КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИПРИГАРНОГО ПОКРЫТИЯ ПЕРЛАМУТРОВОГО ЦВЕТА Российский патент 1997 года по МПК C09D127/18 

Изобретение относится к получению композиционных материалов для термостойких антипригарных (антиадгезионных) покрытий на основе фторполимеров, которые могут быть использованы для нанесения на рабочую поверхность кухонной посуды, форм для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий, электрогрилей и вафельниц, внутреннюю поверхность ростеров, электродуховых шкафов. Известен состав для антипригарного покрытия пищевых форм, содержащий высокомолекулярный диорганосилоксановый каучук, отверждающий агент этилсиликат, катализатор отверждения аминоалкилтриэтоксисилан и органические растворители; бензол, ацетон, толуол.

Однако, технология получения этого состава сложна, сам состав высокотоксичен и пожароопасен, покрытие на основе этого состава имеет малый ресурс работы ввиду низкой термостойкости.

Известен также состав для антипригарных хлебопекарных фоpм, состоящий из суспензии политетрафторэтилена и оксиэтилированного алкилфенола.

Однако, технология получения сплошного, без пор с оптимальными свойствами покрытия трудоемка, кроме того, состав имеет ограниченное применение (формы для хлеба), так как при эксплуатации в более жестких условиях, например, на кухонной посуде (сковорода), снижается устойчивость покрытия к термоударам и ее термическая стойкость.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является композиция для антипригарного покрытия, содержащая 50-65%-ную водную суспензию политетрафторэтилена, слюду, пигмент, этилцеллозольв, ксилол, оксиэтилированный алкилфенол и воду. Композиция хорошо наносится пневмораспылением, стабильна по вязкости и коагулированию устойчива при хранении.

Недостатком указанной композиции является малый ресурс работы покрытия на ее основе за счет пониженной устойчивости его к термоударам и термической стойкости.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, является получение покрытия перламутрового цвета и с повышенной устойчивостью к термоударам и термической стойкостью.

Это достигается тем, что в композиции для антипригарного покрытия, включающей 50-65%-ную водную суспензию политетрафторэтилена, слюду, этилцеллозольв, ксилол, оксиэтилированный алкилфенол и воду, в качестве слюды использован перламутровый пигмент на основе слюды мусовит модифицированной смесью, представляющей собой смесь этилцеллозольва, ксилола, оксиэтилированного алкилфенола и воды при массовом их отношении соответственно 1,0:2,0:2,0:2,5 при соотношении слюда: модификатор 22,5:77,5 мас.ч. и дополнительно спирт алифатический предельный, этиленгликоль и азотнокислую соль металла при следующем соотношении компонентов, мас.

50-65%-ная водная суспензия политетрафторэтилена 55,0-72,8
Перламутровый пигмент на основе слюды мусковит, модифицированной смесью
этилцеллозольв, ксилол, оксиэтилированный алкилфенол и вода при отношении их 1,0:2,0:2,0:2,5 (слюда:модификатор 22,5 мас.ч. 77,5 мас.ч.) 11,0-19,0
Ксилол 0,2-1,8
Неионогенное поверхностно-активное вещество 0,2-1,8
Этиленгликоль 4,0-8,0
Спирт алифатический предельный 1,3-2,7
Азотнокислая соль металла 0,1-0,3
Вода Остальное.

Пример приготовления композиции для антипригарного покрытия перламутрового цвета.

Вначале, перламутровый пигмент (ТУ 38-5383333-2-91, например марки Тимикон) модифицирует смесью, состоящей из этилцеллозольва (ГОСТ 8313-76), ксилоле (ГОСТ 9979-76), оксиэтилированного алкилфенола ОП-10 (ГОСТ 3433-81) и воды.

Смесь готовят путем последовательного смешения при комнатной температуре, например, 15 мас.ч. этилцеллозольв, 30 мас.ч. ксилола, 30 мас.ч. оксиэтилированного алкилфенола, например, ОП-10 и 37,5 мас.ч. воды и получают прозрачную вязкую массу при отношении перечисленных компонентов 1,0:2,0; 2,0-2,5.

Модифицирует перламутровый пигмент путем смешения в шаровой мельнице в течение одного часа с полученной выше смесью при комнатной температуре (20-40^oC). Например, пигмент марки Тимикон "S" (серебристый цвет) 22,5 мас. ч. совмещают с 77,5 мас.ч. модифицирующей смеси, после перемешивания получают суспензию концентрации 22,5%
Композицию готовят следующим образом.

К модифицированному перламутровому пигменту добавляют неионогенное поверхностно-активное вещество и ксилол. После перемешивания в шаровой мельнице в течение 15 мин в смесь догружают этиленгликоль (ГОСТ 10164-75) и спирт, перемешивают 10 мин.

Полученную смесь добавляют в 50-65%-ную водную суспензию политетрафторэтилена (ПТФЭ) марки Ф-4Д по ТУ 6-05-1246-86 и перемешивают 20 мин, после чего туда вводят азотнокислую соль в виде 50% водного раствора с последующим перемешиванием в течение 10 мин. Полученная композиция после фильтрации готова к нанесению.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы различные полиоксиэтилированные эфиры алкилфенолов, например, ОП-3, ОР-7, ОП-6, ОП-10, а также эфиры жирных кислот.

В качестве азотнокислой соли могут быть использованы кобальт азотнокислый, цирконий азотнокислый и др.

В качестве спирта могут быть использованы спирты предельного ряда с температурой кипения до 100^oC, в частности, этиловый, изопропиловый, аллиловый и др.).

Используемый в данной композиции перламутровый пигмент представляет собой материал слоистой структуры, состоящий из природной слюды-мусковит (ТУ 21-25-307-88 и ТУ 21-25-120-87) состава KAl₂[AlSi₃O₁₀](OH)₂ или KMg₃[AlSi₃O₁₀] (OH, F)₂ с нанесением на поверхность чешуек слюды оксидов титана или железа.

Отличительной особенностью перламутрового слюдяного пигмента от традиционной слюды, например, марок СММ-65; СММ-125; СММ-165 (ГОСТ 855-74) является характерный блеск.

Перламутровые слюдяные пигменты это тонкие прозрачные пластинки с высоким показателем преломления. Пластинчатая структура обеспечивается чешуйками тонкорасщепленной и классифицированной слюды, а высокий показатель преломления достигается путем нанесения прозрачного тонкого слоя двуокиси титана на ее поверхность. Одновременное отражение света от многих слоев ориентированных пластинок создает характерный перламутровый блеск.

Выпускаются перламутровые пигменты марки Тимикон различного цвета:
серебристого "S"; золотистого "G"; бронзового "В"; красного "R".

Характеристика перламутрового пигмента марки Тимикон:
термостойкость не менее 850^oC
насыпная масса 0,29-0,34 г/см³
массовая доля двуокиси титана 20-24%
рН 5,5-7,0
дисперсность 5-63 мкм.

Для придания покрытию более интенсивного цветного тона в композицию могут быть введены как индивидуальные пигменты, например, оксид титана, оксид железа, технический углерод и др. так и пигменты в виде пигментных паст, представляющих собой дисперсии пигментов в низко- или высокомолекулярных органических веществах (носителях).

Пигментные пасты готовят следующим образом.

В шаровую мельницу загружают, например, 100 г пигмента железоокисного красно-коричневого (диоксид железа), например, марки К-1 и 300 г смеси из этилцеллозольва, ксилола, ОП-10, вода при их соотношении 1,0:2,0; 2,0:2,5 и перемешивают в течение 20 ч.

В антипригарную композицию пигмент вводят в количестве до 0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции, совмещая его вначале с модифицированным перламутровым пигментом с последующим введением в вышеописанной последовательности остальных компонентов.

Примеры приготовления композиций с указанием конкретных соотношений компонентов сведены в табл. 1.

В табл. 2 внесены результаты испытаний антипригарных перламутровых композиций на основе различных составов по изобретению.

Использование: получение термостойких антипригарных покрытий для форм для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий, кухонной посуды и т.д. Сущность изобретения: композиция содержит 50-65%-ную водную суспензию политетрафторэтилена 55,0-72,8%, перламутровый пигмент на основе слюды мусковит, модифицированный смесью этилцеллозольва, ксилола, оксиэтилированного алкилфенола и воды в соотношении 1,0:2,0; 2,0:2,5 и при весовом соотношении слюды и модифицирующей смеси 22,5:77,5 11,0-19,0%, ксилол 0,2-1,8%, неионогенное поверхностно-активное вещество 0,2-1,8%, этиленгликоль 4,0-8,0%, спирт алифатической предельный 1,3-2,7%, азотнокислая соль 0,1-0,3%, вода остальное. К перламутровому пигменту (модифицированному) добавляют поверхностно-активное вещество и ксилол. Перемешивают. Добавляют этиленгликоль и спирт. Перемешивают смесь совмещают с водной суспензией политетрафторэтилена и добавляют азотнокислую соль. Характеристика свойств: перламутровый цвет, сохраняющийся после 1100 ч кипения масла, термическая устойчивость к действию кипящего масла 900-1100 ч, стойкость к термоударам (от 225^oC до 10^oC) до 47 циклов. 2 табл.

Композиция для антипригарного покрытия перламутрового цвета, включающая 50 65% -ную водную суспензию политетрафторэтилена, слюду, этилцеллозольв, ксилол, оксиэтилированный алкилфенол и воду, отличающаяся тем, что в качестве слюды она содержит перламутровый пигмент на основе слюды мусковит, модифицированный смесью этилцеллозольва, ксилола, оксиэтилированного алкилфенола и воды при массовом их отношении соответственно 1,0 2,0 2,0 2,5 и при соотношении слюда модификатор 22,5 77,5 мас.ч. и дополнительно спирт алифатический предельный, этиленгликоль и азотнокислую соль металла при следующем соотношении компонентов, мас.

50 65%-ная Водная суспензия политетрафторэтилена 55,0 72,8
Перламутровый пигмент на основе слюды мусковит, модифицированный смесью этилцеллозольва, ксилола, оксиэтилированного алкилфенола и воды в соотношении 1,0 2,0 2,0 2,5 (слюда модификатор 22,5 мас.ч. 77,5 мас.ч.) 11 - 19
Ксилол 0,2 1,8
Неионогенное поверхностно-активное вещество 0,2 1,8
Этиленгликоль 4 8
Спирт алифатический предельный 1,3 2,7
Азотнокислая соль металла 0,1 0,3
Сода Остальное