CN110079134A - 一种具备激光标识功能的陶瓷涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具备激光标识功能的陶瓷涂料，所述涂料由底漆和面漆组成，所含原料及各原料的重量份数为：底漆：纳米硅溶胶树脂30‑50份，水性溶剂1‑4份，有机膨润土增稠剂0.2‑0.8份，无机颜/填料20‑40份，大粒径硅溶胶树脂10‑20份；面漆：纳米硅溶胶树脂55‑80份，水性溶剂25‑35份，激光打标粉1‑5份，珠光粉0‑3份。本发明利用有特色的标识图案技术，为产品提供良好的外观和附着力，满足高端客户对涂料食品安全需求，以及耐磨性和不粘性能等方面的高要求。

Description

一种具备激光标识功能的陶瓷涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷涂料技术领域，尤其是涉及一种具备激光标识功能的陶瓷涂料及其制备方法。

背景技术

目前市面上普遍应用的的不粘涂料主要有两类，一是以聚四氟乙烯(PTFE)为主成膜物的氟涂料，如特富龙；另一就是以硅溶胶和硅烷单体通过溶胶-凝胶方法制备的陶瓷涂料。PTFE为主的氟涂料具有良好的长期不粘性，但是因为PTFE的皮膜太软，在高温时的耐刮性与热硬度不足。相对于PTFE，陶瓷涂料具有更加绿色环保、不易脱落、高温下不易分解等优点。推动了炊具涂料的更新换代，未来发展前景好。

不粘陶瓷涂料是一种环保，质优的新型水性无机涂料。环保，无毒(不含全氟辛酸，在高低温下不会存在有毒气体)，涂膜具有高硬度，高耐磨，高耐温，耐各种酸碱和化学品。疏水不粘性等诸多优异性能在众多领域可替代有机硅或氟碳涂料。同时不粘陶瓷涂料是颜色的多样性及光泽度上均优于普通的PTFE涂料，因此目前在不粘的炊具市场，其所占据的份额也越来越多。而可激光标识技术的将为今后的客户提供更多具有特殊意义的标识及推广概念产品提供可实现的生产技术。而与之配套的可激光标识的陶瓷涂料正满足了客户多样化及特色化的需求，其前途无可限量。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种具备激光标识功能的陶瓷涂料及其制备方法。本发明涂料为厨房炊具产品提供良好的外观和不粘性，且符合FDA与LFGB食品安全；本发明还利用有特色的标识图案技术，为产品提供良好的外观和附着力，满足高端客户对涂料食品安全需求，以及耐磨性和不粘性能等方面的高要求。

本发明的技术方案如下：

一种具备激光标识功能的陶瓷涂料，所述涂料所含原料及各原料的重量份数为：

底漆：

面漆：

所述底漆中纳米硅溶胶树脂的粒径为11nm；所述水性溶剂为去离子水；所述无机颜钛白粉；所述大粒径硅溶胶树脂的粒径为120nm。

所述面漆中纳米硅溶胶树脂的粒径为11nm；所述水性溶剂为去离子水；所述激光打标粉为默克激光应用颜料Iriotec8800；所述珠光粉为默克银白珠光粉Iriodin 153。

一种所述具备激光标识功能的陶瓷涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

底漆：

1)将纳米硅溶胶树脂30-50份、水性溶剂1-4份投入到反应缸中混合，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

2)相预混合料中添加有机膨润土增稠剂0.2-0.8份，以500-700rpm的转速搅拌10min，加入20-40份无机颜、填料，继续以500-700rpm的转速搅拌10-15min；

3)将步骤(2)得到的混合料，以砂机研磨，检查细度≤15微米；所用测试工具细度板0-50微米；

4)向步骤(3)中加入10-20份的大粒径硅溶胶树脂，以500rpm的转速搅拌10-15min；

面漆：

将纳米硅溶胶55-80份，水性溶剂25-35份投入到反应缸中混合，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

向预混合料中添加1-5份的激光打标粉，0-3份的珠光粉，以500rpm的转速搅拌10分钟，至混合均匀。

本发明有益的技术效果在于：

本发明的使用不同粒径搭配的纳米硅溶胶树脂作主体树脂，为涂层提供良好的附着力和韧性；使用具有化学稳定性好、耐温性优异，可能吸收特定波段(1064nm)能量的激光打标粉为涂层提供可实现的特定的标识图案技术。使用能够发射1064nm波段的光纤激光打标机，在提供特定波段能量的同时，具有较高的工作效率。

本发明使用很新颖的标识图案技术，为各种特色推广产品提供了很好的实现手段；所得涂层具有良好的耐磨性能及优异的不粘性；符合LFGB30&31法规中对可接触食品安全物质的安全要求，配合我司其他涂料，可以在提供良好的外观效果的同时，具有优异的耐磨性能和不粘性能，大大提升了厨房炊具产品的使用寿命及外观的需求。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1

一、底漆：

(1)组分A主剂

1)将纳米硅溶胶树脂45％用300目尼龙网过滤、并以800rpm转速搅拌。将预先混合均匀的去离子水2％和乙二醇丁醚1.5％混合物投入到反应缸中混合，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

2)相预混合料中添加有机膨润土增稠剂0.3％，以500-700rpm的转速搅拌10min，加入钛白粉35％和氧化铝耐默粉4％，继续以500-700rpm的转速搅拌15min；

3)将步骤(2)得到的混合料，以砂机研磨，检查细度≤15微米(测试工具细度板0-50微米)；

4)向步骤(3)中加入12.2％的大粒径硅溶胶树脂，以500rpm的转速搅拌10-15min制成成品；

底漆成品粘度14-18s，所述粘度杯用DIN 4号杯，在23℃温度下测量；

(2)组分B固化剂：将甲基三甲氧基硅烷97％、硅油3％在120rpm速度下滚动均匀；

(3)组分C催化剂：甲酸100％无需特殊处理，可直接使用；

二、面漆：

(1)组分A主剂

1)将纳米硅溶胶67％用300目尼龙滤网过滤，并以800rpm转速搅拌；

2)将预混合的去离子水27.6％和乙二醇丁醚3.2％混合物，搅拌中加入硅溶胶中，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

3)向预混合料中添加2％的激光打标粉，0.2％的珠光粉，以500rpm的转速搅拌10分钟，至混合均匀。

(2)组分B固化剂：将甲基三甲氧基硅烷97％、硅油3％在120rpm速度下滚动均匀

(3)组分C催化剂：甲酸100％无需特殊处理，可直接使用

三、熟化工艺熟化后即为成品，其熟化工艺如下：

(1)底漆：按表1所示的重量配比将上述催化剂C组分按比例加入固化剂B组分中，摇晃混合均匀后全部加入A组分中，将容器密封好后用力摇晃至各组分完全混合均匀且反应至温度达到40℃后，将其置于滚动速度180rpm的滚油机上，滚动熟化2h，将熟化后的混合物从滚油机上取下，待冷却至室温后待用；

(2)面漆：按照表1所示的重量配比将上述催化剂C组分按比例加入固化剂B组分中，摇晃混合均匀后全部加入A组分中，将容器密封好后用力摇晃至各组分完全混合均匀且反应至温度达到40℃后，将其置于滚动速度180rpm的滚油机上，滚动熟化20h，将熟化后的混合物从滚油机上取下，待冷却至室温后待用；

四、涂膜：

按照表1所示的底漆与面漆的使用量进行涂膜，涂膜时，底漆末后要求喷至45μm，面漆膜厚要求喷涂至10μm。

表1

上述所用纳米硅溶胶的粒径为10nm，大粒径硅溶胶树脂粒径为110nm。

实施例2

一、底漆：

(1)组分A主剂

1)将纳米硅溶胶树脂40％用300目尼龙网过滤、并以800rpm转速搅拌。将预先混合均匀的去离子水3％和乙二醇丁醚1％混合物投入到反应缸中混合，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

2)相预混合料中添加有机膨润土增稠剂0.6％，以500-700rpm的转速搅拌10min，加入钛白粉30.4％和氧化铝耐磨粉5％，继续以500-700rpm的转速搅拌15min；

3)将步骤(2)得到的混合料，以砂机研磨，检查细度≤15微米(测试工具细度板0-50微米)；

4)向步骤(3)中加入20％的大粒径硅溶胶树脂，以500rpm的转速搅拌10-15min制成成品；

底漆成品粘度14-18s，所述粘度杯用DIN 4号杯，在23℃温度下测量；

(2)组分B固化剂：将甲基三甲氧基硅烷96％、硅油4％在120rpm速度下滚动均匀；

(3)组分C催化剂：甲酸100％无需特殊处理，可直接使用；

二、面漆：

(1)组分A主剂

1)将纳米硅溶胶60％用300目尼龙滤网过滤，并以800rpm转速搅拌

2)将预混合的去离子水30％和乙二醇丁醚4％混合物，搅拌中加入硅溶胶中，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

3)向预混合料中添加5％的激光打标粉，1％的珠光粉，以500rpm的转速搅拌10分钟，至混合均匀；

(2)组分B固化剂：将甲基三甲氧基硅烷96％、硅油4％在120rpm速度下滚动均匀

(3)组分C催化剂：甲酸100％无需特殊处理，可直接使用；

三、熟化工艺熟化后即为成品，其熟化工艺如下：

(1)底漆：按表2所示的重量配比将上述催化剂C组分按比例加入固化剂B组分中，摇晃混合均匀后全部加入A组分中，将容器密封好后用力摇晃至各组分完全混合均匀且反应至温度达到40℃后，将其置于滚动速度180rpm的滚油机上，滚动熟化2h，将熟化后的混合物从滚油机上取下，待冷却至室温后待用；

(2)面漆：按照表2所示的重量配比将上述催化剂C组分按比例加入固化剂B组分中，摇晃混合均匀后全部加入A组分中，将容器密封好后用力摇晃至各组分完全混合均匀且反应至温度达到40℃后，将其置于滚动速度180rpm的滚油机上，滚动熟化20h，将熟化后的混合物从滚油机上取下，待冷却至室温后待用；

四、涂膜：

按照表2所示的底漆与面漆的使用量进行涂膜，涂膜时，底漆末后要求喷至30μm，面漆膜厚要求喷涂至3μm；

表2

组分(单位：重量份)	底漆	面漆
			组分A	2	2
组分B	1	1.5
			组分C	0.01	0.02

上述所用纳米硅溶胶的粒径为16nm，大粒径硅溶胶树脂粒径为120nm。

实施例3

一、底漆：

(1)组分A主剂

1)将纳米硅溶胶树脂36％用300目尼龙网过滤、并以800rpm转速搅拌，将预先混合均匀的去离子水2％和乙二醇丁醚2％混合物投入到反应缸中混合，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

2)相预混合料中添加有机膨润土增稠剂0.7％，以500-700rpm的转速搅拌10min，加入钛白粉36％和氧化铝耐磨粉4％，继续以500-700rpm的转速搅拌15min；

3)将步骤(2)得到的混合料，以砂机研磨，检查细度≤15微米(测试工具细度板0-50微米)；

4)向步骤(3)中加入19.3％的大粒径硅溶胶树脂，以500rpm的转速搅拌10-15min制成成品；

底漆成品粘度14-18s，所述粘度杯用DIN 4号杯，在23℃温度下测量；

(2)组分B固化剂：将甲基三甲氧基硅烷98％、硅油2％在120rpm速度下滚动均匀；

(3)组分C催化剂：甲酸100％无需特殊处理，可直接使用；

二、面漆：

(1)组分A主剂

1)将纳米硅溶胶74％用300目尼龙滤网过滤，并以800rpm转速搅拌；

2)将预混合的去离子水20％和乙二醇丁醚2％混合物，搅拌中加入硅溶胶中，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

3)向预混合料中添加1％的激光打标粉，3％的珠光粉，以500rpm的转速搅拌10分钟，至混合均匀；

(2)组分B固化剂：将甲基三甲氧基硅烷98％、硅油2％在120rpm速度下滚动均匀；

(3)组分C催化剂：甲酸100％无需特殊处理，可直接使用；

三、熟化工艺熟化后即为成品，其熟化工艺如下：

(1)底漆：按表3所示的重量配比将上述催化剂C组分按比例加入固化剂B组分中，摇晃混合均匀后全部加入A组分中，将容器密封好后用力摇晃至各组分完全混合均匀且反应至温度达到40℃后，将其置于滚动速度180rpm的滚油机上，滚动熟化2h，将熟化后的混合物从滚油机上取下，待冷却至室温后待用；

(2)面漆：按照表3所示的重量配比将上述催化剂C组分按比例加入固化剂B组分中，摇晃混合均匀后全部加入A组分中，将容器密封好后用力摇晃至各组分完全混合均匀且反应至温度达到40℃后，将其置于滚动速度180rpm的滚油机上，滚动熟化20h，将熟化后的混合物从滚油机上取下，待冷却至室温后待用；

四、涂膜：

按照表3所示的底漆与面漆的使用量进行涂膜，涂膜时，底漆末后要求喷至40μm，面漆膜厚要求喷涂至6μm；

表3

组分(单位：重量份)	底漆	面漆
			组分A	4	2
组分B	1.5	1
			组分C	0.02	0.015

上述所用纳米硅溶胶的粒径为12nm，大粒径硅溶胶树脂粒径为110nm。

实施例1～3所用珠粉为默克银白珠光粉Iriodin 153，激光打标粉为默克激光应用颜料Iriotec8800，实施例1所得涂膜性能测试结果如表4所示。

表4

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具备激光标识功能的陶瓷涂料，其特征在于，所述涂料所含原料及各原料的重量份数为：

底漆：

面漆：

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述底漆中纳米硅溶胶树脂的粒径为11nm；所述水性溶剂为去离子水；所述无机颜钛白粉；所述大粒径硅溶胶树脂的粒径为120nm。

3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述面漆中纳米硅溶胶树脂的粒径为11nm；所述水性溶剂为去离子水；所述激光打标粉为默克激光应用颜料Iriotec8800；所述珠光粉为默克银白珠光粉Iriodin 153。

4.一种权利要求1所述具备激光标识功能的陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

底漆：

1)将纳米硅溶胶树脂30-50份、水性溶剂1-4份投入到反应缸中混合，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

2)相预混合料中添加有机膨润土增稠剂0.2-0.8份，以500-700rpm的转速搅拌10min，加入20-40份无机颜、填料，继续以500-700rpm的转速搅拌10-15min；

3)将步骤(2)得到的混合料，以砂机研磨，检查细度≤15微米；所用测试工具细度板0-50微米；

4)向步骤(3)中加入10-20份的大粒径硅溶胶树脂，以500rpm的转速搅拌10-15min；

面漆：

将纳米硅溶胶55-80份，水性溶剂25-35份投入到反应缸中混合，以300-500rpm的转速搅拌5-10分钟，得到预混合料；

向预混合料中添加1-5份的激光打标粉，0-3份的珠光粉，以500rpm的转速搅拌10分钟，至混合均匀。