[发明专利]一种用于烟草加工设备的防粘涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于烟草加工设备的防粘涂层及其制备方法，本发明先对纳米二氧化硅进行羟基化预处理，利用环氧基笼形聚倍半硅氧烷中的环氧基团与纳米二氧化硅以及N‑甲基‑2‑羟基乙胺中的羟基进行反应，得到改性纳米二氧化硅，再将改性纳米二氧化硅接枝在有机硅改性丙烯酸树脂上，得到改性有机树脂，最后将改性有机树脂、稀释剂、固化剂、填料、流平剂和消泡剂混合均匀，然后喷涂在烟草加工设备上，即得到防粘涂层，本发明提高了丙烯酸树脂的硬度以及耐磨性能，同时纳米二氧化硅和环氧基笼形聚倍半硅氧烷在树脂材料表面形成微结构，产生表面荷叶效应，从而可以极大提高涂层表面的防粘性能，达到更好的疏水疏油效果。

技术领域

本发明属于涂层技术领域，具体涉及一种用于烟草加工设备的防粘涂层及其制备方法。

背景技术

在国内打叶复烤厂和卷烟厂等相关烟草加工环节，需要对烟叶、烟丝、烟梗等物料进行打叶分离、烘干打捆、真空回潮、烘丝、切丝、温度控制、湿度控制、物料掺配、除尘过滤、贮存醇化、卷接胶粘、包装运输等处理，由于烟草中含有的复杂有机物及工艺要求的温湿度，例如焦油、香精香料、糖类、脂类、冷凝水等，因此烟草加工行业中普遍存在着设备经常粘附物料，这些物料非常难于清理，而且这些附着物会导致混料、水积烟、影响成品烟的质量；又会造成对烟草加工设备的腐蚀、磨损、漏料及设备工艺参数的偏差；后期还需要人工反复水冲洗或化学试剂清洗，造成时间和人力成本及污水处理的成本升高。由于烟草专卖法的实施，使得烟草设备在生产、运输、拆卸安装都需要有专门的资质报备，传统的烟草机械设备表面处理为高温工艺需要返厂处理，这导致了烟草加工企业正常的生产计划受影响及使用成本的提高。

因此，开发一种适用于烟草加工设备的食品级、耐高温、耐化学试剂、可在线施工、防粘的新型基材表面功能涂层尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于烟草加工设备的防粘涂层及其制备方法，解决传统的涂层防粘性以及硬度不佳的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种用于烟草加工设备的防粘涂层，所述防粘涂层包括改性有机树脂400-500份、稀释剂150-200份、异氰酸酯固化剂40-60份、填料10-20份、流平剂10-15份、消泡剂5-10份；

其中，所述改性有机树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)改性纳米二氧化硅的制备：将3-6份聚倍半硅氧烷加入到100份二甲苯中，加热至120-125℃，然后加入30-50份预处理纳米二氧化硅和0.2份，10wt％碳酸钾溶液，反应90-120min，再加入1-4份N-甲基-2-羟基乙胺和0.2份，10wt％碳酸钾溶液，继续反应120-150min，待反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅；

(2)有机硅改性丙烯酸树脂的制备：将有机硅单体、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯加入到去离子水中，然后加入乳化剂和引发剂，在冰水浴中搅拌乳化30-60min，然后升温到80-90℃，保温搅拌反应3-5h，待反应完成后，过滤，即得到有机硅改性丙烯酸树脂；

(3)改性有机树脂的制备：将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅和步骤(2)得到的有机硅改性丙烯酸树脂加入到甲苯溶剂中，然后加入催化剂进行反应，即得到改性有机树脂。

优选的，步骤(1)中，所述预处理纳米二氧化硅的处理工艺包括如下步骤：将二氧化硅纳米颗粒分散于丙酮中超声清洗，然后再置于纯度为95％的乙醇中超声清洗，抽滤并真空干燥后，将二氧化硅纳米颗粒置于相对湿度为90％-100％RH、温度为70-90℃的环境中保持1-3小时，即得到预处理纳米二氧化硅。

优选的，步骤(2)中，所述有机硅单体、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、乳化剂和引发剂的质量比为40-80:280-420：100-180:50-100:40-70:25-40。