CN109880406A - 涂层及其制备方法和厨房用电器 - Google Patents

涂层及其制备方法和厨房用电器 Download PDF

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杨自海
潘迅
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Abstract

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种涂层及其制备方法和厨房用电器，本发明的涂层包括形成在金属基底上的第一涂层以及形成在所述第一涂层上的第二涂层，所述第一涂层包括二氧化钛、二氧化硅以及任选的二氧化锆，所述第二涂层包括磷酸。通过本发明可以提供一种耐高温、耐磨损且可长期使用的易清洁涂层。

Description

涂层及其制备方法和厨房用电器
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种涂层及其制备方法和厨房用电器。
背景技术
目前，不锈钢因为表面美观、使用可能性多样化、耐腐蚀性能好、长久耐用、强度高、、耐高温氧化、塑性加工容易、光洁度高以及焊接性能好等优点而被大量使用，但在使用过程中，因为外界因素的影响，使得不锈钢表面会附着强力油污，这些强力油污不易清洁且在大力清洁的情况下，可能会对不锈钢的表面造成或多或少的影响。那么，在不锈钢的表面设置涂层使得油污易清洁并达到保护不锈钢表面的目的顺势出现。现在市面上的涂层，其表面虽然难以弄脏，但是一旦弄脏，污垢不容易脱落，且在去除污垢的过程中还有可能会损坏涂层本身。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种耐高温、耐磨损且可长期使用的易清洁涂层及其制备方法和厨房用电器。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种涂层，该涂层形成在金属基底上，该涂层包括形成在金属基底上的第一涂层以及形成在所述第一涂层上的第二涂层，所述第一涂层包括二氧化钛、二氧化硅以及任选的二氧化锆，所述第二涂层包括磷酸。
优选地，所述第一涂层包括10-90重量％的二氧化钛、10-90重量％的二氧化硅、0-10重量％的二氧化锆；更优选地，所述第一涂层包括40-90重量％的二氧化钛、10-60重量％的二氧化硅、1-8重量％的二氧化锆。
优选地，所述第一涂层的厚度为0.01-10μm，所述第二涂层的厚度为0.01-1μm。
优选地，所述金属基底为不锈钢和镀铝钢板中的一种或多种。
本发明第二方面提供一种涂层的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)将含有钛成分、硅成分以及任选的锆成分的第一涂布液涂布在金属基底上并进行第一热固化形成第一涂层；
2)将含有磷酸的第二涂布液涂布在所述第一涂层上并进行第二热固化形成第二涂层，
其中，所述钛成分含有二氧化钛和/或二氧化钛前驱体；所述硅成分含有二氧化硅和/或二氧化硅前驱体；所述锆成分含有二氧化锆和/或二氧化锆前驱体；所述二氧化钛前驱体、所述二氧化硅前驱体以及所述二氧化锆前驱体为通过第一热固化可分解为二氧化钛、二氧化硅和二氧化锆的物质。
优选地，所述二氧化钛前驱体为烷氧基钛、烷氧基钛的水解产物、烷氧基钛的螯合物、烷氧基钛的水解产物的螯合物以及二氧化钛溶胶中的一种或多种。
优选地，所述二氧化硅前驱体为烷氧基硅烷和烷氧基硅烷的水解产物中的一种或多种。
优选地，所述二氧化锆前驱体为烷氧基锆、烷氧基锆的水解产物、烷氧基锆的螯合物、烷氧基锆的水解产物的螯合物以及二氧化锆溶胶中的一种或多种。
优选地，将以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的总重量作为基准，以二氧化钛计的钛成分的用量为10-90重量％，以二氧化硅计的硅成分的用量为10-90重量％，以二氧化锆计的锆成分的用量为0-10重量％。
优选地，所述第一涂布液的溶剂为醚类溶剂和醇类溶剂中的一种或多种。
优选地，所述第一热固化的条件包括：热固化的温度为200-1000℃，所述热固化的时间为10-120分钟。
优选地，所述第二涂布液为磷酸水溶液，且所述磷酸水溶液中的磷元素的含量为0.5-3重量％。
优选地，所述第二热固化的条件包括：热固化的温度为200-1000℃，所述热固化的时间为5-120分钟。
根据本发明第三方面提供一种涂层，其通过本发明的涂层的制备方法制备得到。
根据本发明第四方面提供一种厨房用电器，该厨房用电器至少部分表面涂覆有本发明所述的涂层。
根据本发明，通过将二氧化钛、二氧化硅及二氧化锆形成第一涂层，并以磷酸形成第二涂层，可达到简单擦拭即可去除油污的效果，并且具备耐高温、耐磨损、不易剥落以达到可长期使用的目的的优点。
进而，本发明通过使用二氧化钛前驱体、二氧化硅前驱体以及二氧化锆前驱体中的至少一种，特别是同时使用二氧化钛前驱体、二氧化硅前驱体以及二氧化锆前驱体时，能够进一步提高涂层的亲水性，涂层更不易剥落、使用寿命长，且还能保持表面光滑度及去污性。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面，提供一种形成在金属基底上的涂层，该涂层包括形成在金属基底上的第一涂层以及形成在所述第一涂层上的第二涂层，所述第一涂层包括二氧化钛、二氧化硅以及任选的二氧化锆，所述第二涂层包括磷酸。
根据本发明，通过将二氧化钛、二氧化硅及二氧化锆形成第一涂层，并以磷酸形成第二涂层，可达到简单擦拭即可去除油污的效果，并且具备耐高温、耐磨损、不易剥落以达到可长期使用的目的的优点。
根据本发明，从进一步提高耐高温、耐磨损以及易清洁性来考虑，优选地，所述第一涂层包括10-90重量％的二氧化钛、10-90重量％的二氧化硅、0-10重量％的二氧化锆；更优选地，所述第一涂层包括40-90重量％的二氧化钛、10-60重量％的二氧化硅、1-8重量％的二氧化锆；更优选地，所述第一涂层包括45-85重量％的二氧化钛、10-55重量％的二氧化硅、3-5.5重量％的二氧化锆。
作为所述第一涂层中的二氧化钛的具体含量例如可以举出：10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、42重量％、45重量％、46重量％、48重量％、52重量％、55重量％、58重量％、60重量％、65重量％、68重量％、70重量％、72重量％、75重量％、78重量％、80重量％、85重量％和90重量％等。
作为所述第一涂层中的二氧化硅的具体含量例如可以举出：10重量％、13重量％、15重量％、18重量％、20重量％、23重量％、25重量％、28重量％、30重量％、35重量％、40重量％、42重量％、45重量％、46重量％、48重量％、52重量％、55重量％、58重量％、60重量％、65重量％、70重量％、72重量％、75重量％、80重量％、85重量％和90重量％等。
作为所述第一涂层中的二氧化锆的具体含量例如可以举出：0重量％、1重量％、2重量％、3重量％、3.1重量％、4重量％、4.8重量％、5重量％、5.4重量％、5.5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％和10重量％等。
根据本发明，优选地，所述第一涂层的厚度为0.01-10μm，更优选为0.5-5μm，进一步优选为1-3.5μm。
根据本发明，优选地，所述第二涂层的厚度为0.01-1μm，更优选为0.1-0.5μm，进一步优选为0.1-0.3μm。
根据本发明，所述金属基底可以为厨房用电器所使用的各种金属材料制备的金属基底，例如可以为不锈钢和镀铝钢板中的一种或多种。所述不锈钢例如可以为304不锈钢和403不锈钢等。
根据本发明的第二方面，提供一种涂层的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)将含有钛成分、硅成分以及任选的锆成分的第一涂布液涂布在金属基底上并进行第一热固化形成第一涂层；
2)将含有磷酸的第二涂布液涂布在所述第一涂层上并进行第二热固化形成第二涂层，
其中，所述钛成分含有二氧化钛和/或二氧化钛前驱体；所述硅成分含有二氧化硅和/或二氧化硅前驱体；所述锆成分含有二氧化锆和/或二氧化锆前驱体；所述二氧化钛前驱体、所述二氧化硅前驱体以及所述二氧化锆前驱体为通过第一热固化分解可为二氧化钛、二氧化硅和二氧化锆的物质。
根据本发明的方法，所述二氧化钛前驱体只要是能够通过第一热固化分解为二氧化钛的物质即可，优选地，所述二氧化钛前驱体为烷氧基钛、烷氧基钛的水解产物、烷氧基钛的螯合物、烷氧基钛的水解产物的螯合物以及二氧化钛溶胶中的一种或多种。
优选地，上述烷氧基钛为碳原子数为1-6的烷氧基钛；更优选地，上述烷氧基钛为碳原子数为2-4的烷氧基钛。
作为这样的烷氧基钛例如可以举出：甲醇钛、乙醇钛、正丙醇钛、正丁醇钛、正戊醇钛和正己醇钛。它们中，优选为正丙醇钛和/或正丁醇钛。
上述烷氧基钛的水解产物可以通过所述烷氧基钛与水接触从而部分分解或全部分解来得到。优选地，上述烷氧基钛的水解产物为所述烷氧基钛的部分水解产物。
优选地，上述烷氧基钛的螯合物为所述烷氧基钛与选自乙醇胺、β-二酮、β-酮酸酯和羧酸中的至少一种化合物的反应产物。另外，所述羧酸优选为碳原子数为1-3的羧酸，例如可以为甲酸、乙酸或丙酸等。
优选地，上述烷氧基钛的水解产物的螯合物为所述烷氧基钛的水解产物与选自乙醇胺、β-二酮、β-酮酸酯和羧酸中的至少一种化合物的反应产物。另外，所述羧酸优选为碳原子数为1-3的羧酸，例如可以为甲酸、乙酸或丙酸等。
优选地，上述二氧化钛溶胶中的二氧化钛的平均粒径为50nm以下，更优选为5-40nm。
根据本发明的方法，所述二氧化硅前驱体只要是能够通过第一热固化分解为二氧化硅的物质即可，优选地，所述二氧化硅前驱体为烷氧基硅烷和烷氧基硅烷的水解产物中的一种或多种。
上述烷氧基硅烷例如可以举出：甲基三甲氧基硅、乙基三甲氧基硅、甲基三乙氧基硅、乙基三乙氧基硅等的三官能度硅；二甲基二甲氧基硅、二甲基二乙氧基硅、二乙基二甲氧基硅、二乙基二乙氧基硅等的二官能度硅；正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯等的四官能度硅。
根据本发明的方法，所述二氧化锆前驱体只要是能够通过第一热固化分解为二氧化锆的物质即可，优选地，所述二氧化锆前驱体为烷氧基锆、烷氧基锆的水解产物、烷氧基锆的螯合物、烷氧基锆的水解产物的螯合物以及二氧化锆溶胶中的一种或多种。
优选地，上述烷氧基锆为碳原子数为1-6的烷氧基锆；更优选地，上述烷氧基锆为碳原子数为2-4的烷氧基锆。
作为这样的烷氧基锆例如可以举出：甲醇锆、乙醇锆、正丙醇锆、正丁醇锆、正戊醇锆和正己醇锆。它们中，优选为正丙醇锆和/或正丁醇锆。
上述烷氧基锆的水解产物可以通过所述烷氧基锆与水接触从而部分分解或全部分解来得到。优选地，上述烷氧基锆的水解产物为所述烷氧基锆的部分水解产物。
优选地，上述烷氧基锆的螯合物为所述烷氧基锆与选自乙醇胺、β-二酮、β-酮酸酯和羧酸中的至少一种化合物的反应产物。另外，所述羧酸优选为碳原子数为1-3的羧酸，例如可以为甲酸、乙酸或丙酸等。
优选地，上述烷氧基锆的水解产物的螯合物为所述烷氧基锆的水解产物与选自乙醇胺、β-二酮、β-酮酸酯和羧酸中的至少一种化合物的反应产物。另外，所述羧酸优选为碳原子数为1-3的羧酸，例如可以为甲酸、乙酸或丙酸等。
优选地，上述二氧化锆溶胶中的二氧化锆的平均粒径为50nm以下，更优选为5-40nm。
本发明的发明人发现，通过使用所述二氧化钛前驱体、所述二氧化硅前驱体以及所述二氧化锆前驱体中的至少一种，特别是同时使用所述二氧化钛前驱体、所述二氧化硅前驱体以及所述二氧化锆前驱体时，能够进一步提高涂层的亲水性，涂层更不易剥落、使用寿命长，且还能保持表面光滑度及去污性。
根据本发明的方法，从进一步提高得到的涂层耐高温、耐磨损以及易清洁性来考虑，优选地，在所述第一涂布液中，将以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的总重量作为基准，以二氧化钛计的钛成分的用量为10-90重量％，以二氧化硅计的硅成分的用量为10-90重量％，以二氧化锆计的锆成分的用量为0-10重量％；更优选地，以二氧化钛计的钛成分的用量为40-90重量％，以二氧化硅计的硅成分的用量为10-60重量％，以二氧化锆计的锆成分的用量为1-8重量％；进一步优选地，以二氧化钛计的钛成分的用量为45-85重量％，以二氧化硅计的硅成分的用量为10-55重量％，以二氧化锆计的锆成分的用量为3-5.5重量％。
作为所述以二氧化钛计的钛成分的用量例如可以举出：10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、42重量％、45重量％、46重量％、48重量％、52重量％、55重量％、58重量％、60重量％、65重量％、68重量％、70重量％、72重量％、75重量％、78重量％、80重量％、85重量％和90重量％等。
作为所述以二氧化硅计的硅成分的用量例如可以举出：10重量％、13重量％、15重量％、18重量％、20重量％、23重量％、25重量％、28重量％、30重量％、35重量％、40重量％、42重量％、45重量％、46重量％、48重量％、52重量％、55重量％、58重量％、60重量％、65重量％、70重量％、72重量％、75重量％、80重量％、85重量％和90重量％等。
作为所述以二氧化锆计的锆成分的用量例如可以举出：0重量％、1重量％、2重量％、3重量％、3.1重量％、4重量％、4.8重量％、5重量％、5.4重量％、5.5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％和10重量％等。
根据本发明的方法，所述第一涂布液所使用的溶剂可以为本领域通常用于制备涂布液所使用的各种溶剂，优选地，所述第一涂布液的溶剂为醚类溶剂和醇类溶剂中的一种或多种。
优选地，所述醚类溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚中的一种或多种；更优选地，所述醚类溶剂为乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚。
优选地，所述醇类溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种；更优选地，所述醇类溶剂为乙醇和/或正丙醇。
根据本发明的方法，所述第一涂布液固含量例如可以为3-15重量％，优选为3-6重量％。所述第一涂布液固含量可以通过所述溶剂的用量进行调节。
根据本发明的方法，所述第一涂布液的涂布量以固化后形成的第一涂层的厚度为0.01-10μm为准；优选地，所述第一涂布液的涂布量以固化后形成的第一涂层的厚度为0.5-5μm为准；更优选地，所述第一涂布液的涂布量以固化后形成的第一涂层的厚度为1-3.5μm为准。
作为具体的涂布量，以所述第一涂布液中的以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的总重量计，优选为0.2-200g/m2，更优选为10-40g/m2。
另外，上述涂布的方法没有特别的限定，可以采用本领域通常使用的方法进行，例如可以采用喷涂、淋涂、辊涂、旋涂、刮涂等公知的涂布方法进行。
根据本发明的方法，优选地，所述第一热固化的条件包括：热固化的温度为200-1000℃，所述热固化的时间为10-120分钟；更优选地，所述第一热固化的条件包括：热固化的温度为300-700℃，所述热固化的时间为10-60分钟；进一步优选地，所述第一热固化的条件包括：热固化的温度为420-480℃，所述热固化的时间为15-25分钟。
通过在上述条件下进行热处理，所述二氧化钛前驱体、所述二氧化硅前驱体以及所述二氧化锆前驱体均能够充分分解为二氧化钛、二氧化硅和二氧化锆。
根据本发明的方法，优选地，所述第二涂布液为磷酸水溶液，且所述磷酸水溶液中的磷元素的含量为0.5-3重量％；更优选地，所述磷酸水溶液中的磷元素的含量为0.7-2重量％，进一步优选地，所述磷酸水溶液中的磷元素的含量为0.8-1.2重量％。
上述磷酸水溶液中的磷元素的含量例如可以举出：0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、1.1重量％、1.2重量％、1.3重量％、1.5重量％、2重量％、3.5重量％和3重量％等。
根据本发明的方法，所述第二涂布液的涂布量以固化后形成的第二涂层的厚度为0.01-1μm为准；优选地，所述第一涂布液的涂布量以固化后形成的第一涂层的厚度为0.1-0.5μm为准；更优选地，所述第一涂布液的涂布量以固化后形成的第一涂层的厚度为0.1-0.3μm为准。
同样，上述涂布的方法没有特别的限定，可以采用本领域通常使用的方法进行，例如可以采用喷涂、淋涂、辊涂、旋涂、刮涂等公知的涂布方法进行。
根据本发明的方法，优选地，所述第二热固化的条件包括：热固化的温度为200-1000℃，所述热固化的时间为5-120分钟；更优选地，所述第二热固化的条件包括：热固化的温度为300-700℃，所述热固化的时间为10-60分钟；进一步优选地，所述第二热固化的条件包括：热固化的温度为420-480℃，所述热固化的时间为15-25分钟。
根据本发明的第三方面，提供一种涂层，其通过本发明的涂层的制备方法制备得到。
根据本发明的第四方面，提供一种厨房用电器，该厨房用电器至少部分表面涂覆有本发明的涂层。
根据本发明，所述厨房用电器可以为烤箱、抽烟机和灶具面板中的一种或多种。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)制备第一涂布液
在室温(25℃)下，按照重量比，将正丙醇钛10份、正丙醇锆0.5份、乙酰乙酸乙酯5份、水1份、正硅酸四乙酯1.5份和正丙醇82份混合30分钟，使正丙醇钛、正丙醇锆与正硅酸四乙酯部分水解产物形成并稳定存在，得到第一涂布液(固含量为3.44重量％)，其中在该涂布液中，以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的重量比例为7.5：1.2：0.5。
2)制备第二涂布液
将磷酸稀释在水中，配置成磷元素含量为1重量％的第二涂布液。
3)形成涂层
以固化后的厚度为1.0μm的方式将第一涂布液喷涂在不锈钢基底上后，在450℃热处理20min，在不锈钢上形成第一涂层，再以固化后的厚度为0.2μm的方式在该第一涂层表面喷涂第二涂布液，然后在450℃热处理20min，在第一涂层上形成第二涂层。另外，第一涂层中二氧化钛的含量为81.5重量％、二氧化硅的含量为13重量％，二氧化锆的含量为5.5重量％。
实施例2
1)制备第一涂布液
在室温(25℃)下，按照重量比，将正丙醇钛10份、正丙醇锆0.5份、乙酰乙酸乙酯5份、水1份、正硅酸四乙酯3份和正丙醇80.5份混合30分钟，使正丙醇钛、正丙醇锆与正丙醇四乙酯部分水解产物形成并稳定存在，得到第一涂布液(固含量为3.87重量％)，其中在该涂布液中，以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的重量比例为7.5：2.4：0.5。
2)制备第二涂布液
将磷酸稀释在水中，配置成磷元素含量为1重量％的第二涂布液。
3)形成涂层
以固化后的厚度为1.1μm的方式将第一涂布液喷涂在不锈钢基底上后，在450℃热处理20min，在不锈钢上形成第一涂层，再以固化后的厚度为0.2μm的方式在该第一涂层表面喷涂第二涂布液，然后在450℃热处理20min，在第一涂层上形成第二涂层。另外，第一涂层中二氧化钛的含量为72重量％、二氧化硅的含量为23重量％，二氧化锆的含量为5重量％。
实施例3
1)制备第一涂布液
在室温(25℃)下，按照重量比，将正丙醇钛10份、正丙醇锆0.5份、乙酰乙酸乙酯5份、水1份、正硅酸四乙酯10份和正丙醇73.5份混合30分钟，使正丙醇钛、正丙醇锆与正硅酸四乙酯部分水解产物形成并稳定存在，得到第一涂布液(固含量为5.89重量％)，其中在该涂布液中，以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的重量比例为7.5：8：0.5。
2)制备第二涂布液
将磷酸稀释在水中，配置成磷元素含量为1重量％的第二涂布液。
3)形成涂层
以固化后的厚度为1.8μm的方式将第一涂布液喷涂在不锈钢基底上后，在450℃热处理20min，在不锈钢上形成第一涂层，再以固化后的厚度为0.2μm的方式在该第一涂层表面喷涂第二涂布液，然后在450℃热处理20min，在第一涂层上形成第二涂层。另外，第一涂层中二氧化钛的含量为47重量％、二氧化硅的含量为50重量％，二氧化锆的含量为3重量％。
实施例4
1)制备第一涂布液
在室温(25℃)下，按照重量比，将正丙醇钛10份、乙酰乙酸乙酯5份、水1份、正硅酸四乙酯10份和正丙醇74份混合30分钟，使正丙醇钛与正硅酸四乙酯部分水解产物形成并稳定存在，得到第一涂布液(固含量为5.70重量％)，其中在该涂布液中，以二氧化钛计的钛成分以及以二氧化硅计的硅成分的重量比例为7.5：8。
2)制备第二涂布液
将磷酸稀释在水中，配置成磷元素含量为1重量％的第二涂布液。
3)形成涂层
以固化后的厚度为1.8μm的方式将第一涂布液喷涂在不锈钢基底上后，在450℃热处理20min，在不锈钢上形成第一涂层，再以固化后的厚度为0.2μm的方式在该第一涂层表面喷涂第二涂布液，然后在450℃热处理20min，在第一涂层上形成第二涂层。另外，第一涂层中二氧化钛的含量为48重量％、二氧化硅的含量为52重量％。
实施例5
1)制备第一涂布液
在室温(25℃)下，按照重量比，将正丙醇钛10份、正丙醇锆0.5份、乙酰乙酸乙酯5份、水1份、正硅酸四乙酯10份和正丙醇73.5份混合30分钟，使正丙醇钛、正丙醇锆与正硅酸四乙酯部分水解产物形成并稳定存在，得到第一涂布液(固含量为5.89重量％)，其中在该涂布液中，以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的重量比例为7.5：8：0.5。
2)制备第二涂布液
将磷酸稀释在水中，配置成磷元素含量为1重量％的第二涂布液。
3)形成涂层
以固化后的厚度为3.2μm的方式将第一涂布液喷涂在不锈钢基底上后，在450℃热处理20min，在不锈钢上形成第一涂层，再以固化后的厚度为0.2μm的方式在该第一涂层表面喷涂第二涂布液，然后在450℃热处理20min，在第一涂层上形成第二涂层。另外，第一涂层中二氧化钛的含量为47重量％、二氧化硅的含量为50重量％，二氧化锆的含量为3重量％。
实施例6
1)制备第一涂布液
在室温(25℃)下，将重量比例为7.5：8：0.5的二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆与水混合30分钟以得到第一涂布液(固含量为5.89重量％)。
2)制备第二涂布液
将磷酸稀释在水中，配置成磷元素含量为1重量％的第二涂布液。
3)形成涂层
以固化后的厚度为1.8μm的方式将第一涂布液喷涂在不锈钢基底上后，在450℃热处理20min，在不锈钢上形成第一涂层，再以固化后的厚度为0.2μm的方式在该第一涂层表面喷涂第二涂布液，然后在450℃热处理20min，在第一涂层上形成第二涂层。另外，第一涂层中二氧化钛的含量为47重量％、二氧化硅的含量为50重量％，二氧化锆的含量为3重量％。
对比例1
1)制备第一涂布液
在室温(25℃)下，将重量比例为8：0.5的二氧化硅和二氧化锆与水混合30分钟以得到第一涂布液(固含量为5.89重量％)。
2)制备第二涂布液
将磷酸稀释在水中，配置成磷元素含量为1重量％的第二涂布液。
3)形成涂层
以固化后的厚度为1.8μm的方式将第一涂布液喷涂在不锈钢基底上后，在450℃热处理20min，在不锈钢上形成第一涂层，再以固化后的厚度为0.2μm的方式在该第一涂层表面喷涂第二涂布液，然后在450℃热处理20min，在第一涂层上形成第二涂层。另外，第一涂层中二氧化硅的含量为94重量％，二氧化锆的含量为6重量％。
测试例1
按照以下方法对实施例1-6和对比例1得到的涂层进行油污去除的容易性、焦糊污垢去除的容易性以及耐水性进行测试，其结果如表1所示，
1)油污去除的容易性(简称为油污去除性)：用油性笔在含有涂层的不锈钢片表面画相同大小痕迹，静置1min后，用软纸质或布2kg的垂直力擦拭，评价油污去除的容易性，评价标准如下。
极良好：一次擦拭即可清理干净；
良好：2-3次擦拭即可清理干净；
良：4-5次擦拭即可清理干净；
差：多次擦拭仍无法清理干净。
2)焦糊污垢去除的容易性(简称为糊污垢去除性)：在含有涂层的不锈钢表面滴加酱油10ml，然后在300℃下处理1h，酱油糊化后，接着被水浸润，用软纸质或布2kg的垂直力擦拭，评价焦糊污垢去除的容易性，评价标准如下。
极良好：一次擦拭即可清理干净；
良好：2-3次擦拭即可清理干净；
良：4-5次擦拭即可清理干净；
差：多次擦拭仍无法清理干净。
3、耐水性：将含有所述耐高温易清洁涂层的不锈钢放入至沸腾的水中浸渍5h，待冷却后用手指擦揉，评价涂层的脱落情况，评价标准如下。
极良好：涂层表面完整，无任何脱落；
良好：涂层表面基本完整，部分位置略有发雾等缺陷；
良：涂层表面基本完整，边缘略有脱落；
差：涂层表面被破坏，涂层脱落严重。
表1
焦糊污垢去除性 油污去除性 耐水性
实施例1 极良好 良好 良好
实施例2 极良好 良好 良好
实施例3 良好 极良好 极良好
实施例4 良 极良好 极良好
实施例5 良好 极良好 极良好
实施例6 良好 良 良好
对比例1 差 良 极良好
通过实施例1-6和对比例1的对比可以看出，相比由二氧化硅和二氧化锆形成的涂层，通过将二氧化钛、二氧化硅及二氧化锆形成第一涂层，并以磷酸形成第二涂层，可达到简单擦拭即可去除油污的效果，并且具备耐高温、耐磨损、不易剥落以达到可长期使用的目的的优点。
通过实施例3和实施例4对比可以看出，通过使用前驱体获取二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆并制成涂层，相比使用前驱体获取二氧化钛、二氧化硅并制成的涂层，可进一步提高焦糊污垢去除性。
通过实施例3和对比例1的对比可以看出，通过使用前驱体获取二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆并制成涂层，能够进一步提高涂层的亲水性，涂层更不易剥落、使用寿命长，且还能保持表面光滑度及去污性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种涂层，该涂层形成在金属基底上，其特征在于，该涂层包括形成在金属基底上的第一涂层以及形成在所述第一涂层上的第二涂层，所述第一涂层包括二氧化钛、二氧化硅以及任选的二氧化锆，所述第二涂层包括磷酸。
2.根据权利要求1所述的涂层，其中，所述第一涂层包括10-90重量％的二氧化钛、10-90重量％的二氧化硅、0-10重量％的二氧化锆。
3.根据权利要求2所述的涂层，其中，所述第一涂层包括40-90重量％的二氧化钛、10-60重量％的二氧化硅、1-8重量％的二氧化锆。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的涂层，其中，所述第一涂层的厚度为0.01-10μm，所述第二涂层的厚度为0.01-1μm。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的涂层，其中，所述金属基底为不锈钢和镀铝钢板中的一种或多种。
6.一种涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将含有钛成分、硅成分以及任选的锆成分的第一涂布液涂布在金属基底上并进行第一热固化形成第一涂层；
2)将含有磷酸的第二涂布液涂布在所述第一涂层上并进行第二热固化形成第二涂层，
其中，所述钛成分含有二氧化钛和/或二氧化钛前驱体；所述硅成分含有二氧化硅和/或二氧化硅前驱体；所述锆成分含有二氧化锆和/或二氧化锆前驱体；所述二氧化钛前驱体、所述二氧化硅前驱体以及所述二氧化锆前驱体为通过第一热固化可分解为二氧化钛、二氧化硅和二氧化锆的物质。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述二氧化钛前驱体为烷氧基钛、烷氧基钛的水解产物、烷氧基钛的螯合物、烷氧基钛的水解产物的螯合物以及二氧化钛溶胶中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述二氧化硅前驱体为烷氧基硅烷和烷氧基硅烷的水解产物中的一种或多种。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述二氧化锆前驱体为烷氧基锆、烷氧基锆的水解产物、烷氧基锆的螯合物、烷氧基锆的水解产物的螯合物以及二氧化锆溶胶中的一种或多种。
10.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，将以二氧化钛计的钛成分、以二氧化硅计的硅成分以及以二氧化锆计的锆成分的总重量作为基准，以二氧化钛计的钛成分的用量为10-90重量％，以二氧化硅计的硅成分的用量为10-90重量％，以二氧化锆计的锆成分的用量为0-10重量％。
11.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述第一涂布液的溶剂为醚类溶剂和醇类溶剂中的一种或多种。
12.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述第一热固化的条件包括：热固化的温度为200-1000℃，所述热固化的时间为10-120分钟。
13.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述第二涂布液为磷酸水溶液，且所述磷酸水溶液中的磷元素的含量为0.5-3重量％。
14.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述第二热固化的条件包括：热固化的温度为200-1000℃，所述热固化的时间为5-120分钟。
15.一种涂层，其特征在于，通过权利要求6-14中任意一项所述的方法制备得到。
16.一种厨房用电器，其特征在于，该厨房用电器至少部分表面涂覆有权利要求1-5中任意一项所述的涂层。
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