一种轻质、高耐磨擦的电饭锅内胆的制备工艺

技术领域

本发明属于电饭锅内胆的技术领域，具体涉及一种轻质、高耐磨擦的电饭锅内胆的制备工艺。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，老百姓对厨房电器的要求正在逐步从“使用”向“享用”演化，现代人的饮食观念逐渐向健康、营养、环保靠拢，尤其是近几年“节能减排、绿色低碳”的理念深入人心，电磁感应加热电饭锅正逐渐取代传统电阻加热电饭锅，目前国内常用的电磁电饭锅内胆材料有不锈钢、铁、铝、铜等，随着1H技术和电饭锅内胆材料技术的发展，电饭锅内胆材料由传统的金属材料。

选择合适的内胆材料，对电饭锅内胆的导热性、稳定性和安全性都具有十分重要的影响，目前所采用的电饭锅内胆中，仍然存在内胆的使用容易出现擦痕以及变形的问题，因此，对于电饭锅内胆的技术改进依然备受关注。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种轻质、高耐磨擦的电饭锅内胆的制备工艺，制得轻质并且具有高耐磨性、高抗冲击性能的电饭锅内胆。

本发明的技术内容如下：

本发明的目的在于提供一种轻质、高耐磨擦的电饭锅内胆的制备工艺，包括如下步骤：

1)原料准备：所用原料包括碳粉、改性微晶石、金属镧、复合型粘结剂以及改性涂料；

所述改性微晶石：将微晶石进行球墨得到微晶石粉体，将微晶石粉体与羧甲基纤维素放入到柠檬酸溶液中，搅拌之后进行煅烧，升温至150～200℃之后，加入紫砂页岩熟化粉，搅拌均匀，再升温至220～250℃进行煅烧，得到改性微晶石；

所述紫砂页岩熟化粉的制备为：选取紫砂页岩，将其干燥至水含量≤10％，之后用清水淋透或浸透，放置24～36h，再进行干燥至其水含量≤15％，反复操作3～5次对其进行熟化，将熟化后的紫砂页岩进行粉碎，过600～800目筛，780～800℃煅烧2～3h得到紫砂页岩熟化粉；

所述改性微晶石中，按质量分数计，微晶石粉体占30～50％，羧甲基纤维素占10～20％，柠檬酸溶液占15～20％，紫砂页岩熟化粉占25～35％；

所述柠檬酸溶液的浓度为30～40％。

所述改性涂料的制备为：将麦饭石进行球墨得到粒径为300～400μm的麦饭石粉末，在聚四氟乙烯中加入麦饭石粉末以及钛酸钾晶须，于400～500r/min高速搅拌均匀，升温至280～310℃之后加入马来酸酐接枝聚丙烯，于280～350r/min下搅拌均匀，得到改性涂料；

所述改性涂料中，聚四氟乙烯，麦饭石粉末的加入量为聚四氟乙烯的12～17wt％、钛酸钾晶须为8～11wt％、马来酸酐接枝聚丙烯为25～33wt％；

2)混压成型：将碳粉、金属镧混合进行真空熔炼，在10-2～10-3Pa的压力下，升温至900～1100℃搅拌25～30min，再升温至1650～1800℃，加入改性微晶石，搅拌15～25min，再加入复合型粘结剂，搅拌20～30min，之后转为常压状态并降温至1100～1300℃，持续搅拌，得到内胆基体材料，投入到模具中，预设压力为20～25MPa，模压压力为10～20MPa，模压温度为450～500℃，得到内胆模型；

所述复合型粘结剂的制备为：在双酚A型聚砜升温至190～210℃，以120～140r/min进行搅拌，降温至160～170℃之后加入酚醛纤维，搅拌均匀之后，即得到复合型粘结剂；

所述双酚A型聚砜与酚醛纤维的质量比为(7～10):(3～5)；

3)焙烧：将内胆模型置于温度为1700～1900℃真空环境中进行焙烧，时间为2～3h，之后降温至900～1100℃，常压状态下，焙烧1～2h，之后停止焙烧，冷却至200～300℃加工成需要的尺寸大小，得到内胆雏形；

4)涂层加工：在内胆雏形的内外表面喷涂改性涂料，风干之后即可得到电饭锅内胆产品；

所述改性涂料的喷涂厚度为外层500～800μm，内层为350～700μm。

本发明的有益效果如下：

通过本发明的工艺制得的电饭锅内胆，具有轻质、耐高温、抗氧化、抗摩擦的特点，其制备工艺中，采用了以碳粉、金属镧、改性微晶石为主要原料，以及复合型树脂为粘结剂制得内胆基体，所采用的金属镧能够提高原料之前的熔融吻合，增强晶粒之间的流动性以及密合性；所制备的改性微晶石，通过对微晶石粉与纤维素、柠檬酸溶液的融合形成结合载体，使得紫砂页岩熟化粉的加入能够进行融合改性，增强了微晶石的耐摩擦、抗氧化、抗冲击等性能，增强电饭锅的使用强度以及使用寿命，相比现有的电饭锅内胆更轻质、更耐摩擦且抗氧化；所制备的复合型粘结剂，双酚A型聚砜在酚醛纤维的复合之下，进一步增强了耐热性、以及耐摩擦性能，酚醛纤维的融合使得双酚A型聚砜晶粒形成稳定的导电结构，增强电饭锅内胆的稳定导电性能；所制备的改性涂料为以聚四氟乙烯为基膜材料，加入麦饭石以及钛酸钾晶须增强抗冲击性能，通过马来酸酐接枝聚丙烯的增强以上材料的联结能力，提高所形成的涂料的晶粒稳固性，从而增加耐摩擦性能；

本发明的电饭锅内胆的制备工艺，所采用的原料相较纯碳粉会更加轻质，并且通过对材料的改性制备，增强材料之间的联结与融合，具有协同作用，制得具有高耐磨性、高抗冲击性能的电饭锅内胆。

附图说明

图1为电煲锅内胆的制备工艺流程图。

具体实施方式

以下通过具体的实施案例以及附图说明对本发明作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

若无特殊说明，本发明的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。

实施例1

一种轻质、高耐磨擦的电饭锅内胆的制备：

1)原料准备：所用原料包括碳粉、改性微晶石、金属镧、复合型粘结剂以及改性涂料；

改性微晶石的制备：将微晶石进行球墨得到微晶石粉体，将40％微晶石粉体与10％羧甲基纤维素放入到18％浓度为35％的柠檬酸溶液中，搅拌之后进行煅烧，升温至180℃之后，加入32％紫砂页岩熟化粉，搅拌均匀，再升温至240℃进行煅烧，得到改性微晶石；

紫砂页岩熟化粉的制备：选取紫砂页岩，将其干燥至水含量≤10％，之后用清水淋透或浸透，放置30h，再进行干燥至其水含量≤15％，反复操作4次对其进行熟化，将熟化后的紫砂页岩进行粉碎，过700目筛，850℃煅烧2.5h得到紫砂页岩熟化粉；

2)混压成型：将55wt％碳粉、0.005wt％金属镧混合进行真空熔炼，在10

复合型粘结剂的制备为：在双酚A型聚砜升温至200℃，以130r/min进行搅拌，降温至165℃之后加入酚醛纤维，搅拌均匀之后，即得到复合型粘结剂；

所述双酚A型聚砜与酚醛纤维的质量比为9:3；

3)焙烧：将内胆模型置于温度为1800℃真空环境中进行焙烧，时间为2.5h，之后降温至1000℃，常压状态下，焙烧1.5h，之后停止焙烧，冷却至250℃加工成需要的尺寸大小；

4)涂层加工：在内胆雏形的内外表面改性涂料，外层650μm，内层500μm，风干之后即得到电饭锅内胆产品；

改性涂料的制备：将麦饭石进行球墨得到粒径为300～400μm的麦饭石粉末，在聚四氟乙烯中加入15wt％麦饭石粉末以及9wt％钛酸钾晶须，于450r/min高速搅拌均匀，升温至300℃之后加入30wt％马来酸酐接枝聚丙烯，于320r/min下搅拌均匀，得到改性涂料。

如图1所示为本发明电饭锅内胆的制备工艺流程示意图。

实施例2

一种轻质、高耐磨擦的电饭锅内胆的制备：

1)原料准备：所用原料包括碳粉、改性微晶石、金属镧、复合型粘结剂以及改性涂料；

改性微晶石的制备：将微晶石进行球墨得到微晶石粉体，将50％微晶石粉体与10％羧甲基纤维素放入到15％浓度为30％的柠檬酸溶液中，搅拌之后进行煅烧，升温至200℃之后，加入25％紫砂页岩熟化粉，搅拌均匀，再升温至250℃进行煅烧，得到改性微晶石；

紫砂页岩熟化粉的制备：选取紫砂页岩，将其干燥至水含量≤10％，之后用清水淋透或浸透，放置36h，再进行干燥至其水含量≤15％，反复操作5次对其进行熟化，将熟化后的紫砂页岩进行粉碎，过600～800目筛，800℃煅烧2h得到紫砂页岩熟化粉；

2)混压成型：将50wt％碳粉、0.008wt％金属镧混合进行真空熔炼，在10

复合型粘结剂的制备为：在双酚A型聚砜升温至210℃，以120r/min进行搅拌，降温至170℃之后加入酚醛纤维，搅拌均匀之后，即得到复合型粘结剂；

所述双酚A型聚砜与酚醛纤维的质量比为7:5；

3)焙烧：将内胆模型置于温度为1900℃真空环境中进行焙烧，时间为2h，之后降温至1100℃，常压状态下，焙烧1h，之后停止焙烧，冷却至300℃加工成需要的尺寸大小；

4)涂层加工：在内胆雏形的内外表面改性涂料，外层800μm，内层700μm，风干之后即得到电饭锅内胆产品；

改性涂料的制备：将麦饭石进行球墨得到粒径为300～400μm的麦饭石粉末，在聚四氟乙烯中加入17wt％麦饭石粉末以及11wt％钛酸钾晶须，于500r/min高速搅拌均匀，升温至310℃之后加入33wt％马来酸酐接枝聚丙烯，于350r/min下搅拌均匀，得到改性涂料。

实施例3

一种轻质、高耐磨擦的电饭锅内胆的制备：

1)原料准备：所用原料包括碳粉、改性微晶石、金属镧、复合型粘结剂以及改性涂料；

改性微晶石的制备：将微晶石进行球墨得到微晶石粉体，将30％微晶石粉体与15％羧甲基纤维素放入到20％浓度为40％的柠檬酸溶液中，搅拌之后进行煅烧，升温至150℃之后，加入35％紫砂页岩熟化粉，搅拌均匀，再升温至220℃进行煅烧，得到改性微晶石；

紫砂页岩熟化粉的制备：选取紫砂页岩，将其干燥至水含量≤10％，之后用清水淋透或浸透，放置24h，再进行干燥至其水含量≤15％，反复操作3次对其进行熟化，将熟化后的紫砂页岩进行粉碎，过600～800目筛，780℃煅烧3h得到紫砂页岩熟化粉；

2)混压成型：将60wt％碳粉、0.006wt％金属镧混合进行真空熔炼，在10

复合型粘结剂的制备为：在双酚A型聚砜升温至190℃，以140r/min进行搅拌，降温至160℃之后加入酚醛纤维，搅拌均匀之后，即得到复合型粘结剂；

所述双酚A型聚砜与酚醛纤维的质量比为10:4；

3)焙烧：将内胆模型置于温度为1700℃真空环境中进行焙烧，时间为3h，之后降温至900℃，常压状态下，焙烧2h，之后停止焙烧，冷却至200℃加工成需要的尺寸大小；

4)涂层加工：在内胆雏形的内外表面改性涂料，外层500μm，内层350μm，风干之后即得到电饭锅内胆产品；

改性涂料的制备：将麦饭石进行球墨得到粒径为300～400μm的麦饭石粉末，在聚四氟乙烯中加入12wt％麦饭石粉末以及8wt％钛酸钾晶须，于400r/min高速搅拌均匀，升温至280℃之后加入25wt％马来酸酐接枝聚丙烯，于280r/min下搅拌均匀，得到改性涂料。

对比例1

作为实施例1的对照组，对比例1的电饭锅内胆的制备中不采用金属镧，其它不变。

对比例2

作为实施例1的对照组，对比例2的电饭锅内胆的制备中不采用改性微晶石，其它不变。

对比例3

作为实施例1的对照组，对比例3的电饭锅内胆的制备中，改性微晶石的制备中不采用紫砂页岩熟化粉，其它不变。

对比例4

作为实施例1的对照组，对比例4的电饭锅内胆的制备中所采用的粘结剂为酚醛树脂。

对比例5

作为实施例1的对照组，对比例5的电饭锅内胆的制备中所采用的涂料为聚四氟乙烯。

将实施例以及对比例所制备的电饭锅内胆进行理化检测，测试结果如下表所示：

表1电饭锅内胆产品检测结果

由表1可见，相比对比例1，表明本发明的电饭锅内胆通过采用少量的金属镧能够增强内胆的机械性能；相比对比例2，表明本发明通过采用制备的改性微晶石，能够提高内胆的抗氧化性、耐摩擦性能以及抗冲击力；相比对比例3，表明所制备的改性微晶石，通过加入紫砂页岩熟粉能够增强内胆的抗氧化以及抗折、抗压性能；相比对比例4，表明本发明所制备的复合型粘结剂相比酚醛树脂更有助于原料之间的融合联结，提高内胆材料之间的密合性，增强理化性质；相比对比例5，表明本发明所制备的改性涂料相比单纯使用聚四氟乙烯，带来更强的耐化学性能以及耐摩擦性能。