CN102911537A - 一种具有3d效果的陶瓷涂料及其涂覆方法 - Google Patents

一种具有3d效果的陶瓷涂料及其涂覆方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有3D效果陶瓷涂料及其涂覆方法，其具体步骤为：一：图案的设计：二陶瓷涂料的配比：三制备：(1)基材喷砂和清洗；(2)基材预热45～50℃；(3)喷涂底漆，膜厚25～30μm；(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂磁粉涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；(磁块模具在喷涂底层前可直接放置夹具上)夹具转速比常规稍慢，以免影响磁粉排列规则；(5)面漆喷涂后取下，低温固化，固化温度为80～100℃，固化时间为8～10min；(6)高温固化，固化温度为240～280℃，固化时间为10～20min。本发明的优点：使用简单，成本低，装饰效果较佳；图案可控，具有3D逼真效果，迎合市场的需要；涂层具有较强的不粘性和耐磨性。

Description

一种具有3D效果的陶瓷涂料及其涂覆方法
【技术领域】
本发明涉及高性能涂料技术领域，具体地说，是一种具有3D效果的陶瓷涂料及其涂覆方法。
【背景技术】
集功能性及装饰性于一体的现代炊具，不仅仅作为一种便捷工具，更可以成为生活中一道美丽的风景。现有的炊具外表面多以硬质氧化层、氟碳涂层，有机硅涂层为主。硬质氧化层功能性差，对底材保护性不够、不易清洁、装饰性不强；氟碳涂层，有机硅涂层硬度低、耐刮擦性差，不耐高温、不耐明火，易分解放出有毒性气体，对人的身体健康不利，且其大多为溶剂型涂料，对环境污染大。现有餐具的表面单一，比较死板。现开发出一种具有3D效果的图案，迎合市场的需求。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有3D效果的陶瓷涂料及其涂覆方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种具有3D效果的磁性涂料，其原料质量百分比为：
Figure BDA00002388755100011
所述的磁性粉的质量百分比为2～4％，最佳为3％；
所述的纳米竹炭粉的质量百分比为2～4％，最佳为3％；
所述的纳米竹炭粉可由纳米咖啡炭或者纳米果壳炭代替；
所述的纳米硼化硅的质量百分比为1～2％，最佳为1.5％；
所述的纳米竹炭粉为市售产品，粒径为80nm左右。
所述的纳米咖啡炭的制备：
(1)咖啡渣为原料，先经过150～180℃的干燥处理1～2小时，之后将温度升至300～400℃煅烧1～2小时，然后再升温至600～700℃煅烧1～2小时，得到多功能的咖啡炭；
(2)微粉化：将多功能的咖啡炭进行微粉化，研磨成30～200纳米级多功能的炭粉，优选为75nm；所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等。
所述的果壳炭的制备：
(1)杏壳，核桃壳为原料，二者的原料质量比为1∶1，先经过150～180℃的干燥处理1～2小时，之后将温度升至300～400℃煅烧1～2小时，然后再升温至600～700℃煅烧1～2小时，得到多功能的果壳炭；
(2)微粉化：将多功能的果壳炭进行微粉化，研磨成30～200纳米级多功能的炭粉，优选为75nm；所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等。
所述的纳米硼化硅购自合肥开尔纳米科技股份有限公司。
所述的磁性粉购自深圳瑞思贝特科技有限公司的3D磁粉。
一种具有3D效果的磁性涂料，将原料混合并搅拌即可得到。
所述的面漆，其原料组份质量百分比为：
Figure BDA00002388755100031
所述的催化剂为醋酸锌，其原料总量百分比为：
ZnO         8.2％
醋酸        28.6％
去离子水    63.2％
催化剂配置方法：在容器中加入第一部分去离子水(相当于催化剂总量的30％)，在分散搅拌状态下，加入ZnO，保持转速，缓慢加入醋酸，保持分散5～10分钟；加入余下的去离子水，密闭搅拌；直到溶液澄清。
所述的流平剂为涂料常用的流平剂，购自上海松亚化工有限公司的粉末涂料流平剂；
所述的硅烷为甲基-3甲氧基硅烷，甲基-3氧基硅烷以及环氧基硅烷的混合物，均为市售产品。
所述的面漆，将原料混合并搅拌即可得到。
所述的底漆，其原料组份百分比为：
Figure BDA00002388755100032
所述的填料为氧化铝纤维以及沉淀硫酸钡；为市售产品；
所述的颜料为钛白粉，或者根据颜色需要进行替换，为市售产品；
所述的硅烷为甲基-3甲氧基硅烷，甲基-3乙氧基硅烷以及环氧基硅烷的混合物；均为市售产品。
所述的底漆，将原料混合并搅拌即可得到。
一种具有3D效果的陶瓷涂料的涂覆方法，其具体步骤为：
一：图案的设计：
(1)在模板或拉伸板材上设计图形，铅笔画出定位点；
(2)强磁同相排列，并用502胶水粘贴在底板才的定位点上；
(3)修正排列磁块的图型排列距离；
二陶瓷涂料的配比：
三涂覆
(1)基材喷砂和清洗；
(2)基材预热45～50℃；
(3)喷涂底漆，膜厚20～30μm；
(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂磁性涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；(磁块模具在喷涂底层前可直接放置夹具上)夹具转速比常规稍慢，以免影响磁粉排列规则；
(5)面漆喷涂后取下，低温固化，固化温度为80～100℃，固化时间为8～10min；其优点为：内部溶剂缓慢挥发，达到较好的漆膜状态，避免直接高温烘烤造成的开裂、起泡等漆膜缺陷；
(6)高温固化，固化温度为240～280℃，固化时间为10～20min；其优点：涂料完全固化成膜，达到其应有的性能。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明使用简单，成本低，装饰效果较佳；
本发明的图案可控，具体3D逼真效果，迎合市场的需要；
本发明的涂层具有较强的不粘性和耐磨性；
本发明所述的纳米硼化硅具有纯度高、粒径分布范围小、高比表面积等特点；耐磨性较高，用作各种标准磨料、研磨硬质合金；用作陶瓷涂料材料。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种具有3D效果的陶瓷涂料及其制备方法的具体实施方式。
实施例1
一种具有3D效果的陶瓷涂料的涂覆方法，其具体步骤为：
一：图案的设计：
(1)在模板或拉伸板材上设计图形，铅笔画出定位点；
(2)强磁同相排列，并用502胶水粘贴在底板才的定位点上；
(3)修正排列磁块的图型排列距离；
所述的图案可以公司的商标，也可以为动物图案，也可以为个性字体，根据实际的需要变化。
二陶瓷涂料的配比：见表1-3；
三涂覆
(1)基材喷砂和清洗；
(2)基材预热45～47℃；
(3)喷涂底漆，膜厚20～23μm；
(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂磁性涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；(磁块模具在喷涂底层前可直接放置夹具上)夹具转速比常规稍慢，以免影响磁粉排列规则；
(5)面漆喷涂后取下，低温固化，固化温度为80～85℃，固化时间为8～10min；
(6)高温固化，固化温度为240～250℃，固化时间为10～12min。
实施例2
一种具有3D效果的陶瓷涂料的涂覆方法，其具体步骤为：
一：图案的设计：
(1)在模板或拉伸板材上设计图形，铅笔画出定位点；
(2)强磁同相排列，并用502胶水粘贴在底板才的定位点上；
(3)修正排列磁块的图型排列距离；
所述的图案可以公司的商标，也可以为动物图案，也可以为个性字体，根据实际的需要变化。
二陶瓷涂料的配比：见表1-3；
三涂覆
(1)基材喷砂和清洗；
(2)基材预热46～48℃；
(3)喷涂底漆，膜厚22～25μm；
(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂磁性涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；(磁块模具在喷涂底层前可直接放置夹具上)夹具转速比常规稍慢，以免影响磁粉排列规则；
(5)面漆喷涂后取下，低温固化，固化温度为85～90℃，固化时间为8～10min；
(6)高温固化，固化温度为250～260℃，固化时间为12～14min。
实施例3
一种具有3D效果的陶瓷涂料的涂覆方法，其具体步骤为：
一：图案的设计：
(1)在模板或拉伸板材上设计图形，铅笔画出定位点；
(2)强磁同相排列，并用502胶水粘贴在底板才的定位点上；
(3)修正排列磁块的图型排列距离；
所述的图案可以公司的商标，也可以为动物图案，也可以为个性字体，根据实际的需要变化。
二陶瓷涂料的配比：见表1-3；
三涂覆
(1)基材喷砂和清洗；
(2)基材预热47～48℃；
(3)喷涂底漆，膜厚24～26μm；
(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂磁性涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；(磁块模具在喷涂底层前可直接放置夹具上)夹具转速比常规稍慢，以免影响磁粉排列规则；
(5)面漆喷涂后取下，低温固化，固化温度为90～92℃，固化时间为8～10min；
(6)高温固化，固化温度为260～265℃，固化时间为15～17min。
实施例4
一种具有3D效果的陶瓷涂料的涂覆方法，其具体步骤为：
一：图案的设计：
(1)在模板或拉伸板材上设计图形，铅笔画出定位点；
(2)强磁同相排列，并用502胶水粘贴在底板才的定位点上；
(3)修正排列磁块的图型排列距离；
所述的图案可以公司的商标，也可以为动物图案，也可以为个性字体，根据实际的需要变化。
二陶瓷涂料的配比：见表1-3；
三涂覆
(1)基材喷砂和清洗；
(2)基材预热48～50℃；
(3)喷涂底漆，膜厚26～28μm；
(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂磁性涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；(磁块模具在喷涂底层前可直接放置夹具上)夹具转速比常规稍慢，以免影响磁粉排列规则；
(5)面漆喷涂后取下，低温固化，固化温度为95～100℃，固化时间为8～10min；
(6)高温固化，固化温度为270～275℃，固化时间为16～18min。
实施例5
一种具有3D效果的陶瓷涂料的涂覆方法，其具体步骤为：
一：图案的设计：
(1)在模板或拉伸板材上设计图形，铅笔画出定位点；
(2)强磁同相排列，并用502胶水粘贴在底板才的定位点上；
(3)修正排列磁块的图型排列距离；
所述的图案可以公司的商标，也可以为动物图案，也可以为个性字体，根据实际的需要变化。
二陶瓷涂料的配比：见表1-3；
三涂覆
(1)基材喷砂和清洗；
(2)基材预热48～50℃；
(3)喷涂底漆，膜厚28～30μm；
(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂陶瓷涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；(磁块模具在喷涂底层前可直接放置夹具上)夹具转速比常规稍慢，以免影响磁粉排列规则；
(5)面漆喷涂后取下，低温固化，固化温度为95～100℃，固化时间为8～10min；
(6)高温固化，固化温度为275～280℃，固化时间为18～20min。
对比例1-5
将实施例1-5中：将步骤三涂覆中，磁性涂料换成面漆，其它条件不变。
本发明的测试方法：
表征一：不粘性实验
在温度为195～205℃时打入鸡蛋，秒表计时90s后用筷子轻起鸡蛋，重复上述实验至鸡蛋粘锅，测试多少后鸡蛋开始粘锅。
实施例1-5，平均经过20次后，鸡蛋开始粘锅。至少经过20次，鸡蛋不粘锅。
对比例1-5，平均经过15次后，鸡蛋不粘锅。
表征二：附着力实验
用割刀在工件上纵向切线10条，横向切线10条，互相垂直，间隔1mm，用3M胶带贴紧划格处，沿涂层垂直面瞬间剥起胶带，并且胶带的剥离次数是纵向和横向交替各剥离5次后，观察涂层的剥离状况。
评价等级        涂层剥离状况
100/100    涂层切线两侧平滑，切线交点的正方形无剥离现象
80/100     涂层切线略有剥离，切线交点的正方形剥离面积在5％之内
实施例1-5，平均的评价等级为100/100。
对比例1-5，平均的评价等级为80/100。
表征三：耐酸性和酸后不粘性实验
电饭锅用5％到15％的醋酸溶液煮沸1h，再煮饭测其不粘性，观察涂层是否有脱落起泡现象。
实施例1-5，无脱落起泡现象。
对比例1-5，有轻微脱落现象。
表征四涂层耐磨性实验
用洗洁精配置0.5％的洗涤水，用3M的百洁布施加3Kg的压力来回摆动一个行程计一次，每250个行程更换百洁布和检查涂层一次，记录涂层耐磨次数。
实施例1-5，耐磨次数为7000-8000次，显著提高。
对比例1-5，耐磨次数为4500-5000次。
表征五耐高温
将基材放在马弗炉中烧结，温度为350℃，30分钟后取出，用色差仪进行前后色差的表征，看看是否变色。
实施例1-5，颜色无变化。
对比例1-5，部分颜色有轻微色差。
表1陶瓷涂料的质量配比(％)：
 实施例1  实施例2  实施例3  实施例4  实施例5
  异丙醇  5  8  10  12  15
  磁性粉  1  2  3  4  5
  纳米竹炭粉  1  2  3  4  5
  纳米硼化硅  0.5  1  1.5  2  2.5
  面漆   92.5   87   82.5   78   72.5
表2面漆的质量配比(％)：
Figure BDA00002388755100121
表3底漆的质量配比(％)：
Figure BDA00002388755100122
实施例6
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料，将实施例1中的纳米竹炭换成纳米咖啡炭，其它不变。
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例1。
实施例7
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料，将实施例2中的纳米竹炭换成纳米咖啡炭，其它不变。
涂覆方法同实施例2。
实施例8
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料，将实施例3中的纳米竹炭换成纳米咖啡炭，其它不变。
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例3。
实施例9
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料，将实施例4中的纳米竹炭换成纳米咖啡炭，其它不变。
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例4。
实施例10
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料，将实施例5中的纳米竹炭换成纳米咖啡炭，其它不变。
一种用于铝材中的可控图案的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例5。
本发明含有咖啡炭，产品具有如下优点：咖啡炭生产原料来自回收的咖啡渣，环保回收再利用，不增加地球的负担，从而达到节能减碳的目的；当身体或身边环境有异味时，也会通过范德华引力作用将异味吸收；咖啡炭结构空隙大，表面粗糙，对热量的吸收效率高，速度快，具有瞬间升温功能。
对比例6-10
将实施例1-5中：将步骤三涂覆中，磁性涂料换成面漆，其它条件不变。
表征一：不粘性实验
实施例6-10，平均经过20次后，鸡蛋开始粘铝锅。至少经过20次，鸡蛋不粘铝锅。
对比例6-10，平均经过14次后，鸡蛋不粘铝锅。
表征二：附着力实验
实施例6-10，，平均的评价等级为100/100。
对比例6-10，，平均的评价等级为80/100。
表征三：耐酸性和酸后不粘性实验
实施例6-10，无脱落起泡现象。
对比例6-10，有轻微脱落现象。
表征四涂层耐磨性实验
实施例6-10，耐磨次数为7000-8000次，显著提高。
对比例6-10，耐磨次数为4400-4800次。
表征五耐高温
实施例6-10，颜色无变化。
对比例6-10，部分颜色有轻微色差。
实施例11
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料，将实施例1中的纳米竹炭换成果壳炭，其它不变。
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例1。
实施例12
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料，将实施例2中的纳米竹炭换成果壳炭，其它不变。
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例2。
实施例13
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料，将实施例3中的纳米竹炭换成果壳炭，其它不变。
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例3。
实施例14
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料，将实施例4中的纳米竹炭换成果壳炭，其它不变。
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例4。
实施例15
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料，将实施例5中的纳米竹炭换成果壳炭，其它不变。
一种用于内饰板中的具有仿真图案效果的陶瓷涂料的涂覆方法同实施例5。
本发明含有杏壳及核桃壳形成的果壳炭，具有孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、机械强度高、床层阻力小、化学稳定性能好、易再生、经久耐用等优点，并具有各种规格的颗粒度；分解空气中的甲醛、氨、苯、香烟、油烟等有害气体及各种异味，尤其是致癌的芳香类物质，活性碳具有极强的吸附能力。
对比例11-15
将实施例1-5中：将步骤三涂覆中，磁性涂料换成面漆，其它条件不变。
表征一：不粘性实验
实施例11-15，平均经过20次后，鸡蛋开始粘内饰板。至少经过20次，鸡蛋不粘锅。
对比例11-15，平均经过13次后，鸡蛋不粘内饰板。
表征二：附着力实验
实施例11-15，平均的评价等级为100/100。
对比例11-15，平均的评价等级为80/100。
表征三：耐酸性和酸后不粘性实验
实施例11-15，无脱落起泡现象。
对比例11-15，有轻微脱落现象。
表征四涂层耐磨性实验
实施例11-15，耐磨次数为7000-8000次，显著提高。
对比例11-15，耐磨次数为4400-4900次。
表征五耐高温
实施例11-15，颜色无变化。
对比例11-15，部分颜色有轻微色差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有3D效果的磁性涂料，其特征在于，其原料组份百分比为：
Figure FDA00002388755000011
2.如权利要求1所述的一种具有3D效果的磁性涂料，其特征在于，所述的面漆，其原料组份百分比为：
3.一种具有3D效果陶瓷涂料涂覆方法，其特征在于，其具体步骤为：
一：图案的设计：
二磁性涂料的配制：
三涂覆
(1)基材喷砂和清洗；
(2)基材预热45～50℃；
(3)喷涂底漆，膜厚20～25μm；
(4)在基材上摆放具有图案的磁块模具，喷涂磁粉涂料，膜厚2～3μm后，立即喷涂面漆，膜厚3～5μm；
(5)面漆喷涂后取下，进行低温固化，固化温度为80～100℃，固化时间为8～10min；
(6)再进行高温固化，固化温度为240～280℃，固化时间为10～20min。
4.如权利要求3所述的一种具有3D效果的陶瓷涂料涂覆方法，其特征在于，所述的底漆，其原料组份百分比为：
Figure FDA00002388755000021
5.一种具有3D效果的陶瓷涂料在餐具中的应用。
6.如权利要求1所述的一种具有3D效果的磁性涂料，其特征在于，所述的纳米竹炭粉由纳米咖啡炭或者纳米果壳炭代替。
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