hfbHealth, Food & BiotechnologyHealth, Food & Biotechnology2712-7648РОСБИОТЕХ10.36107/hfb.2020.i1.s293hfb-60Research ArticleПИТАНИЕFOODРазработка антиадгезионных фторопластовых покрытий для пищевых технологийDevelopment of Anti-Adhesive Fluoroplastic Coatings for Food TechnologiesГубановаМ. И.GubanovaM. I.

Губанова Марина Ивановна

125080, город Москва, Волоколамское шоссе, дом 11

Marina I. Gubanova

m_guban@rambler.ruКиршИ. А.KirshI. A.

Кирш Ирина Анатольевна

125080, город Москва, Волоколамское шоссе, дом 11

Irina A. Kirsh

БанниковаО. А.BannikovaO. A.

Банникова Ольга Анатольевна

125080, город Москва, Волоколамское шоссе, дом 11

Olga A. Bannikova

БезнаеваО. В.BeznaevaO. V.

Безнаева Ольга Владимирована

125080, город Москва, Волоколамское шоссе, дом 11

Olga V. Beznaeva

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»РоссияMoscow State University of Food ProductionRussian Federation202008052021214961Copyright © Губанова М.И., Кирш И.А., Банникова О.А., Безнаева О.В., 20212021Губанова М.И., Кирш И.А., Банникова О.А., Безнаева О.В.Gubanova M.I., Kirsh I.A., Bannikova O.A., Beznaeva O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.hfb-journal.ru/jour/article/view/60

В статье рассматривается актуальный вопрос создания модифицированных полимерных композиций на основе порошкового фторопласта для антиадгезионных термостойких покрытий. В настоящее время сложность создания разделительных покрытий пищевого назначения обусловлена ограниченным выбором полимерных материалов, пригодных для покрытий, контактирующих с продуктами питания, обладающих высокой термостойкостью, а также низкой поверхностной энергией, ответственной за уровень адгезионного взаимодействия с пищевыми средами. Для исследования комплекса структурных характеристик использованы методы сканирующей электронной микроскопии, ИК-спектроскопии. Исследованы как поперечные срезы, так и поверхность покрытий, что позволило установить, что причиной улучшенных механических характеристик модифицированных покрытия является равномерное распределение их по объему, приводящее к гомогенизации структуры, формированию гладкой поверхности покрытий и бездефектной границы раздела «металл-покрытие».

The article deals with the actual issue of creating modified polymer compositions based on powdered fluoroplast for anti-adhesive heat-resistant coatings. Currently, the complexity of creating food-grade separation coatings is due to the limited choice of polymer materials suitable for coatings that contact with food, which have high temperature resistance, as well as low surface energy, responsible for the level of adhesive interaction with food media. Scanning electron microscopy and IR spectroscopy methods were used to study the complex of structural characteristics. Investigated as cross-sections and surface coatings, which allowed us to establish that the reason for the improved mechanical characteristics of the modified coating is uniformly distributed over the volume, leading to homogenization of the structure, forming a smooth surface coatings and defect-free interface “metal-coating”.. It is shown that the introduction of small amounts of some modifying additives from-0.05 to 1-2 wt. parts per 100 parts of fluoroplast-4MB can significantly improve the strength and adhesion characteristics of coatings.

антиадгезионные покрытияфторопластымодификацияполимерные композицииanti-adhesive coatingsfluoroplasticsmodificationpolymer compositionsReferencesБабин, А. Н., & Гусева, М. А. (2016). Использование реологического метода для исследования особенностей растворимости компонентов в полимерном связующем. Труды ВИАМ, 6(42), 05. 10.18577/2307-6046-2016-0-6-5-5Anan’ev, V. V., Gubanova, M. I., Semenov, G. V. (2008). Methodology of development and estimation of quality of heat-resistant antiadhesive coatings on the basis of fusible fluoroplastics for food industry. Journal of Applied Polymer Science, JUL 15, 109(2), 1072-1075.Белый, В. А., Свириденок, А. И., Петрокович М. И., & Савкин, В. Г. (1972). Трение полимеров. Наука.Bernede, J. C. (1992). Materials for ciasable optical disks. Materials Chemistry and Physics, 32(2), 189-195.Беспалов, А. С., Бузник, В. М., Гращенков, Д. В., Никитин, Л. Н., Иванов, В. К., Лебедь, В. О., & Чащин, И. С. (2016). Гидрофобизация пористых керамических материалов с применением диоксида углерода. Неорганические материалы, 52(4), 431-437.Deposition of powder paint materials (1998). Powder Coatings (a supplement from PPCJ a Product Tin ishing). January.Джейл, Т. Х. (1968). Полимерные монокристаллы. Химия.Edited by L. A. Wall (1972). Fluoropolymers, Polymer Chemistry. Section National Bureau of Standards, A Division of John Wiley and Sons. Inc., New York – London – Sydney – Toronto, 232.Кабат, О. С., Харченко, Б. Г., Деркач, А. Д., Артемчук, В. В., & Бабенко, В. Г. (2019). Полимерные композиционные материалы на основе фторопласта и метод их получения. Вопросы химии и химической технологии, 3, 116-122. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-124-3-116-122Encyclopedia of Polymer Science and Technology (1970). New York – London, 13.Каблов, Е. Н. (2016). Из чего сделать будущее? Материалы нового поколения, технологии их создания и переработки – основа инноваций. Крылья Родины, 5, 8-18.Harris, S. (1995). Advance in development of powder paints. Polymer Paint Colour Journal, 185(4367). 16-17.Каблов, Е. Н. (2016). Материалы нового поколения – основа инноваций, технологического лидерства и национальной безопасности России. Интеллект & Технологии, 14, 41-46.Judin, V. P. S. (1992). Resent advances in TiO2 – based speciality pigments. Polymer Paint Colour Journal, 182(4312), 88-91.Каблов, Е. Н., Чурсова, Л. В., Бабин, А. Н., Мухаметов, Р. Р., & Панина, Н. Н. (2016). Разработки ФГУП «ВИАМ» в области расплавных связующих для полимерных композиционных материалов. Полимерные Материалы и Технологии, 2(2), 37-42.Kabat, O., Sytar, V., Sukhyy, K. (2018). Antifrictional polymer composites based on aromatic polyamide and carbon black. Chemistry & Chemical Technology, 12, 326-330.Коршак, В. В. (1969). Термостойкие полимеры. Наука.Thometzec, P. (1997). Powder coatings: interplay between inorganic pigments and film-forming compounds. European Coating Journal, 3, 369-378.Макарова, В. С. (1998). Защита деталей оборудования хлебопекарного и кондитерского производства антиадгезионными покрытиями на основе фторопласта – 4МБ [Автореф. дис. канд. техн. наук]. Московский государственный университет пищевых производств.Vincentz Verlag Curt, R. (1999). The future of powder paints. Polymers Paint Colour Journal, 189(4420), 38-40.Мухаметов, Р. Р., Петрова, А. П., & Пономаренко, С. А. (2018). Антиадгезионные покрытия и их свойства. Труды ВИАМ, 12(72), https://doi.org/10.10.18577/2307-6046-2018-0-12-88-96Wang, H., Barrett, M., Duane, B., Gu, J., Zenhausem F. (2018). Materials and processing of polymer-based electrochromic devices. Materials Science and Engineering, B(228), 167-174.Нефедов, Н. И., Хасков, М. А., Петрова, А. П., Бузник, В. М. (2017). Исследование термических свойств фторпарафинов и гидрофобных покрытий на их основе. Труды ВИАМ, 2(50), 11.Babin, A. N., & Guseva, M. A. (2016). Ispolzovanie realogicheskogo metoda dlya issledovaniya osobennostey rastvorimosti komponentov v polimernom svyazuyuschem. [Using the rheological method to study the features of solubility of components in a polymer binder]. Proceedings of VIAM, 6(42), 05. http://www.viam-works.ru (accessed: 25.10.2018) doi:Кулезнева, В.Н., & Гусева, В. К. (Ред.). (1995). Основы технологии переработки пластмасс. Химия.18577/2307-6046-2016-0-6-5-5 Bely, V. A., Sviridenok, A. I., Petrokovich M. I., Savkin, V. G. (1972). Trenie polimerov [Friction of polymers]. Nauka.Симонов-Емельянов, И. Д. (2005). Принципы создания и переработки полимерных композиционных материалов дисперсной структуры. Пластические Массы, 1, 11-16.Bespalov, A. S., Buznik, V. M., Grashchenkov, D. V., and others (2016). Hydrophobization of porous ceramic materials using carbon dioxide. Neorganicheskie materialy [Inorganic material], 52(4), 431-437.Слонимский, Г. Л. и др. (1967). Высокомолекулярные соединения. Наука.Jale, T. H. (1968). Polimernye monokristally [Polymer single crystals]. Chemistry.Соголова, Т. И. (1970). Успехи физики и химии полимеров. Химия.Kabat, O. S., Kharchenko, B. G., Derkach, A.D., Artemchuk, V. V., & Babenko, V. G. (2019). Polymer composite materials based on fluoroplast and method of their production. Voprosy himii i himicheskoj tekhnologii [Questions of Chemistry and Chemical Technology], 3, 116-122. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-124-3-116-122Anan’ev, V. V., Gubanova, M. I., Semenov, G. V. (2008). Methodology of development and estimation of quality of heat-resistant antiadhesive coatings on the basis of fusible fluoroplastics for food industry. Journal of Applied Polymer Science, 15, 109(2), 1072-1075.Kablov, E. N. (2016).What to make the future out of? New generation materials, technologies for their creation and processing are the basis of innovation. Kryl'ya Rodiny [Wings Of The Motherland], 5, 8-18.Bernede, J. C. (1992). Materials for ciasable optical disks. Materials Chemistry and Physics, 32(2), 189-195.Kablov, E. N. (2016). New-generation materials are the Foundation of innovation, technological leadership, and national security in Russia. Intellekt & Tekhnologii [Intelligence & Technology], 14, 41-46.Deposition of powder paint materials (1998). Powder Coatings (a supplement from PPCJ a Product Tin ishing). Science.Kablov, E. N., Chursova, L. V., Babin, A. N., Mukhametov, R. R., Panina, N. N. (2016). Development of FSUE “VIAM” in the field of molten binders for polymer composite materials. Polimernye Materialy i Tekhnologii [Polymer Materials and Technologies], 2(2), 37-42.Wall, L. A. (1972). Fluoropolymers, Polymer Chemistry. John Wiley and Sons. Inc.Korshak, V. V. (1969). Termostoykie polimery. [Heatresistant polymers]. Nauka.Encyclopedia of Polymer Science and Technology. (1970). Interscience Publishers.Makarova, V.S. (1998). Zaschita detaley oborudovaniya hlebopekarnogo i konditerskogo proizvodstva antiadgezionnymi pokrytiyami na osnove ftoroplasta - 4 mb. [Protection of equipment parts of bakery and confectionery production with anti-adhesive coatings based on fluoroplast-4MB [author’s abstract of the Cand. tech. science, MGUPP]. Moscow, Russia.Harris, S. (1995). Advance in development of powder paints. Polymer Paint Colour Journal, 185(4367), 16-17.Mukhametov, R. R., Petrova, A. P., & Ponomarenko, S. A. (2018). Anti-adhesive coatings and their properties. Trudy VIAM [Proceedings of VIAM], 12(72), 10. https://doi.org/10.10.18577/2307-6046-2018-0-12-88-96Judin, V. P. S. (1992). Resent advances in TiO2 – based speciality pigments. Polymer Paint Colour Journal, 182(4312), 88-91.Nefedov, N. I., Haskov, M. A., Petrova, A. P., Buznik, V. M. (2017). Research of thermal properties of fluoro-paraffins and hydrophobic coatings based on them. Trudy VIAM [Proceedings of VIAM], 2(50), 11.Kabat, O., Sytar, V., & Sukhyy, K. (2018). Antifrictional polymer composites based on aromatic polyamide and carbon black. Chemistry & Chemical Technology, 12(3), 326-330. https://doi.org/10.23939/chcht12.03.326Selezneva, V. N., & Gusev, V. K. (Ed.). (1995). Osnovy tehnologii pererabotki plastmass [Fundamentals of plastics processing technology]. Chemistry.Thometzec, P. (1997). Powder coatings: Interplay between inorganic pigments and film-forming compounds. European Coating Journal, 3, 369-378.Simonov-Yemelyanov, I. D. (2005). Principles of creation and processing of polymer composite materials of dispersed structure. Plasticheskie Massy [Plastic Masses], 1, 11-16.Vincentz Verlag Curt, R. (1999). The future of powder paints. Polymers Paint Colour Journal, 189(4420), 38-40.Slonimsky, G. L. and others (1967). Vysokomolekulyarnye soedineniya, [High-molecular compounds]. Nauka.Wang, H., Barrett, M., Duane, B., Gu, J., & Zenhausem F. (2018). Materials and processing of polymerbased electrochromic devices. Materials Science and Engineering, B(228), 167-174.Sokolova, T. I. (1970). Uspehi fiziki i himii polimerov [Advances in polymer physics and chemistry]. Chemistry.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.