本發(fā)明屬于包裝材料，具體涉及一種食品級(jí)硅膠及其浸膠制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著人們生活水平的提高和健康意識(shí)的增強(qiáng)，食品安全問題越來越受到重視。食品包裝材料作為保障食品安全的重要組成部分，其性能直接影響到食品的質(zhì)量和保質(zhì)期。食品級(jí)硅膠因其優(yōu)異的物理化學(xué)性能和良好的生物相容性，在食品加工、包裝及烹飪器具等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有的食品級(jí)硅膠主要由聚二甲基硅氧烷基質(zhì)(pdms)作為基礎(chǔ)材料，并添加一定比例的填充劑和其他助劑以改善其機(jī)械性能和功能性。然而，傳統(tǒng)的食品級(jí)硅膠在機(jī)械強(qiáng)度、耐溫性和長期穩(wěn)定性等方面仍存在不足之處，特別是在高溫和長時(shí)間使用情況下容易出現(xiàn)變形、老化等問題。

2、目前市場上常見的食品級(jí)硅膠的機(jī)械性能仍有待提升，尤其是在抗撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度方面。此外，由于硅膠本身的化學(xué)惰性較強(qiáng)，與其他材料的粘接性能較差，這也限制了其在某些特殊場合下的應(yīng)用。

3、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何通過優(yōu)化配方及制備工藝來顯著改善食品級(jí)硅膠的機(jī)械性能，尤其是提高其抗撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，同時(shí)增強(qiáng)與其他材料的粘接性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種食品級(jí)硅膠及其浸膠制備方法和應(yīng)用，不僅具有優(yōu)良的機(jī)械性能，還具備良好的粘接性能，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種食品級(jí)硅膠，所述硅膠包含以下份數(shù)的組分：聚二甲基硅氧烷基質(zhì)30-40份；二氧化硅填充劑20-30份；環(huán)氧樹脂改性劑5-10份；硅烷偶聯(lián)劑2-5份；抗氧化劑1-3份；阻燃劑1-3份；分散劑0.5-2份；光穩(wěn)定劑0.5-1份。

3、另一方面，本發(fā)明提出一種用于食品級(jí)硅膠的浸膠制備方法，包括以下步驟：a)將聚二甲基硅氧烷基質(zhì)和分散劑混合均勻；b)加入二氧化硅填充劑，繼續(xù)攪拌至完全分散；c)加入環(huán)氧樹脂改性劑和硅烷偶聯(lián)劑，進(jìn)行化學(xué)改性；d)最后加入抗氧化劑、阻燃劑和光穩(wěn)定劑，充分混合；e)將混合好的物料進(jìn)行真空脫泡處理；f)浸膠處理：將處理后的物料浸入預(yù)設(shè)的模具中，進(jìn)行固化成型。

4、優(yōu)選的，所述步驟a包括以下子步驟：

5、a1)按照份數(shù)將聚二甲基硅氧烷基質(zhì)和分散劑分別稱取，其中聚二甲基硅氧烷基質(zhì)與分散劑的比例為w1:w2，w1表示聚二甲基硅氧烷基質(zhì)的重量，w2表示分散劑的重量；

6、a2)將稱取的聚二甲基硅氧烷基質(zhì)w1加入到高速混合器中，在轉(zhuǎn)速n1?rpm條件下加熱至溫度t1＝60±5℃，并持續(xù)攪拌時(shí)間t1≥10min，以降低聚二甲基硅氧烷基質(zhì)的粘度；

7、a3)當(dāng)達(dá)到設(shè)定的溫度t1后，將稱取的分散劑w2均勻地撒入已預(yù)熱并攪拌的聚二甲基硅氧烷基質(zhì)中，繼續(xù)在相同條件下攪拌直至分散均勻。

8、優(yōu)選的，所述步驟b包括以下子步驟：

9、b1)按照預(yù)先確定的份數(shù)w3，將納米級(jí)二氧化硅填充劑稱取并準(zhǔn)備加入到已經(jīng)混合均勻的聚二甲基硅氧烷基質(zhì)和分散劑混合物中；

10、b2)在保持步驟a2中設(shè)定的攪拌條件不變的情況下，緩慢加入步驟b1中稱取的二氧化硅填充劑，并開始計(jì)時(shí)t2≥20min，確保二氧化硅在混合物中均勻分布。

11、優(yōu)選的，所述步驟c包括以下子步驟：

12、c1)按照預(yù)先確定的份數(shù)w4，將環(huán)氧樹脂改性劑稱取，并按照份數(shù)w5，將硅烷偶聯(lián)劑稱?。?/p>

13、c2)在保持步驟b2中的攪拌條件下，先加入步驟c1中稱取的環(huán)氧樹脂改性劑，攪拌時(shí)間t4≥10min，使環(huán)氧樹脂均勻分布在混合物中；

14、c3)在完成步驟c2后，繼續(xù)加入步驟c1中稱取的硅烷偶聯(lián)劑，并保持相同的攪拌條件，繼續(xù)攪拌時(shí)間t5≥15min。

15、優(yōu)選的，所述步驟d包括以下子步驟：

16、d1)按照預(yù)先確定的份數(shù)w6，將抗氧化劑稱取，并按照份數(shù)w7，將阻燃劑稱取，再按照份數(shù)w8，將光穩(wěn)定劑稱取；

17、d2)在保持步驟c2中的攪拌條件下，先加入步驟d1中稱取的抗氧化劑，繼續(xù)攪拌時(shí)間t6≥5min，確?？寡趸瘎┚鶆蚍植荚诨旌衔镏?；

18、d3)在完成步驟d2后，繼續(xù)加入步驟d1中稱取的阻燃劑，并保持相同的攪拌條件，繼續(xù)攪拌時(shí)間t7≥10min；

19、d4)完成步驟d3后，加入步驟d1中稱取的光穩(wěn)定劑，并保持相同的攪拌條件，繼續(xù)攪拌時(shí)間t8≥5min。

20、優(yōu)選的，所述步驟e包括以下子步驟：

21、e1)將步驟d中混合好的物料轉(zhuǎn)移至密閉容器中，并連接真空泵；

22、e2)開啟真空泵，設(shè)置真空度為p1，保持該真空度下抽真空時(shí)間t9≥15min，以去除混合物中的氣泡；

23、e3)在步驟e2的過程中，通過公式δp＝p0-p1計(jì)算真空度變化，其中p0為大氣壓，p1為設(shè)定的真空度，當(dāng)δp值達(dá)到預(yù)定范圍時(shí)，表明已達(dá)到脫泡條件；

24、e4)在完成步驟e2后，關(guān)閉真空泵，通過公式計(jì)算脫泡后混合物的體積變化率vc＝(v_after-v_before)/v_before*100％，其中v_after為脫泡后混合物的體積，v_before為脫泡前混合物的體積，當(dāng)vc值達(dá)到預(yù)定范圍時(shí)，表明脫泡處理完成；

25、e5)在完成步驟e4后，若vc值未達(dá)到預(yù)定范圍，則重復(fù)步驟e2至e4直至滿足要求。

26、優(yōu)選的，所述步驟f包括以下子步驟：

27、f1)將步驟e中脫泡處理后的物料倒入預(yù)設(shè)的模具中，并確保模具表面平整，無氣泡殘留；

28、f2)在倒入模具后，使用振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)時(shí)間t10≥5min，以排除物料中的微小氣泡；

29、f3)在振動(dòng)后，將裝有物料的模具放入恒溫烘箱中，在溫度t2＝80°c-120℃下固化時(shí)間t11＝1-3小時(shí)；

30、f4)在完成步驟f3后，取出模具，冷卻至室溫t1，固化成型完成。

31、優(yōu)選的，真空度為p1的范圍為：-0.09mpa至-0.1mpa。

32、另一方面，本發(fā)明提出一種食品級(jí)硅膠在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用。

33、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提出的一種食品級(jí)硅膠及其浸膠制備方法和應(yīng)用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

34、本發(fā)明通過添加適量的環(huán)氧樹脂改性劑和優(yōu)化各組分的比例，提供了一種新型食品級(jí)硅膠，其不僅具有優(yōu)良的機(jī)械性能，還具備良好的粘接性能。該硅膠的抗撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)配方的產(chǎn)品，且在高溫環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的性能。此外，通過引入環(huán)氧樹脂改性劑，還改善了硅膠與其他材料之間的粘接效果，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種食品級(jí)硅膠，其特征在于，所述硅膠包含以下份數(shù)的組分：

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品級(jí)硅膠的浸膠制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浸膠制備方法，其特征在于，所述步驟a包括以下子步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浸膠制備方法，其特征在于：所述步驟b包括以下子步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸膠制備方法，其特征在于：所述步驟c包括以下子步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浸膠制備方法，其特征在于：所述步驟d包括以下子步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的浸膠制備方法，其特征在于：所述步驟e包括以下子步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的浸膠制備方法，其特征在于：所述步驟f包括以下子步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的浸膠制備方法，其特征在于：真空度為p1的范圍為：-0.09mpa至-0.1mpa。

10.一種如權(quán)利要求1所述的食品級(jí)硅膠在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種食品級(jí)硅膠及其浸膠制備方法和應(yīng)用，所述硅膠包含以下份數(shù)的組分：聚二甲基硅氧烷基質(zhì)30?40份；二氧化硅填充劑20?30份；環(huán)氧樹脂改性劑5?10份；硅烷偶聯(lián)劑2?5份；抗氧化劑1?3份；阻燃劑1?3份；分散劑0.5?2份；光穩(wěn)定劑0.5?1份。本發(fā)明通過添加適量的環(huán)氧樹脂改性劑和優(yōu)化各組分的比例，提供了一種新型食品級(jí)硅膠，其不僅具有優(yōu)良的機(jī)械性能，還具備良好的粘接性能。該硅膠的抗撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)配方的產(chǎn)品，且在高溫環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的性能。此外，通過引入環(huán)氧樹脂改性劑，還改善了硅膠與其他材料之間的粘接效果，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：沈世鴻,沈旻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市康文硅膠研創(chuàng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26