CN104725903A - 一种不粘耐磨耐高温涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
Claims (5)
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。
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