[發(fā)明專利]一種耐高溫食用油的硅橡膠共混物及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410336543.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN104130584A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭建華;李志才;曾幸榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L83/07
• 分類號(hào): C08L83/07;C08L83/06;C08L27/18;C08K13/02;C08K3/36;C08K5/14;B29C35/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略;李本祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐高溫食用油的硅橡膠共混物及其制備方法，所述的共混物可用于生產(chǎn)耐高溫食用油的硅橡膠廚具制品(刮鏟、勺子、鏟刀、夾鉗等)的塑料或金屬骨架包覆材料。

技術(shù)背景

硅橡膠具有耐高低溫性、耐候性、絕緣性、無(wú)毒環(huán)保和生理惰性等優(yōu)點(diǎn)，在電子、電氣、機(jī)械、化工、醫(yī)療、食品加工等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。熱硫化硅橡膠可以用作硅橡膠廚具制品，如刮鏟、勺子、鏟刀。夾鉗等。與傳統(tǒng)的木質(zhì)和鐵質(zhì)廚具相比，硅橡膠廚具具有質(zhì)地柔軟，不損傷油鍋或煎鍋的內(nèi)表涂層，易清潔，無(wú)毒衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，因而越來(lái)越多受到人們的青睞。但是，硅橡膠是一種非極性橡膠，當(dāng)其長(zhǎng)期接觸高溫食用油如橄欖油、花生油和葵花籽油時(shí)，容易發(fā)生體積膨脹，顏色變深，強(qiáng)度下降等現(xiàn)象，因此，硅橡膠不耐高溫食用油的缺點(diǎn)限制了硅橡膠在廚具制品中的應(yīng)用。

為了改善硅橡膠的耐高溫食品油性能，目前常用的方法是通過共聚或共混方法提高硅橡膠的極性。比如，氟硅橡膠是一種共聚橡膠，其分子主鏈結(jié)構(gòu)和甲基乙烯基硅橡膠相近，由于氟硅橡膠的側(cè)鏈上連有三氟丙基，其分子極性比硅橡膠更大，因此，耐油性能優(yōu)于硅橡膠，但氟硅橡膠價(jià)格昂貴，作為廚具硅橡膠材料時(shí)，生產(chǎn)成本過高，難以推廣應(yīng)用。此外，硅橡膠與其他極性橡膠如氟橡膠共混，制備硅橡膠/氟橡膠共混彈性體[郭建華,曾幸榮,羅權(quán)焜,等.氟橡膠/甲基乙烯基硅橡膠共混彈性體的性能.合成橡膠工業(yè),2009,32(2):114‐117.]，可以提高硅橡膠的極性，從而改善硅橡膠的耐油性能。但是硅橡膠/氟橡膠共混彈性體中組份較多，共混物中還含有氮、硫等元素，這些組份在高溫食用油環(huán)境中，容易發(fā)生進(jìn)一步變化，生成危害人體健康的有害物質(zhì)，因此硅橡膠/氟橡膠共混彈性體不適合生產(chǎn)廚具硅橡膠制品。現(xiàn)有研究報(bào)道，聚四氟乙烯(PTFE)微粉能夠提高硅橡膠的耐油性和潤(rùn)滑性。如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)[CN102585514A]描述了在硅橡膠中添加未改性的PTFE、陶土等填料，可改善硅橡膠的耐油性能，其體積變化率不超過36％，能用作O形圈、點(diǎn)火線圈、膠輥等工業(yè)硅橡膠密封制品，但不是硅橡膠廚具制品。在硅橡膠中分別加入5％～25％的PTFE微粉，可明顯改變硅橡膠的潤(rùn)滑性和耐磨性[劉廷棟,劉京.回收高分子材料的工藝與配方.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002.]。但是未經(jīng)改性的PTFE微粉與硅橡膠的相容性差，會(huì)損害硅橡膠的力學(xué)性能。因此，必須對(duì)PTFE微粉進(jìn)行有效的表面改性，以改善PTFE與硅橡膠的相容性，提高硅橡膠/PTFE共混物的力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于獲得一種耐高溫食用油的硅橡膠共混物，共混硫化膠在150～180℃高溫食用油中浸泡后，體積變化小，力學(xué)性能保持率高，VOC排放低于0.5％，無(wú)毒環(huán)保，適合生產(chǎn)耐高溫食用油的廚具硅橡膠制品的骨架包覆材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供所述耐高溫食用油的硅橡膠共混物的制備方法。

本發(fā)明利用氬氣等離子體對(duì)PTFE微粉進(jìn)行表面刻蝕處理，并將刻蝕后的PTFE微粉在大氣中暴露一段時(shí)間，得到表面改性PTFE微粉，將其作為硅橡膠的耐油填料，通過共混方法制備一種硅橡膠/PTFE共混物，這種共混物硫化以后，在(150～180)℃高溫食用油中浸泡72h，力學(xué)性能變化小，尺寸穩(wěn)定性好，化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，VOC排放低于0.5％，而且這種共混物制備工藝簡(jiǎn)便，成本較低，無(wú)毒無(wú)污染，適用于生產(chǎn)廚具硅橡膠制品的骨架包覆材料。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種耐高溫食用油的硅橡膠共混物：按質(zhì)量份計(jì)，其原料組成為：硅橡膠100份、二氧化硅40～60份、硅油4～10份、表面改性聚四氟乙烯微粉10～50份和二叔丁基過氧化己烷1.5～5.0份；

所述硅橡膠的通式為：(R_nSiO_4‐n/2)_m，R為M_e、P_h、V_i、OH和E_t的一種或多種，n為硅原子上連接的基團(tuán)數(shù)，取值1,2,3；m為聚合度，m范圍是2～8000；

所述硅油的通式為：(R_xSiO_4‐x/2)_y，R為M_e、P_h、V_i、OH和E_t的一種或多種，x為硅原子上連接的基團(tuán)數(shù)，取值1,2,3；y為聚合度，y范圍是2～1000；