CN107353814B - 一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料领域，公开了一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料，所述涂料由包括以下重量份的原料制得：氟树脂6‑10份，粘结树脂13‑18份，颜料分散胶20‑30份，颜料3‑10份，填料8‑20份，层间结合剂6‑10份，pH调节剂0.2‑0.5份，防腐剂2‑4份，增稠剂0.2‑0.9份，分散剂0.1‑0.5份，消泡剂0.1‑0.2份，成膜助剂0.2‑0.4份，防霉剂0.1‑0.2份，去离子水55‑70份。本发明对真彩仿石涂料在配方上进行创新性调整，同时加入具有不粘性能和粘结性能的树脂，使涂料具有耐磨、安全、耐水煮、耐热和不粘性能，可以用于不粘炊具。

Description

一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种可适用于煎盘、烤盘、铁锅等炊具的水性不粘真彩仿石涂料的制备方法。

背景技术

仿石涂料的装饰效果与大理石、花岗岩材质相似，能给人以高雅、庄重、和谐之感，而且相较于天然石材，仿石涂料具有质轻、施工方便、应用范围广等优点，越来越受到人们的喜爱。目前仿石涂料多用于建筑外墙，并且通过一定的技术赋予了仿石涂料隔热、防火、防涂鸦、抗紫外线、杀菌等性能。

例如申请号为CN201610758878.0的中国专利公开了一种方便施工的水性仿石涂料包括以下组分原料及质量百分比：天然彩砂60％-75％；仿石漆浆料25％-40％；酰胺蜡浆0.2％-0.4％；改性纤维素浆0.1％-0.2％。申请号为CN201410036881.2的中国专利公开了一种仿石颗粒及由此制备的一种水性仿石材涂料，采用橡胶、树脂、工程塑料的废弃物及边角料或者再生胶经过粉碎或切割成粒，并在表面涂覆有色膜，制得轻质仿石颗粒物；利用该仿石颗粒物制备水性仿石材涂料，包括成分重量份：乳液8％-30％，轻质仿石颗粒物30％-80％，无机颜填料1％-40％，润湿分散剂1％-8％，增稠剂0.5％-8％，消泡剂0.1％-5％，成膜助剂0.5％-5％，防霉剂0.1％-1％，防冻剂1％-10％，水适量，pH调节剂调节至pH8-9.5。仿石效果逼真，艺术感强烈。由于轻质仿石颗粒物比重低，柔韧性好，对搅拌设备磨蚀性小，不需要添加大量增稠剂、防沉剂就可以制得稳定性高的仿石材涂料，储存期长，施工便利。同时，该技术解决了废旧轮胎等的“黑色污染”问题，有利于环境保护。

但是目前市场上的仿石涂料大多书针对于建筑涂料的，该类涂料对基材的附着力较差，在高热条件下易脱落，并且其原料中含有较多对人体有害物质，不能直接应用于不粘炊具，同时市场上的不粘炊具色彩单一，不能满足客户对炊具装饰性能的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料及其制备方法。本发明对真彩仿石涂料在配方上进行创新性调整，同时加入具有不粘性能和粘结性能的树脂，使涂料具有耐磨、安全、耐水煮、耐热和不粘性能，可以用于不粘炊具。

本发明的具体技术方案为：一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料，由包括以下重量份的原料制得：

氟树脂6-10份，

粘结树脂13-18份，

颜料分散胶20-30份，

颜料3-10份，

填料8-20份，

层间结合剂6-10份，

pH调节剂0.2-0.5份，

防腐剂2-4份，

增稠剂0.2-0.9份，

分散剂0.1-0.5份，

消泡剂0.1-0.2份，

成膜助剂0.2-0.4份，

防霉剂0.1-0.2份，

去离子水55-70份。

作为优选，所述氟树脂由聚四氟乙烯55wt％、氟化乙烯丙烯共聚物5wt％、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物40wt％组成。

以氟树脂由聚四氟乙烯为主料，配以氟化乙烯丙烯共聚物能有效降低涂层孔隙率，四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物的韧性高于聚四氟乙烯，可提高涂膜的耐磨性。由上述三种物质组成的氟树脂，作为涂料的主要成膜物质之一，可满足炊具表面涂料的要求。

作为优选，所述粘接树脂为聚醚砜树脂。

聚醚砜是一种自然色为透明琥珀色的无定型树脂，分子结构不含有热稳定性差的脂肪烃链节，又不含刚性大的联苯链节，而主要由砜基、醚基和亚苯基组成。砜基赋予耐热性、醚基使聚合物链节在熔融状态时具有良好的流动性能，作为氟树脂的粘结树脂，易于粘附在基材上，加工成型。

作为优选，所述颜料分散胶为硅酸镁锂或由70wt％黄原胶和30wt％明胶组成。

作为分散介质，使彩粒之间相互隔开，在涂膜干燥的过程中，形成仿石的效果。

作为优选，所述颜料选自二氧化钛、钛酸铁铝、磷酸钴紫、碳黑、钼橘黄、氧化亚铜、石墨、高钛灰、钛镍黄、钛钴绿、铁锰黑、钴蓝、铜铬黑、氧化铁、群青蓝、涂覆有二氧化钛的云母；所述填料选自纳米钛酸钾、纳米钛酸铝、硼化铝晶须、纳米硅酸钙、晶须硅、碳化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化锆、纳米纤维素、纳米氧化镍、纳米氧化硅、纳米氧化锌。

作为优选，所述层间结合剂为聚全氟乙丙烯。

本发明的涂料用于中涂层，层间结合剂可以增强与底涂和面涂之间的结合力。

作为优选，所述消泡剂为乳化硅油；所述防腐剂选自2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、均三嗪；所述防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮；所述成膜助剂选自十二碳醇酯、三乙二醇单乙醚、丙二醇、二丙二醇单丁醚、二丙酮醇；所述增稠剂选自羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、以及羟乙基纤维素中的一种或几种；所述pH调节剂为含5％水分的-2-氨基甲基-1-丙醇；所述分散剂为分散剂BYK192。

一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将颜料、填料和分散剂加入调色缸中，混合均匀，然后加入研磨机中，研磨至细度20μm以下，得到色浆。

(2)将去离子水和颜料分散胶加入分散缸中，充分搅拌混合均匀，得颜料分散胶溶液。

(3)将氟树脂、粘结树脂、pH调节剂、层间结合剂、增稠剂、防腐剂、防霉剂、消泡剂和成膜助剂加入到另一分散缸中，充分搅拌混合均匀；再加入颜料分散胶溶液低速搅拌均匀，得到不粘基础漆。

(4)将不粘基础漆、色浆和颜料分散胶溶液加入分散缸中，充分搅拌均匀，经造粒机造粒出料，得到水性仿石不粘涂料。

(5)将不同颜色的水性仿石不粘涂料混合后经造粒机造粒后，得水性真彩仿石不粘涂料。

作为优选，在步骤(2)中，去离子水和颜料分散胶需要充分混合，其中，搅拌速度为800-1200转/分，搅拌时间为28-32min。

上述的用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料在实际应用时作为中涂，底涂为以聚醚砜树脂为成膜物质的涂料，面涂为以氟树脂为成膜物质的涂料。

本发明所制备的涂层为中涂，底涂为以聚醚砜树脂为成膜物质的涂料，面涂为以氟树脂为成膜物质的涂料。通常由于涂层较薄(10-20μm)，成膜时间短(10min)在成膜的过程中，树脂不能很好地实现自分离形成聚醚砜树脂靠近基材、氟树脂远离基材的效果，为了确保涂料的附着力及不粘性，采用底涂、中涂和面涂三层涂覆。通过组成成分分析可知，中涂层中均含有面涂和底涂涂料的物质，好处是相邻涂层之间的相同物质之间能够形成过渡，以提高三层涂层之间的相容性和结合力，

与现有技术对比，本发明的有益效果是：

1、本发明的水性真彩仿石不粘涂料可用在不粘锅等炊具上面；

2、弥补不粘锅色彩单一的缺点，满足客户对炊具装饰性需求；

3、制备过程简单；

4、具有附着力强、安全、耐磨、耐水煮、耐热和不粘性能。

具体实施方式

本发明的制备方法为：

(1)将颜料、填料、分散剂加入调色缸中，混合均匀，然后加入研磨机中，研磨至细度20μm以下，得到色浆。

(2)将去离子水和颜料分散胶加入分散缸中，充分搅拌混合均匀，得颜料分散胶溶液。其中，去离子水和颜料分散胶需要充分混合，搅拌速度为800-1200转/分，搅拌时间为30min。

(3)将去离子水、增稠剂和pH调节剂充分混合，转速800-1200转/分，搅拌时间30min，为后续原料的加入创造稳定的环境。后加入成膜助剂、防腐剂、防霉剂和聚醚砜树脂、氟树脂、聚全氟乙丙烯、消泡剂，经高速(800-1200转/分)搅拌均匀。

(4)将不粘基础漆、色浆和颜料分散胶溶液加入分散缸中，低速(300-500转/分)搅拌均匀。出料，得水性仿石不粘涂料。

(5)将不同颜色的水性仿石不粘涂料经造粒机造粒后，得水性真彩仿石不粘涂料。

其中，所述氟树脂为聚四氟乙烯55％、氟化乙烯丙烯共聚物5％、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物40％。

所述的颜料选自二氧化钛、钛酸铁铝、磷酸钴紫、碳黑、钼橘黄、氧化亚铜、石墨、高钛灰、钛镍黄、钛钴绿、铁锰黑、钴蓝、铜铬黑、氧化铁、群青蓝、涂覆有二氧化钛的云母。

所述的填料选自纳米钛酸钾、纳米钛酸铝、硼化铝晶须、纳米硅酸钙、晶须硅、碳化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化锆、纳米纤维素、纳米氧化镍、纳米氧化硅、纳米氧化锌。

所述的颜料分散胶选自硅酸镁锂、黄原胶70％-明胶30％。

粘接树脂为聚醚砜树脂。

所述的pH调节剂5％水份的-2-氨基甲基-1-丙醇。

所述的层间结合剂为聚全氟乙丙烯。

所述的消泡剂为乳化硅油；

所述的防腐剂选自2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、均三嗪；

所述的防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮；

所述的成膜助剂选自十二碳醇酯、三乙二醇单乙醚、丙二醇、二丙二醇单丁醚、二丙酮醇；

所述的增稠剂选自羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、以及羟乙基纤维素中的一种或几种。

下面结合实施例对本发明做进一步描述，但本发明的实施方式不仅于此

测试例中所述的性能测试方式为：

1*涂层外观：肉眼目测涂层表面应光滑、纹路细致无裂纹、斑点、气泡、色差、划伤等。

2*耐热性能：将试片于180℃烘烤2h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，冷制室温(25℃)，用放大镜观察涂层表面情况，如无龟裂、脱落现象，即说明涂层耐热性能良好。

3*不粘性测试：将喷没有涂层的炊具，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，不粘性为优；稍有粘附(粘附面积小于30％)，不粘性为一般；粘附严重(粘附面积大于60％)，甚至不能剥落，不粘性为差。

4*耐水煮性能：将试片于180℃烘烤2h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，出现如气泡、失光、变色、龟裂等现象。

表1：水性真彩仿石不粘涂料涂膜各项性能测试结果

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料，其特征在于：所述涂料由包括以下重量份的原料制得：

氟树脂6份，

粘结树脂13.8份，

颜料分散胶29份，

颜料9份，

填料16份，

层间结合剂7.6份，

pH调节剂0.25份，

防腐剂2.2份，

增稠剂0.2份，

分散剂0.5份，

消泡剂0.15份，

成膜助剂0.15份，

防霉剂0.15份，

去离子水58份；

其中，氟树脂由聚四氟乙烯55wt%、氟化乙烯丙烯共聚物5wt%、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物40wt%组成；

层间结合剂为聚全氟乙丙烯；

粘接树脂为聚醚砜树脂；

颜料分散胶由70wt%黄原胶和30wt%明胶组成；

防腐剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；

增稠剂为羟乙基纤维素；pH调节剂为含5%水分的-2-氨基甲基-1-丙醇。

2.如权利要求1所述的一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料，其特征在于，所述颜料选自二氧化钛、磷酸钴紫、碳黑、钼橘黄、氧化亚铜、石墨、高钛灰、钛镍黄、钛钴绿、铁锰黑、钴蓝、铜铬黑、氧化铁、群青蓝、涂覆有二氧化钛的云母；所述填料选自纳米钛酸钾、纳米钛酸铝、硼化铝晶须、纳米硅酸钙、晶须硅、碳化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化锆、纳米纤维素、纳米氧化镍、纳米氧化硅、纳米氧化锌。

3.如权利要求1所述的一种用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油；所述防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮；所述成膜助剂选自十二碳醇酯、三乙二醇单乙醚、丙二醇、二丙二醇单丁醚、二丙酮醇；所述分散剂为分散剂BYK192。

4.一种如权利要求1-3任一所述的用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将颜料、填料和分散剂加入调色缸中，混合均匀，然后加入研磨机中，研磨至细度20μm以下，得到色浆；

（2）将去离子水和颜料分散胶加入分散缸中，充分搅拌混合均匀，得颜料分散胶溶液；

（3）将氟树脂、粘结树脂、pH调节剂、层间结合剂、增稠剂、防腐剂、防霉剂、消泡剂和成膜助剂加入到另一分散缸中，充分搅拌混合均匀；再加入颜料分散胶溶液低速搅拌均匀，得到不粘基础漆；

（4）将不粘基础漆、色浆和颜料分散胶溶液加入分散缸中，充分搅拌均匀，经造粒机造粒出料，得到水性仿石不粘涂料；

（5）将不同颜色的水性仿石不粘涂料混合后经造粒机造粒后，得水性真彩仿石不粘涂料。

5.如权利要求4所述的用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，去离子水和颜料分散胶需要充分混合，其中，搅拌速度为800-1200转/分，搅拌时间为28-32min。

6.将权利要求1-3之一所述的用于炊具的水性真彩仿石不粘涂料作为中涂，底涂为以聚醚砜树脂为成膜物质的涂料，面涂为以氟树脂为成膜物质的涂料。