中改性的环氧树脂有着很好的溶解性能,对固化后的环氧树脂能够起到稀释作用。
[0028]
填料是结合剂的重要组成部分,具有补强作用,提高涂膜的附着力、硬度、耐冲击等性能。
[0029]
实施例1改性环氧树脂的制备将500克的烯丙基缩水甘油醚、195克的二甲基二烯丙基氯化铵混合加入反应釜,水浴加热至75℃,搅拌溶解以后,再加入3克的过氧化苯甲酰,再继续恒温搅拌待其反应2小时,降温出料,即可得到氨类改性后的环氧树脂。
[0030]
实施例2将得到的695克的氨类改性环氧树脂、62克的n

甲基乙二胺投入反应釜,搅拌5分钟,在搅拌情况下投入70克二氧化钛填料,搅拌均匀,静置熟化15分钟,出料并加入105克丙三醇缩水甘油醚进行稀释。经滤网200目过滤得到所述用于食品机械的环氧树脂结合剂。
[0031]
将基材表面用砂纸400目打磨,至全覆盖纹路,再用无水乙醇清洗搽干净,再用丙三醇缩水甘油醚稀释剂清洗再搽干净。喷结合剂湿厚75微米。15小时画格法检验结合力强达到0级,24时实干后用400目砂纸打磨结合剂毛糙度至无反光感,估计有毛糙度15微米。用无纺布干搽干净,开始喷易清洁功能涂层,湿厚40微米。自干后使用。实施例3将得到的680克的氨类改性环氧树脂、54克的n

甲基乙二胺投入反应釜,搅拌5分钟,转速应控制在500

800rpm。在搅拌情况下投入75克二氧化锆填料,搅拌均匀,静置熟化18分钟,出料并加入115克山梨醇缩水甘油醚进行稀释。经滤网200目过滤得到所述用于食品机械的环氧树脂结合剂。
[0032]
将基材表面用砂纸360目打磨,至全覆盖纹路,再用无水乙醇清洗搽干净,再用丙三醇缩水甘油醚稀释剂清洗再搽干净。喷结合剂湿厚60微米。15小时画格法检验结合力强达到0级,24时实干后用400目砂纸打磨结合剂毛糙度至无反光感,估计有毛糙度15微米。用无纺布干搽干净,开始喷易清洁功能涂层,湿厚35微米。自干后使用。
[0033]
实施例4将得到的690克的氨类改性环氧树脂、57克的n

乙基乙二胺投入反应釜,搅拌5分钟,转速应控制在500

800rpm。在搅拌情况下投入96克二氧化锆填料,搅拌均匀,静置熟化20分钟,出料并加入120克双甘油缩水甘油醚进行稀释。经滤网200目过滤得到所述用于食品机械的环氧树脂结合剂。
[0034]
将基材表面用砂纸370目打磨,至全覆盖纹路,再用无水乙醇清洗搽干净,再用丙三醇缩水甘油醚稀释剂清洗再搽干净。喷结合剂湿厚65微米。15小时画格法检验结合力强达到0级,24时实干后用400目砂纸打磨结合剂毛糙度至无反光感,估计有毛糙度15微米。用无纺布干搽干净,开始喷易清洁功能涂层,湿厚50微米。自干后使用。
[0035]
实施例5将得到的670克的氨类改性环氧树脂、57克的n

甲基乙二胺投入反应釜,搅拌5分钟,转速应控制在500

800rpm。在搅拌情况下投入105克二氧化钛填料,搅拌均匀,静置熟化22分钟,出料并加入112克山梨醇缩水甘油醚进行稀释。经滤网200目过滤得到所述用于食品机械的环氧树脂结合剂。
[0036]
将基材表面用砂纸360目打磨,至全覆盖纹路,再用无水乙醇清洗搽干净,再用丙三醇缩水甘油醚稀释剂清洗再搽干净。喷结合剂湿厚90微米。15小时画格法检验结合力强达到0级,24时实干后用400目砂纸打磨结合剂毛糙度至无反光感,估计有毛糙度15微米。用无纺布干搽干净,开始喷功能涂层,湿厚40微米。自干后使用。
[0037]
实施例6将得到的685克的氨类改性环氧树脂、7克的硅烷偶联剂、59克的n

乙基乙二胺投入反应釜,搅拌5分钟,转速应控制在500

800rpm。在搅拌情况下投入115克二氧化钛填料,搅拌均匀,静置熟化25分钟,出料并加入110克双甘油缩水甘油醚进行稀释。经滤网200目过滤得到所述用于食品机械的环氧树脂结合剂。
[0038]
将基材表面用砂纸390目打磨,至全覆盖纹路,再用无水乙醇清洗搽干净,再用丙三醇缩水甘油醚稀释剂清洗再搽干净。喷结合剂湿厚85微米。15小时画格法检验结合力强达到0级,24时实干后用400目砂纸打磨结合剂毛糙度至无反光感,估计有毛糙度15微米。用无纺布干搽干净,开始喷易清洁功能涂层,湿厚35微米。自干后使用。
[0039]
实施例7将得到的660克的氨类改性环氧树脂、5克的硅烷偶联剂、50克的n

乙基乙二胺投入反应釜,搅拌5分钟,转速应控制在500

800rpm。在搅拌情况下投入85克二氧化锆填料,搅拌均匀,静置熟化15分钟,出料并加入100克山梨醇缩水甘油醚进行稀释。经滤网200目过滤得到所述用于食品机械的环氧树脂结合剂。
[0040]
将基材表面用砂纸400目打磨,至全覆盖纹路,再用无水乙醇清洗搽干净,再用双甘油缩水甘油醚稀释剂清洗再搽干净。喷结合剂湿厚65微米。15小时画格法检验结合力强达到0级,24时实干后用400目砂纸打磨结合剂毛糙度至无反光感,估计有毛糙度15微米。用
无纺布干搽干净,开始喷易清洁功能涂层,湿厚40微米。自干后使用。
[0041]
实施例 2

7 所得到的环氧树脂结合剂, 测试表明其成份不含烟草违禁成份聚四氟乙烯、重金属、有毒有机物。 结合剂的硬基面结合力(gb/t5210

2006)、耐磨硬度(gb/t1768

2006) 、自干时间(gb/t 1728

1979)和耐高温结果显示在表1 中。
[0042]
表 1 基面结合力耐磨硬度耐高温自干时间实施例216mpa9h150℃100小时,无龟裂脱落24h实施例316mpa10h150℃100小时,无龟裂脱落24h实施例417mpa10h150℃100小时,无龟裂脱落24h实施例516mpa9h150℃100小时,无龟裂脱落24h实施例616mpa9h150℃100小时,无龟裂脱落24h实施例717mpa9h150℃100小时,无龟裂脱落24h
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