一种不粘耐磨耐高温涂料及其制备方法.pdf

本发明涉及一种涂料，具体涉及一种不粘耐磨耐高温涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，喷涂基材适用于铝合金、不锈钢、冷轧板、青/黄铜、玻璃、陶瓷制品等。其中各组分的重量份为氧化硅溶胶25~35份，氧化铝溶胶20~30份，填料10~20份，助剂3~6份，颜料5~10份，氟硅烷2~5份，水10~15份；其制备方法是将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、填料、颜料、水按所述比例先行混合，在25~42℃、150~250rpm环境下密封混合搅拌3~5h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入助剂、氟硅烷，在20~35℃、120~150rpm环境下密闭混合搅拌0.2~0.5h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。

权利要求书
1.  一种不粘耐磨耐高温涂料，其特征在于：各组分的重量份为：
氧化硅溶胶25~35 份，氧化铝溶胶20~30份，填料10~20份，助剂3~6份，颜料5~10份，氟硅烷2~5 份，水10~15 份。

2.  根据利要求1所述的一种不粘耐磨耐高温涂料，其特征在于：各组分的重量份为：
氧化硅溶胶32份，氧化铝溶胶28份，填料16份，助剂4份，颜料8份，氟硅烷3份，水15份。

3.  根据权利要求1或2所述一种不粘耐磨耐高温涂料，其特征在于：所述的填料为纳米二氧化锆或纳米碳化硅。

4.  根据权利要求1或2所述一种不粘耐磨耐高温涂料，其特征在于：所述的助剂为聚丙烯酸酯或聚二甲基硅氧烷或其混合物。

5.  一种不粘耐磨耐高温涂料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、填料、颜料、水按所述比例先行混合，在25~42℃、150~250rpm环境下密封混合搅拌3~5h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入助剂、氟硅烷，在20~35℃、120~150rpm环境下密闭混合搅拌0.2~0.5h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。

说明书一种不粘耐磨耐高温涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料,具体涉及一种不粘耐磨耐高温涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
目前人们一直使用传统的金属锅( 铸铁、不锈钢、铝以及铝合金) 烹饪食品，但是在烹饪过程中时常发生食物粘锅现象。这不仅破坏了食物外形，而且粘锅的食物容易发生焦糊，甚至产生有害物质，影响人体健康。此外也增加了炊具洗刷难度，给烹饪带来不便。因此不粘锅自发明以来就因为其易清洗、可轻松煎、炒食物而不粘锅，能最大限度的减少油烟，符合现代人们追求绿色食品，低脂肪、低热量的需要的性能而备受大众的喜爱。
作为目前市场上运用最广的三种耐高温不粘锅涂料：有机硅涂料具有热稳定性、耐磨性、不粘附性、易清洗和强度高等优越性能，但有机硅涂料在高温下会出现严重的“回粘”现象，也就是漆膜硬度下降得很厉害，这时漆膜如果和其他硬物接触，极易被划伤，有机硅涂料在接触高温、明火一段时间后，往往颜色会黄变或发灰，光泽也大大降低，由于本身材料的局限性注定只能在低档次涂料中发挥作用。氟碳涂料由于其优异的化学性能，不粘性，耐化学性作为现如今主流的不粘锅涂料，但氟碳涂料主要材料为聚四氟乙烯（PTFE），这种材料在其硬度、耐热性及施工工艺方面都存在严重缺陷，由于其硬度较低，遇到铁铲或钢丝球等会出现刮痕，甚至脱落，影响使用效果，且氟碳涂料800摄氏度以上会分解出有害气体，损害消费者身心健康，在施工方面，PTFE氟碳涂料必须要烘烤，烘烤温度较高（380℃-420℃）而且要求很严格，温差要求控制在±5℃以内，有些厂家的氟碳涂料还要按照一定的升温曲线烘烤，这无疑大大加重了厂家在设备、能耗上的投资，而且氟碳涂料的核心氟树脂最关键的技术仍在国外公司控制中，所有这些不利因素大大限制了氟碳涂料更好的发展。而陶瓷涂料作为新型功能性涂料具有耐高温、耐磨、抗腐蚀、机械性、不粘性能好且绿色环保、低碳、价格低廉、制备工艺简单等原因被广泛运用和推广。中国发明申请号：CN103820021A公开一种不粘陶瓷涂料及其制备方法，该陶瓷涂料由：醇盐、硅烷、纳米填料、颜料、水、云母粉、氮化硅、pH 调节剂、氟代硅烷、改性石英粉组成，该发明可提高产品质量，提高使用寿命，但是该不粘陶瓷涂料的制作工艺复杂，尤其是需要专门制备改性石英粉，效率较低，影响经济效益。本发明提供一种不粘耐磨耐高温涂料及制备方法，该不粘涂料具有良好的力学性能，强度高，耐高温，耐刮花，不粘性稳定，具备抗菌功能，且制备工艺简单，对环境无毒无害，具备良好的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种不粘耐磨耐高温涂料及其制备方法，该制备方法科学合理且简单易行，便于实施。制备的不粘涂层具有良好的力学性能，强度高，耐高温，耐刮花，不粘性稳定，具备抗菌功能，能满足消费者的不同需求。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种不粘耐磨耐高温涂料，各组分的重量份为：
氧化硅溶胶25~35 份，氧化铝溶胶20~30份，填料10~20份，助剂3~6份，颜料5~10份，氟硅烷2~5 份，水10~15 份。
一种不粘耐磨耐高温涂料，各组分的重量份为：
氧化硅溶胶32份，氧化铝溶胶28份，填料16份，助剂4份，颜料8份，氟硅烷3份，水15份。
上述的填料为纳米二氧化锆或纳米碳化硅；所述的助剂为聚丙烯酸酯或聚二甲基硅氧烷或其混合物。
本发明同时提供一种不粘耐磨耐高温涂料的制备方法，包括如下步骤：
将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、填料、颜料、水按所述比例先行混合，在25~42℃、150~250rpm的环境下密封混合搅拌3~5h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入助剂、氟硅烷，在20~35℃、120~150rpm环境下密闭混合搅拌0.2~0.5h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
本发明所述不粘涂料具有良好的力学性能，强度高，耐高温，耐刮花，不粘性稳定，具备抗菌功能，且制备工艺简单，对环境无毒无害，具备良好的经济效益。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
一种不粘耐磨耐高温涂料，各组分的重量份为：
氧化硅溶胶32份，氧化铝溶胶28份，纳米二氧化锆16份，聚丙烯酸酯4份，颜料8份，氟硅烷3份，水15份。
其制备方法，包括如下步骤：
将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、纳米二氧化锆、颜料、水按所述比例先行混合，在36℃、230rpm的环境下密封混合搅拌5h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入聚丙烯酸酯、氟硅烷，在25℃、150rpm环境下密闭混合搅拌0.5h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。
实施例2
一种不粘耐磨耐高温涂料，各组分的重量份为：
氧化硅溶胶30份，氧化铝溶胶25份，纳米二氧化锆、纳米碳化硅各10份，聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷各2份，颜料10份，氟硅烷3份，水10份。
其制备方法，包括如下步骤：
将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、纳米二氧化锆、纳米碳化硅、颜料、水按所述比例先行混合，在35℃、200rpm的环境下密封混合搅拌3h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、氟硅烷，在20℃、120rpm环境下密闭混合搅拌0.3h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。
实施例3
一种不粘耐磨耐高温涂料，各组分的重量份为：
氧化硅溶胶25份，氧化铝溶胶20份，纳米碳化硅20份，聚二甲基硅氧烷5份，颜料7份，氟硅烷5份，水12份。
其制备方法，包括如下步骤：
将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、纳米碳化硅、颜料、水按所述比例先行混合，在30℃、250rpm的环境下密封混合搅拌4h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入聚二甲基硅氧烷、氟硅烷，在27℃、140rpm环境下密闭混合搅拌0.4h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。
实施例4
一种不粘耐磨耐高温涂料，各组分的重量份为：
氧化硅溶胶28份，氧化铝溶胶25份，纳米二氧化锆5份，纳米碳化硅10份，聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷各1.5份，颜料8份，氟硅烷4份，水14份。
其制备方法，包括如下步骤：
将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、纳米二氧化锆、纳米碳化硅、颜料、水按所述比例先行混合，在42℃、230rpm的环境下密封混合搅拌3h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、氟硅烷，在30℃、120rpm环境下密闭混合搅拌0.3h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。
实施例5
一种不粘耐磨耐高温涂料，各组分的重量份为：
氧化硅溶胶32份，氧化铝溶胶18份，纳米二氧化锆、纳米碳化硅各10份，聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷各4份，颜料8份，氟硅烷4份，水12份。
其制备方法，包括如下步骤：
将上述氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、纳米二氧化锆、纳米碳化硅、颜料、水按所述比例先行混合，在38℃、160rpm的环境下密封混合搅拌5h，使其无沉降物为止；然后按上述比例加入聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、氟硅烷，在28℃、130rpm环境下密闭混合搅拌0.2h，即可得到本发明所述不粘耐磨耐高温涂料。
用上述制备好的不粘耐磨耐高温涂料在陶瓷上喷涂， 在 160℃烘箱中烘 10 分
钟， 得到膜厚为 35μm 的涂膜。检测得涂膜的性能如表 1 所示。
表1

检测方法中的测试方法 ：
1*（耐热性能）：将试片于 180 ℃烘烤 2 h 后，放入电位差计核对的恒温箱式电炉中，按 5 ℃ / min 升高温度，随炉温到实验要求温度开始计时，试样经过持续高温后，取出，冷至室温 (25℃ )，用放大镜观察涂层表面状况，如无龟裂、脱落现象，即说明涂层耐热性能良好。
2*（不粘性测试）：将喷有涂层的炊具，加热至 90℃，在其表面直接放置一只剥壳的生鸡蛋 ；一直保持加温，直至鸡蛋完全煎熟，用木制的铲子轻轻推动鸡蛋，如鸡蛋自然剥落，不沾性为优 ；稍有粘附 ( 粘附面积小于 30％ )，不沾性为一般 ；粘附严重 ( 粘附面积大于60％ )，甚至不能剥落，不沾性为差。
3*( 耐水煮性能 ) ：将试片于 180 ℃烘烤 2 h 后，冷却到室温，然后将试片放置于100℃的蒸馏水中，加热至漆膜破坏，出现如起泡，失光，变色，龟裂等现象。