不粘锅涂层材料范文

不粘锅涂层材料范文

读了《为什么家用不粘锅不会粘住食材？》一文，受益匪浅，使我联想到“粘”与“不粘”的科学话题，因此想谈些粗浅的题外话，与读者分享。不粘锅的正面体现出“不粘”的特性，可是，不粘材料的背后体现什么呢？与正面的性能相反，是“粘”。设想一下，如果不粘锅中的“不粘”材料，也像正面一样，对铝等金属材料产生“不粘”的话，不粘锅也就制造不出来了。皮之不存，毛将焉乎？就拿号称“塑料王”的聚四氟乙烯来讲，它那个“六亲不认”的脾气，谁都别想与它套近乎。有人正是看中了它的这种怪脾气，才利用它来做“不粘锅”，在家庭一日三餐中倒也发挥了它的“一技之长”。不过，话分两头。其实，许多“分子巨人”（高分子化合物，或称高聚物）的表面都有点“不粘”的特性，只不过，“塑料王”的本领更大，它几乎不会受到任何物质的侵蚀，无论是在“王水”、发烟硝酸中，还是在连玻璃都挡不住的氢氟酸里，它都是“无动于衷”——不会发生任何变化。它同水无缘，吸水率为零。可以在零下-40~250 摄氏度的范围内长期使用。它不会在任何溶剂中溶解??正是这样的“惰性”，增加了制造“不粘锅”的许多困难。科学家找到的办法是：先把它变成粉末，再添加一些其它材料，制成一种悬浮液，然后涂覆在经过严格处理的金属材料上，接着在高温下塑化成连续的涂层，并且再经过淬火处理，形成具有良好的强度、韧性和附着力的涂层。由此可见，要让聚四氟乙烯在金属上“粘住”还真不容易！尽管涂覆工艺如此复杂而繁琐，但是终于解决了“粘”与“不粘”的问题。值得说明的是，运用涂覆的方法，只能在材料上涂一层极薄的保护膜，它们的机械强度相

对来说比较低，所以使用寿命有限。再说，多年前，有人对聚四氟乙烯造成的健康影响提出质疑，所以，市场上有许多其它品种的不粘锅问世，如搪瓷不粘锅、微晶玻璃不粘锅等，但是不管是哪一种不粘锅，在使用过程中一定要做足“表面文章”——尽力不要让其表面磨损、擦毛，也不能干烧或高温炒烤，用来如炒栗子、烤红薯。不然的话，不仅会影响不粘锅的使用寿命，还会造成健康隐患。“粘接”新话题“粘”与“不粘”是一个在化学世界（或者说材料应用科学）里既古老又新奇的话题，特别是如何“粘”得牢固？这大有文章可做，笔者也无法一一说清楚，还望科普同仁继续探讨，恕我在此搁笔。参考资料：《新技术新材料要览》（中国科技出版社）

不粘锅是欧美家庭不可或缺的炊具，几乎每个家庭都在使用。但是在中国由于几个企业的欺诈行为，加上根深蒂固的“使用铁锅健康"思想，使得不粘锅的推广停止不前。要了解不粘锅，先要从他的涂层说起。市场上的不粘锅涂层品牌： 1 ：特氟龙（Teflon ），杜邦（DuPont）生产。其实，严格说来Teflon 只是一个商标，主要使用在以下几种产品上：PTFE、FEP、PFA、ETFE、AF、NXT、FFR。PTFE ：PTFE （聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃连续使用，具有最高使用温度

290-300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。FEP ：FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最高

使用温度为200℃。PFA ：PFA（过氟烷基化物）不粘涂料与FEP 一样

在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。下面要介绍的几个品牌涂层主要成分也是这些。因为杜邦最早把特氟龙商标用在不粘涂层上，所以现在它成了传统不粘涂层的通称。特氟龙的安全性至今尚无定论，除了产品本身的不确定性外，由于大量中国不粘锅企业使用国产低质不粘涂料，喷涂技术标准执行不严，使得使用此涂层的不粘锅产品广受质疑。目前中国市场上销售的基本都是涂层级别最低的不粘锅。特氟隆（Teflon ）涂层的分级：由于中国市场接触不粘锅的时间较短，所以对涂层的分级和贴标没有什么概念，所以国内产品没有贴标，其实这是区分不粘锅质量的重要依据。各大公司对贴标的使用和不粘锅生产工厂技术标准有着严格要求。目前国内厂家有杜邦授权贴标资格的厂家不超过10家（具体工厂以后说明）。Prima ”涂层厚度约6-10 微米，一般用于烘烤盘。“Classic ”是最普通的，涂层最小厚度25 微米，双层涂敷技术，适合于一周使用一二次的情况（家用）。

“Xtra ”双

层涂敷技术,适用于一天一次的使用频率。“Select ”是较高级别的，涂层最小厚度35微米，3 层涂敷技术，适合于每天使用一到两次（家用）。“Platinum ”是更高一级的，涂层最小厚度40 微米，添加特殊抗磨粒子， 3 层涂敷技术，适合于经常做饭且要求较高者使用。它能够经

受住正常金属器皿刷刮，甚至磨料的研磨。“Platinum Pro ” 或“Professional ”专业级的不粘涂层；适合于专业场合，能长时间

使用。“ Autograph ” 顶级Teflon 不粘涂层。适合于专业人士，能长

时间使用，满足美食家级别的要求。Designed to stand up to constant use and expectations by avid/gourmet cooks 。级别

由上而下，价格相差很大，对生产工厂的技术要求也越高，不粘锅的性能也完全不一样。所以同是不粘锅，有的几十块钱，有的几千块钱。2：美国华福 ( Whitford )。市场份额份额仅次于杜邦。同杜邦一样，华福对授权贴标和不粘锅厂生产技术有着严格的管理，在中国的授权工厂也不多。

涂层级别：Xylan 系列涂料是美国华福最主要的产品，是许多制造工厂，进出口商和零售连锁店的指定产品。该系列涂料广泛地应用于各类产品上，其中包括从实惠到华贵的炊具、各种各样的烘烤盘、电煎锅与电烤架、电饭锅、面包烘炉、咖啡机、三明治机以及华夫饼机等等。Xylan 涂层共有一层、两层及三层三种结构形式。Quantum2 比任何传统不粘涂料有更长的使用寿命。这是因为Quantum2添加了新型无机微粒，并调整了含氟聚合物，让它能更紧密地和涂料中的其它元素结合以获得更高的使用寿命。其不粘表面也更加光滑，并具有更吸引人的光泽。QuanTanium 为达到超强的耐久性而在配方中应用了金属钛。QuanTanium 的多层含钛加固涂覆使它能够抵抗几乎任何物品的刮擦。QuanTanium完美地结合了不粘涂料与钛，创造了非同凡响的耐磨性能和无与伦比的不粘性能。Eclipse 它的独特底层由树脂和特别的硬质材料调配而成，由于Eclipse 底层涂料没有不粘成分(所有其他炊具底层涂料都有)，所以它能完全发挥( a)粘结，以及(b) 加固的功能。中间层内也含有特殊的加固材料，而顶层涂料则有优越不粘性能。以上涂层的结合使得其耐磨性远超过市场上所有其他的内部加固涂层。Excalibur 是美国华福独有的不粘涂层，特殊的

表面加固技术，使其赢得了“世界上最坚固，最经久耐用的不粘涂层” 之声誉。其法是把拥有专利权的不锈钢合金，溶射喷涂在锅的表面，形成一系列“山峰”和“低谷”，冷却硬化之后牢牢焊接在锅上。然后，再涂上好几层坚韧的不粘涂料，填平“低谷”，封盖“山峰”，牢牢粘合形成惊人的耐用性。这让Excalibur 成为唯一具有不锈钢强度和全球最佳性能的不粘涂料。（后面会介绍国内外不粘锅的品牌和选购及一些电视购物品牌的包装手法。通过使用以上涂层可以实现目前市场上不粘锅的所有性能） 3 ，日本大金涂料（著名中央空调），也是氟涂料。性能类似普通特氟隆产品。一般用于日本的不粘锅具，小家电产品。 4 ，新型无氟涂料：陶瓷涂料。最著名的是韩美共同研发的Thermolon 公司，Thermolon （TM）在美国和欧洲市场已取得极大成功，并震惊整个专业厨具业。Thermolon 的涂料完全不含聚四氟乙烯（PTFE-free），证明其生产过程完全不使用全氟辛酸铵（PFOA）,其抗划擦伤性、抗磨损性及硬度是传统涂料的三倍。以前Thermolon 只授权比利时Greenpan 使用。随着其它陶瓷涂料厂家技术的成熟，目前也授权其它知名品牌使用。陶瓷涂层除了打健康牌外，其本身不粘涂层性能也更突出，所以市场份额日益增大。但是目前陶瓷涂层只有韩国，日本，的工厂质量突出，市场上的产品也大多使用他们的涂层。国内厂商技术较差。

不粘锅的出现，为健康少油的烹饪提供了条件，也使炊具清洗变得更加简便。然而在不粘锅走进生活的同时，对于其涂层安全性的质疑之声也从未停息。不粘锅涂层，尤其是特氟龙涂层，它们在使用中会存在健康风险吗？特氟龙：大部分不粘锅的武器不粘锅和它所使用的涂层材料的

历史可以追溯到二战时期。最早的不粘锅材料是聚四氟乙烯（PTFE），也就是我们现在所熟知的特氟龙（Teflon ），这种材料于1938 年由杜邦公司的工程师罗伊·普朗克特发现。当时，他正尝试制作新的氯氟碳化合物冷媒，却意外地发现四氟乙烯在高压储存容器中发生了聚合反应，生成一种新的物质。这种新的物质具有高度的耐腐蚀性，绝大多数强酸强碱（包括王水和氟锑酸在内）、强氧化剂和还原剂都奈何不了它，因此特氟龙又有另外一个外号——塑料王。然而，真正让特氟龙进入炊具领域的却是它的另外两个性能：超低的摩擦系数和表面能。特氟龙的摩擦系数在所有塑料中是最小的，它的表面能在所有固体材料中也是最低的，这些性能都使得其他物质很难在其表面附着。凭借这两个绝对优势，特氟龙占据了不粘锅涂料的大部分市场。近些年来，除了特氟龙以外，其他类型的不粘涂层也在发展，日本的大金（Dakin ）氟涂料、美国的华福

（Whitford ）涂层以及陶瓷涂层都逐渐被市场接受。不过，特氟龙依靠其极佳的性能和较高的性价比依然占据着不粘锅市场的主要地位。特氟龙会释放有毒物质吗？不粘锅为烹调带来了许多方便，但对于特氟龙涂层的安全性很多人却总是放心不下。那么，它在使用中到底有没有可能释放有毒物质呢？聚四氟乙烯在常温及常态下具有非常稳定的理化性

质，但考虑到炊具都是在高温环境下使用，因此其高温下的安全性才是我们所关注的焦点。根据杜邦公司资料[1] 显示，使用特氟龙不粘涂层的炊具在常温至260℃( 550°F)的温度范围内都不会发生任何变化，但是当温度超过260℃时，涂层逐渐向不稳定状态转变，当温度超过

350℃( 660°F)时会发生分解。在日常的烹饪方式中，温度较高的爆炒通

常也只会达到200℃左右的温度，即使采用油炸的方式，油温一般也不会超过250℃，因此在正常的烹调中，不必担心涂层分解释放有害物质。而且，常见食用油的烟点多在200℃ ~250℃之间，如果真把锅烧到足以让涂层分解的温度，首先需要考虑的恐怕是油脂分解产生有害物质了，这样的饮食习惯自然也不健康。如果真的对特氟龙涂层进行过度加热，吸入其释放的烟雾可能会引起类似流感的症状，症状包括寒战、头痛、发热和咳嗽等，这种情况被称为“聚合物烟雾热”( Polymer fume fever )。这些“聚合物烟雾”还可能对某些鸟类产生更严重的危害，可导致鸟类死亡[2] 。不过，这种情况要把涂层材料加热到300~450℃才会发生，除非把不粘锅长时间空烧否则很难做到。不粘锅导致“聚合物烟雾热”的情况极少发生，在xx 年的《英国医学期刊·病例报告》( BMJ Case Reports )上刊登了一个这样的罕见病例，不过它的发生条件也决不属于“正常使用” 的范畴：当事人在烧热锅打算准备午餐时睡着了，并且一睡就是 5 个小时，醒来时才发现厨房已经被烟雾包围[3] 。在正常使用条件下，不需要担心“聚合物烟雾热”的发生。导致上述“聚合物烟雾热”

BMJ Case 病例的不粘锅，锅底的特氟龙涂层已被完全烧毁。图片：

Reports 不粘涂层的生产原料会导致畸形和癌症吗？除了聚四氟乙烯本身，对特氟龙不粘锅的安全疑问还有部分其生产过程中使用的一种加工助剂——全氟辛酸（PFOA）。有报道称，这种物质可导致癌症，并与出生缺陷有关，这一点需要担心吗？全氟辛酸是一种碳链中的氢被氟原子全面替代的有机酸，它在工业上用于氟聚合物的生产，不过在最终产品中只有极微量的残余。全氟辛酸对人体健康的影响目前还存在一些争议，一些流行病学调查确实将它与癌症或出生缺陷的风险增加联系在了一起[4,5] ，但值得注意的是，这些研究针对的是工厂职业暴露或水源受污染的情况，而并没有证据表明特氟龙涂层成品中极微量的暴露会增加风险。美国国家环境保护局（EPA）及美国癌症学会（ACS）都指出，虽然全氟辛酸可能有害，但消费者接触到的特氟龙和同类氟聚合物产品本身都不需

要担心[6,7] 。而且，全氟辛酸现在也已经不再用于不粘锅涂层生产了。在xx 年底时，所有的不粘炊具都实现了去PFOA化，只要是xx 年及之后上市的特氟龙涂层炊具，都不会再使用全氟辛酸。涂层掉了怎么办？有机不粘涂层的性能虽然强大，但它们确实不那么耐磨。随着不粘炊具使用时间的延长，涂层多多少少都会受损，甚至出现剥落的情况。当你正常使用的时候，无须担心涂层剥落带来健康风险。常温下聚四氟乙烯的性质非常稳定，即使吃进了少量涂层微粒也不会影响身体健康。不过涂层一旦剥落，不粘的效果就会大打折扣，清洁起来也会变得麻烦，因此还是小心地使用这些不沾炊具吧。基本上，只要做到以下几点，就能很大程度上延长不粘锅的使用寿命：不在非正常情况下过度加热不粘

炊具；在使用完不粘炊具后不要立即用冷水冲洗；洗涮不粘炊具的时候尽量使用软布条擦拭，避免使用硬度较大的钢丝球去刷洗炊具内壁，同样在炒菜时尽量使用木制或合成材料的锅铲，避免刮伤内胆。目前看来，只要适当控制烹调温度，不粘锅的特氟龙涂层就可以安全地使用。与其担心特氟龙是否会危害人体健康，还不如花更多的精力在改进烹饪方法与饮食习惯、饮食结构上，这样对改善健康也更有帮助。(：窗敲雨) 参考资料：《有关使用杜邦特氟龙不粘涂层炊具的重要知

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