رزین سیلیکونی برای تابه های نچسب: چرا اصلاح پلی استر همه چیز را تغییر می دهد

اکثر خرابی‌های پوشش روی ظروف نچسب در دمای اتاق اتفاق نمی‌افتد - این خرابی‌ها در دمای 250 درجه سانتی‌گراد، زمانی که تابه داغ می‌شود و رزین به حد مجاز فشار می‌آورد اتفاق می‌افتد. رزین‌های سیلیکونی استاندارد تحت این فشار ترک می‌خورند: لایه‌های شکننده، از دست دادن چسبندگی، و تخریب سریع پس از چرخه‌های حرارتی مکرر. این صنعت چندین دهه است که این را می داند. راه حل، که به طور فزاینده ای توسط فرمول نویسان جدی اتخاذ می شود، این است رزین سیلیکونی برای تابه های نچسب که با شیمی پلی استر اصلاح شده است - یک رویکرد ترکیبی که نقاط ضعف اصلی هر ماده را به تنهایی برطرف می کند.

چرا رزین های سیلیکونی خالص کوتاه می آیند؟

رزین های سیلیکونی دارای پایداری حرارتی استثنایی و انرژی سطحی به طور طبیعی پایین هستند - خواص ایده آل برای عملکرد نچسب. مشکل مکانیکی است. فیلم های رزین سیلیکونی خالص ذاتاً شکننده هستند، با چسبندگی ضعیف به بسترهای فلزی و مقاومت محدود در برابر سایش. در ظروف نانوایی تجاری، این به معنای پوشش مجدد پس از 500 دوره استفاده است. برای ظروف خانگی، این رقم حتی کمتر قابل قبول است.

از طرف دیگر رزین های پلی استر سختی، چسبندگی و انعطاف پذیری عالی را ارائه می دهند. نقطه ضعف آنها گرما است: پلی استر اصلاح نشده تجزیه شده و در دمای بالای 150 درجه سانتیگراد زرد می شود و برای هر نوع کاربرد پخت و پز مناسب نیست. محلول هیبریدی خواص گرما و آزادسازی سیلیکون را با ویژگی های مکانیکی و چسبندگی پلی استر ترکیب می کند - ماده ای را تولید می کند که هیچ یک از رزین ها نمی توانند به تنهایی به آن دست پیدا کنند.

آنچه که اصلاح پلی استر در واقع انجام می دهد

در یک رزین سیلیکونی اصلاح شده پلی استر زنجیره های پلی استر از طریق یک فرآیند هم تراکم یا ترانس استریفیکاسیون به صورت شیمیایی روی ستون فقرات سیلیکونی پیوند می شوند. این یک ترکیب فیزیکی ساده نیست - دو شبکه پلیمری به صورت کووالانسی به هم متصل هستند، به این معنی که فیلم پوششی به جای یک مخلوط مستعد جداسازی فاز، به عنوان یک ماده یکپارچه رفتار می کند.

نتیجه یک سیستم تک جزئی با اتصال متقاطع است که در هنگام گرم شدن عمل می کند. بدون جزء دوم برای مخلوط کردن، بدون محدودیت عمر قابلمه. فیلم درمان شده ارائه می دهد:

• براقیت بالا - جزء پلی استر بازتاب و ظاهر عالی سطح را ایجاد می کند
• سختی خوب - به طور قابل توجهی سخت تر از فیلم های سیلیکونی خالص، کاهش آسیب سطح از ظروف
• مقاومت قوی در برابر لکه - انرژی سطحی پایین فاز سیلیکون از چسبیدن بقایای مواد غذایی جلوگیری می کند
• عملکرد حرارتی پایدار - شبکه هیبریدی یکپارچگی را در دمای پخت و پز بدون تغییر رنگ حفظ می کند

نمرات محصول و داده های عملکرد تأیید شده

همه رزین های هیبریدی پلی استر-سیلیکون با یک استاندارد فرموله نمی شوند. جدول زیر داده های مشخصات دو گرید صنعتی را نشان می دهد که به طور خاص برای پوشش های ظروف پخت و پز طراحی شده اند:

هر دو درجه حفظ می شود 55 درصد مواد جامد غیر فرار با رنگ گاردنر بسیار کم (≤2)، به این معنی که خود رزین عملاً هیچ گونه سوگیری رنگی را به پوشش نهایی وارد نمی کند - برای کاربردهای تماس با مواد غذایی که در آن شفافیت یا رنگ های روشن مورد نیاز است بسیار مهم است. مقاومت حرارتی 280 درجه سانتی‌گراد بدون زرد شدن یک آستانه عملکرد تعیین‌کننده است: دمای استاندارد تابه در حین داغ شدن با حرارت بالا معمولاً به 230 تا 260 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، بنابراین این مشخصات فضای سر معنی‌داری را فراهم می‌کند. تشکیل فیلم از طریق اتصال متقاطع تک جزئی بر روی حرارت اتفاق می‌افتد، که فرآیند کاربرد را در مقایسه با سیستم‌های دو جزئی به طور قابل‌توجهی ساده می‌کند.

برنامه های کاربردی فراتر از وسایل آشپزی

همان خواصی که این رزین ها را قابل اعتماد می کند پوشش نچسب تابه و تابه پخت مستقیماً به محیط‌های سخت دیگر ترجمه شود. پوشش‌های صنعتی با دمای بالا، کاربردهای رهاسازی قالب در ریخته‌گری با قالب و پوشش‌های عایق الکتریکی برای اجزایی که در دمای بالای 200 درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند، همگی توسعه‌های منطقی یک شیمی هستند. مقدار اسیدی پایین (≤5 mgKOH/g) پایداری و سازگاری خوب ذخیره سازی با رنگدانه ها و سایر افزودنی های پوشش را تضمین می کند - عاملی که اغلب در هنگام ساخت فرمولاتورها در حال ساختن سیستم های پیچیده نادیده گرفته می شود.

برای مشخص کننده های پوشش صنعتی که عملکرد در دمای بالا را ارزیابی می کنند، همچنین شایان ذکر است که رزین های هیبریدی پلی استر-سیلیکون به طور فزاینده ای به عنوان چسب پایه در سیستم های پوشش مقاوم در برابر حرارت استفاده می شود. برای اگزوزهای خودرو، اجاق‌های صنعتی، و تجهیزات باربیکیو - در هر جایی که دمای بالای 200 درجه سانتی‌گراد قرار گیرد، انتظار می‌رود.

فرمولاسیون و راهنمای انتخاب

هنگام انتخاب بین گریدها، متغیرهای مربوطه عبارتند از روش کاربرد، ساخت فیلم مورد نیاز و سازگاری با بسته رنگدانه. هر دو 6060E و 6066N سیستم حلال NBA/PMA یکسانی دارند، که رفتار ویسکوزیته و پروفیل های خشک کردن را به فرمول سازها می دهد. محدوده ویسکوزیته پایین گاردنر-هولدت (5-15) به این معنی است که هر دو گرید به راحتی توسط اسپری اعمال می شوند - روش غالب برای خطوط پوشش دهی ظروف پخت و پز.

از نقطه نظر مقرراتی، پوشش های تماس با غذا در ایالات متحده تحت FDA 21 CFR قسمت 175، بخش C حاکم بر اجزای پوشش برای سطوح تماس با غذا قرار می گیرند. بررسی اسناد انطباق از تامین کننده رزین قبل از نهایی کردن فرمول ظروف پخت و پز یک مرحله ضروری است، نه یک مرحله اختیاری.

برای فرمول سازهایی که به یک جزء پلی استر در پیکربندی سیستم متفاوت نیاز دارند، رزین های پلی استر اشباع برای فرمولاسیون های با جامدات بالا و پوشش پودری می تواند به عنوان یک ستون فقرات مکمل عمل کند که در آن اصلاح سیلیکون در مرحله متفاوتی از فرآیند اعمال می شود.

مورد عملکرد رزین سیلیکون اصلاح شده پلی استر در پوشش های ظروف پخت و پز ساده است: تحمل حرارت بالاتر نسبت به جایگزین های سیلیکونی استاندارد، دوام مکانیکی بهتر، سادگی تک جزئی، و خواص ثابت شده نچسب در دماهایی که در شرایط پخت واقعی مهم است. برای مشخص‌کننده‌هایی که مواد پوشش نچسب را ارزیابی می‌کنند، معیار 280 درجه سانتی‌گراد بدون زرد شدن، عددی است که سایر سیستم‌ها را در مقابل آن قرار می‌دهد.