CN114318335B

CN114318335B - 一种耐磨不粘陶瓷涂层材料及其制备方法、用途和模切刀具

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Publication number: CN114318335B
Application number: CN202210005744.7A
Authority: CN
Inventors: 冯娇; 任少林; 张军辉; 伍志环
Original assignee: Suzhou Tengda Optics Technology Co ltd; Sichuan Zhongjiu Guofeng Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Tengda Optics Technology Co ltd; Sichuan Zhongjiu Guofeng Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2042-01-04
Also published as: CN114318335A

Abstract

本发明公开了一种耐磨不粘陶瓷涂层材料及其制备方法、用途和模切刀具，耐磨不粘陶瓷涂层材料包括不同成分的两个连续层，内层主要材料为纳米二氧化硅，通过真空蒸镀、磁控溅射、等离子化学沉积法、溶胶‑凝胶法等方法镀到基材表面作为“纳米晶核”，外层主要材料为疏水性二氧化硅，用有机硅烷、反应性疏水聚合物在酸性催化剂的催化下生长到内层表面作为不粘外层。该耐磨不粘陶瓷涂层材料作为模切刀具表面涂层，可应用在光学、电子等精密模切领域，具有高耐磨、良好不粘性能，模切不出现残胶、拉胶现象。

Description

一种耐磨不粘陶瓷涂层材料及其制备方法、用途和模切刀具

技术领域

本发明属于特种涂层材料领域，特别涉及一种由化学法涂覆形成的耐磨、不粘的陶瓷涂层，制备所述陶瓷涂层的方法以及由此涂层所涂覆的高精密模切刀具，还涉及到所述高精密模切刀具在光学、电子等精密模切领域的用途，特别涉及到柔软高粘的OCA光学胶模切。

背景技术

目前的电子显示膜类材料的初级产品主要为卷材，在应用于终端模组之前均需按照终端客户所设计的形状进行模切，使膜类材料的形状与终端模组的形状匹配。模切是一个非常重要的环节，模切质量的好坏直接影响最终产品的质量及良品率。电子显示膜类材料通常由三层结构组成：底保护膜、功能型膜或胶膜、面保护膜，模切时要求模切刀要切穿面保护膜和功能性膜或胶膜，而不能破坏底保护膜，这种模切技术称为“精确模切”。在精确膜切过程中，电子类显示膜类材料的功能层为胶膜，尤其是胶膜较软且粘性非常大(例如模切用于显示屏粘合的OCA光学胶，常见如3M 2804、3M 2806、3M 3004等填充性能较好的型号系列)，模切过程中经常出现粘刀现象，一方面使得模切生产过程中刀版上会逐渐的积累残胶，如果残胶积累到一定程度就会将模切产品的边缘带起来，而无法排废；另一方面会直接导致模切胶膜的材料变形、尺寸发生变化而成为废品。

因此，改进模切刀具的粘附性能一直是行业内不懈努力的追求。改进材料的粘附性通常通过功能涂层处理来实现，含氟聚合物涂层是最常见的方法。含氟聚合物以其耐高温性、超耐候性、耐腐蚀性、优越的自清洁性能、化学惰性及极低的表面能，已大量应用在不黏系列产品中，如不沾锅、耐高温铝板、或钢板上。目前的含氟聚合物中最常使用聚四氟乙烯(PTFE)作为涂层剂的主要成分。US 2008061068A1公开了具有特氟龙(Teflon)涂层的金属载体的烹饪用具，涂层中含有碳氟树脂和无机化合物，使烹饪用具具有很好的不黏性。US7635522B2公开含有含氟聚合物颗粒的溶胶凝胶涂料组合物，含氟聚合物颗粒均匀分布在涂料中，使涂层后产品具有很好的抗黏性。CN105563557A采用喷涂工艺对刀具表面进行氟聚合物处理，利用氟聚合物的低表面能特性降低粘附性能。虽然PTFE具有良好的长期不黏性，含聚四氟乙烯的不粘涂层抗划伤性不足，所涂覆的刀具不够锐利、耐磨性较低、使用寿命也较短。

在此背景下，过去曾多次尝试采用不含PTFE的材料及工艺来生产高性能不粘涂层。DE19714949A1描述了一种耐磨玻璃态涂料组合物，其通过硅烷RSi(OR')₃、纳米级SiO₂颗粒、碱金属和碱土金属氢氧化物的水解和缩合，然后在温度大于400℃制成致密薄膜。EP1835002A2揭示了一种两层不粘涂层，其中第一层所谓的基层由二氧化硅溶胶与有机烷氧基硅烷的缩合产物的基质组成，其上的基质的顶层由应用硅溶胶与有机烷氧基硅烷和氟烷氧基硅烷的混合物的缩合产物。所述的例子中的涂层均存在不粘效果不足的情况，无法应用于刀具的高精密模切中。

因此，开发新型的高硬度、高耐磨的低表面能陶瓷涂层材料克服现有的涂层缺陷具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有高硬度(耐磨)、良好不粘性的涂层材料，以及由此涂层材料涂覆在高精密刀具表面，该涂层具有改进刀具的不粘性能的作用，且不粘涂层更耐磨、涂层不会发生起皮或脱落现象，刀具的刀锋轮廓保持原有精度，刀具易于清洁；本发明的另一个目的在于提供这种具有优良的模切能力的刀具，可以适用于软而粘的胶膜材料的模切。

为解决现有技术存在的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

首先本发明提供了一种具有高硬度、良好不粘性的耐磨不粘陶瓷涂层材料，该涂层材料由不同成分的两个连续层组成，其中：

(1)第一层，也称之为内层、底层，第一层的材料成分主要为纳米二氧化硅；优选的，纳米二氧化硅的含量为95wt％～100wt％；(2)第二层，也称之为外层、上层，第二层的材料成分主要为疏水性二氧化硅；优选的，疏水性二氧化硅的含量为95wt％～100wt％。

本发明的其中一种实施方案是，耐磨不粘陶瓷涂层材料由两个连续层组成，其中第一层涂层为100wt％纳米二氧化硅，第二层涂层含95wt％～100wt％疏水性二氧化硅。

涂层材料的第一层施加到基材上与基材紧密结合，基材包括但不限于刀具，刀具包括但不限于模切刀，模切刀至少可以采用钢材或者合金制成；涂层材料的第二层施加到第一层的上面，与第一层形成紧密连接。

第一层的厚度为10-60nm，厚度太低会影响与第二层的结合牢固程度，从而导致刀具的耐磨性能偏低，而厚度太大会影响模切精密度，故第一层的厚度优选为15-40nm，更优选第一层的厚度为20-30nm，根据本发明的一种实施方式，第一层的厚度为10nm；根据本发明的另一种实施方式，第一层的厚度为20nm。

第二层的厚度为20-100nm，厚度太低会影响不粘性能，而厚度太大会影响模切精密度，故第二层优选的厚度为30-80nm，更优选第二层的厚度为40-60nm，根据本发明的一种实施方式，第二层的厚度为45nm。

在基材上镀二氧化硅涂层的方法包括但不限于真空蒸镀、磁控溅射、等离子化学沉积法(PECVD)、溶胶-凝胶法等。

真空蒸镀：以二氧化硅为原料，将其置于蒸镀机的蒸发容器中，通过电子枪加热二氧化硅原料，使二氧化硅分子逸出，形成蒸气流，入射到基材如刀具的表面，凝结形成固态薄膜。

磁控溅射：以高纯硅(纯度≤99.999％)为靶材，高纯氩气作为溅射气体，高纯氧气作为反应性气体进行复合溅射，控制溅射时的工作压强、溅射功率和溅射时间，以获得最终镀膜的厚度。

采用等离子体化学沉积法以四氢化硅和笑气作为沉积源，在等离子作用下发生反应沉积到标的物(基材)表面，制备二氧化硅薄膜的化学反应如下所示：

SiH₄+2N₂O＝SiO₂+2N₂+2H₂；

由于反应物中除了所需沉积物SiO₂为固态外，其余都是气态，所得到的沉积物优点是颗粒少，并且具有较好的膜后均匀性和重复性，是微电子工艺中最常用的一种二氧化硅沉积源，广泛应用于半导体业界中。

溶胶-凝胶法如可采用正硅酸乙酯、无水乙醇为原料，以盐酸进行催化，通过水解、缩聚过程形成SiO₂凝胶，再将凝胶进行干燥和烧结。

在基材表面施加涂层材料的第二层(疏水性二氧化硅)是通过有机硅烷与有机烷氧基硅烷的水解和缩合反应在所述第一层的表面形成陶瓷聚合物网络。所述有机烷氧基硅烷优选端羟基聚二烷(芳)基硅氧烷，端羟基聚二烷(芳)基硅氧烷包括端羟基聚二烷基硅氧烷和端羟基聚二芳基硅氧烷。因端羟基聚二烷(芳)基硅氧烷具有烷基或者芳基，使得陶瓷聚合物网络具备高疏水性能。端羟基聚二烷(芳)基硅氧烷的末端羟基可以通过缩合结合到聚合物网络中，使得陶瓷聚合物网络结构稳定。疏水的第二层结合在第一层的表面，起到不粘作用。因此，在基材上施加涂层材料的第二层至少要包括以下原料：有机硅烷、有机烷氧基硅烷、催化剂、溶剂。

优选的，第二层疏水性二氧化硅是通过溶胶-凝胶法获得的，参与溶胶-凝胶反应的有机硅烷与有机烷氧基硅烷可被称为前驱体，溶胶-凝胶法制备疏水性二氧化硅的过程即是前驱体的水解和缩聚获得疏水性二氧化硅的过程。更具体地说，所述前驱体包含两部分：凝胶化反应主体有机硅烷(采用结构式R¹SiX₃表达)和反应性疏水聚合物有机烷氧基硅烷(采用结构式HO-[Si(R²)₂]_nOH表达)。前驱体中，所述凝胶化反应主体R¹SiX₃的含量为90-99wt％，所述反应性疏水聚合物HO-[Si(R²)₂]_nOH的含量为1-10wt％。在前驱体的水解和缩聚过程中，还需要使用催化剂和溶剂。

其中，凝胶化反应主体R¹SiX₃的基团X是可水解基团或羟基，并且基团R¹是具有1-6个碳原子的烷基、芳基或氟烷基；所述可水解基团为烷氧基。

优选的，所述的凝胶化反应主体R¹SiX₃可为有机硅烷，如甲基三甲基氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或几种的组合物，另外在凝胶化反应主体R¹SiX₃中还可以添加不超过5wt％的四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等其中的一种或几种的组合物。

优选的，反应性疏水聚合物HO-[Si(R²)₂]_n-OH的基团R²为甲基、乙基、丙基、丁基、苯基等烷基基团或芳基基团中的一种，其中n代表2至300之间的数字，如n为10、20、50、100、150、200、250、280、300及其他数值。

所述的反应性疏水聚合物HO-[Si(R²)₂]_n-OH优选为聚二甲基硅氧烷醇(PDMS)、聚二乙基硅氧烷醇、聚二苯基硅氧烷醇中的一种或几种的组合物。

凝胶化反应主体R¹SiX₃的水解反应通式为：

R¹-Si(OR³)₃+3H₂O→R¹-Si(OH)₃+3R³OH；

水解形成的羟基在缩合反应中与自身、游离二氧化硅颗粒或内层二氧化硅表面发生反应，形成作用非常强的Si-O-Si键。基团R¹没有水解。R³为甲基、乙基、丙基、丁基、苯基等基团中的一种。水解反应的产物以及反应性疏水聚合物HO-[Si(R²)₂]_n OH的缩合反应通式为：

～Si-OH+HO-Si～→～Si-O-Si～+H₂O；

～Si-OR³+HO-Si～→～Si-O-Si～+R³OH；

催化剂为酸性催化剂，所述的酸性催化剂是羧酸或者无机酸，羧酸是指具有1至4个碳原子的羧酸，例如酸性催化剂是乙酸(即醋酸)、甲酸、丙酸、乙二酸等羧酸中的一种或几种的组合物；或者所述酸性催化剂是盐酸、硝酸、磷酸、硫酸等无机酸中的一种或者几种的组合物。羧酸或者无机酸通常在水解和缩合反应中充当催化剂并防止交联过慢。

溶剂为有机溶剂，或者有机溶剂与水形成的混合溶剂。所述的有机溶剂是低级醇，尤其是具有1至6个碳原子的醇，包括乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇等常规醇类，这些低级醇具有一定的酯溶性，也有一定的水溶性。

第二层为不粘层，根据需要，第二层疏水性二氧化硅不粘层还可以含有0-5wt％的纳米填料，优选第二层疏水性二氧化硅不粘层含有0.1wt％-3wt％的纳米填料。所述纳米填料选自碳化硅、氧化铝、碳化硼等纳米填料中的一种或者多种的组合物，纳米填料的粒径不大于15nm，优选的，纳米填料的粒径为2-10nm，纳米填料粒径太大会导致涂层的厚度不均匀，影响刀具的锐利程度和模切性能。优选将纳米填料制成溶胶，即纳米耐磨溶胶，然后分散到疏水性前驱体体系中，使其增强第二层涂层材料的耐磨性能。

上述耐磨不粘陶瓷涂层材料可作为模切刀具表面涂层。本发明还提供了在表面镀膜上述具有耐磨不粘陶瓷涂层材料的刀具的具体制备方法，包括以下步骤：

(1)内层镀膜：采用超声波水洗、乙醇清洗、丙酮清洗等清洗方法中的一种或者多种的组合，洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物后，放入镀膜机中镀一层厚度为10-60nm的二氧化硅内层，得到预处理刀具并放置在洁净环境中保存待用；所述二氧化硅内层的镀膜厚度可由镀膜机内置参数设定，优选二氧化硅内层的厚度为15-40nm；

(2)配制反应溶液：将凝胶化反应主体有机硅烷1份、酸性催化剂0.0001-0.1份、反应性疏水聚合物0.01-0.1份、溶剂正丁醇1-10份、水0.25-3份、纳米耐磨溶胶0-0.05份倒入烧杯中，搅拌均匀；所述“份”指质量份；

(3)生长外层：将经步骤(1)处理后的刀具浸泡在步骤(2)中的反应溶液中，20-30℃之间(优选室温)保持1-6h；反应溶液中的硅氧烷水解后在刀具表面进行缩聚成膜；优选将刀具浸泡在反应溶液中室温保持3-6h；

(4)待步骤(3)结束后取出刀具，放置在40-90℃的烘箱中烘干，然后放入350-450℃的马弗炉中烧结15-25min，烧结完取出，得到成品刀具。烧结过程可以在惰性气体的保护中完成。

本发明是通过对刀具表面采用物理或化学沉积技术进行二氧化硅镀层预处理，使之表面形成一层紧密的二氧化硅底层，然后通过化学沉积的方法在二氧化硅内层表面生长一层外层，该外层具有良好疏水性能、高耐磨性能。内层的二氧化硅层主要起到“纳米晶核”作用，诱导外层疏水性二氧化硅层通过溶胶-凝胶法在内层二氧化硅表面致密生长，外层主要构成为含烷基或者芳基等疏水功能性基团的二氧化硅，以及纳米填料。

表面具有耐磨不粘陶瓷涂层材料的刀具可作为高精密模切刀具应用在光学、电子等精密模切领域，特别适用于柔软高粘的OCA光学胶的模切领域。

与现有技术相比，本发明不依赖传统的四氟涂层，就可以使基材表面的涂层获得较好的防粘效果、较高的涂层硬度，涂层与基材的结合牢度大，耐磨程度好，且涂层施工处理相对简单，涂层较薄，增加涂层后不影响基材(如刀具)原本的模切精度，镀膜后的刀具在模切的时候不存在残胶、拉胶等现象，可大幅度的提升模切良品率。

附图说明

图1为模切刀具结构示意图，图2为镀膜刃口剖面示意图；图中，各序号代表：1、轴体；2、刀身；3、刃口；4、疏水二氧化硅层；5、纳米二氧化硅层；6、刃口截面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

模切刀具结构如图1所示，刀具刃口如图2所示，在进行镀膜时，可对刀身与刃口同时镀膜或者仅对刀具刃口镀膜。轴体1为刀身2的转轴，刀身2为圆柱形，刀身2上有两个环形的刃口3，刃口截面6为三角形，两个刃口设置在刀身2上，两个刃口之间为模切宽度，刃口表面具有纳米二氧化硅层5和疏水二氧化硅层4。刀身转动可对其下方的材料进行模切。

实施例1

依次采用超声波水洗、乙醇清洗及丙酮清洗，清洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物，然后放入镀膜机中镀厚度10nm的二氧化硅内层，得到预处理刀具，放置在洁净度为100级的环境中保存待用。

将甲基三甲氧基硅烷100g、醋酸0.05g、羟基封端的PDMS水溶液(浓度63wt％，PDMS分子量为2000)10g、正丁醇300g和水100g在1000mL烧杯中搅拌均匀，得到混合溶液。将预处理刀具全部浸没在该混合溶液中镀附外层，室温保持2h后取出该刀具，放在80℃烘箱中干燥20min，然后放在氮气保护氛围下、400℃的马弗炉中热烧结20min，冷却，取出刀具并进行涂层厚度测试，然后将圆刀刀具装配在圆刀模切机上进行综合性能评估。

实施例2

依次采用超声波水洗、乙醇清洗及丙酮清洗，清洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物，然后放入蒸镀机中蒸镀厚度10nm的二氧化硅内层，得到预处理刀具，放置在洁净度为100级的环境中保存待用。

将甲基三甲氧基硅烷100g、醋酸0.05g、羟基封端的PDMS水溶液(浓度63wt％，PDMS分子量为2000)10g、正丁醇300g和水100g在1000mL烧杯中搅拌均匀，得到混合溶液。将预处理刀具全部浸没在该混合溶液中镀附外层，室温保持4h后取出该刀具，放在80℃烘箱中干燥20min，然后放在氮气保护氛围下、400℃的马弗炉中热烧结20min，冷却，取出刀具并进行涂层厚度测试，然后将圆刀刀具装配在圆刀模切机上进行综合性能评估。

实施例3

将甲基三甲氧基硅烷100g、醋酸0.05g、羟基封端的PDMS水溶液(浓度63wt％，PDMS分子量为2000)10g、正丁醇300g和水100g在1000mL烧杯中搅拌均匀，得到混合溶液。将预处理刀具全部浸没在该混合溶液中镀附外层，室温保持6h后取出该刀具，放在80℃烘箱中干燥20min，然后放在氮气保护氛围下、400℃的马弗炉中热烧结20min，冷却，取出刀具并进行涂层厚度测试，然后将圆刀刀具装配在圆刀模切机上进行综合性能评估。

实施例4

依次采用超声波水洗、乙醇清洗及丙酮清洗，清洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物，然后放入镀膜机中镀厚度20nm的二氧化硅内层，得到预处理刀具，放置在洁净度为100级的环境中保存待用。

实施例5

实施例6

依次采用超声波水洗、乙醇清洗及丙酮清洗，清洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物，然后放入镀膜机中镀厚度40nm的二氧化硅内层，得到预处理刀具，放置在洁净度为100级的环境中保存待用。

将甲基三甲氧基硅烷100g、醋酸0.05g、羟基封端聚二苯基硅氧烷水溶液(浓度50wt％，分子量为1000)6g、正丁醇300g和水100g在1000mL烧杯中搅拌均匀，得到混合溶液。将预处理刀具全部浸没在该混合溶液中镀附外层，室温保持6h后取出该刀具，放在80℃烘箱中干燥20min，然后放在氮气保护氛围下、400℃的马弗炉中热烧结20min，冷却，取出刀具并进行涂层厚度测试，然后将圆刀刀具装配在圆刀模切机上进行综合性能评估。

实施例7

依次采用超声波水洗、乙醇清洗及丙酮清洗，清洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物，然后放入镀膜机中镀厚度20nm的二氧化硅内层，得到预处理刀具，放置在洁净度为100级环境中保存待用。

将甲基三甲氧基硅烷100g、醋酸0.05g、羟基封端的PDMS水溶液(浓度63wt％，PDMS分子量为2000)10g、正丁醇500g、水150g、粒径3～5nm酸性纳米氧化铝溶胶(pH＝4，固含量20％)5g在1000mL烧杯中搅拌均匀，得到混合溶液。将预处理刀具全部浸没在该混合溶液中镀附第二层，室温保持4h后取出该刀具，放在80℃烘箱中干燥20min，然后放在氮气保护氛围下、400℃的马弗炉中热烧结20min，冷却，取出刀具并进行涂层厚度测试，然后将圆刀刀具装配在圆刀模切机上进行综合性能评估。

对比例1

将甲基三甲氧基硅烷100g、醋酸0.05g、羟基封端的PDMS水溶液(浓度63wt％分子量为2000)10g、正丁醇300g和水100g在1000mL烧杯中搅拌均匀，得到混合溶液。依次采用超声波水洗、乙醇清洗及丙酮清洗，清洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物，得到预处理刀具。将预处理刀具全部浸没在所述的混合溶液中镀附，室温保持6h后取出该刀具，放在80℃烘箱中干燥20min，然后放在氮气保护氛围下、400℃的马弗炉中热烧结20min，冷却，取出刀具并进行涂层厚度测试，然后将圆刀刀具装配在圆刀模切机上进行综合性能评估。

对比例2

依次采用超声波水洗、乙醇清洗及丙酮清洗，清洗掉刀具表面所有可能存在的无机污物及有机污物，然后放入镀膜机中镀厚度为55nm的聚四氟乙烯不粘涂层，将处理后的圆刀刀具装配在圆刀模切机上进行综合性能评估。

对实施例1至实施例7、对比例1和对比例2的刀具检测硬度、耐磨性能、不粘性能、模切性能，各性能的检测方法如下：

涂层厚度：依据JJF 1306-2011《X射线荧光镀层测厚仪校准规范》检测方法，采用X射线荧光镀层测厚仪测试测试第一层和镀附第二层后的总涂层厚度，其中第二层厚度为总涂层厚度减去第一层涂层厚度得到。

涂层硬度：依据《GB/T 6739-1996涂膜硬度铅笔测定法》方法，通过调整不同硬度的铅笔型号对涂层进行刮划。

耐磨性能：通过刀具模切片材(片材选定为3M 2806OCA)的次数确定，具体出现粘刀或者精度下降现象时候的模切次数低于10000片记录为差，10000～20000片记录为良、大于20000片记录为优。

模切性能：通过刀具模切软片材(片材选定为3M 2806OCA)的精度确定，具体为每模切1000片样品，出现1次模切公差大于±0.05mm以上的形变记录为差，反之记录为优。

不粘性能：通过刀具模切软片材(片材选定为3M 2806OCA)的粘刀现象确定，具体为每模切100片样品，出现1次粘刀现象记差，未出现粘刀现象记录为优。

检测结果如表1所示。

表1性能检测数据

由实施例与对比例比较可得，本发明通过内层镀二氧化硅层、外层镀疏水性二氧化硅(或添加纳米耐磨氧化铝的疏水性二氧化硅)后的刀具，具有涂层硬度高、耐磨性能优异、不粘性能优异以及模切性能的系列优点。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims

1.一种耐磨不粘陶瓷涂层材料，其特征在于，包括两个连续层，其中，第一层的材料中纳米二氧化硅的含量为95wt％～100wt％，第二层的材料中疏水性二氧化硅的含量为95wt％～100wt％，所述第一层的厚度为15-40nm，镀在基材的表面；所述第二层的厚度为30-80nm，镀在第一层的表面。

2.根据权利要求1所述的耐磨不粘陶瓷涂层材料，其特征在于，所述疏水性二氧化硅是通过有机硅烷与端羟基聚二烷(芳)基硅氧烷的水解和缩合反应在所述第一层的表面形成的陶瓷聚合物网络。

3.根据权利要求1所述的耐磨不粘陶瓷涂层材料，其特征在于，所述第一层是通过真空蒸镀、磁控溅射、等离子化学沉积法或者溶胶-凝胶法镀附在基材表面。

4.权利要求1-3任意一项所述的耐磨不粘陶瓷涂层材料作为模切刀具表面涂层的用途。

5.权利要求1-3任意一项所述的耐磨不粘陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将包括纳米二氧化硅的原料镀在基材表面形成厚度为10-60nm的第一层涂层；(2)将表面具有第一层涂层的基材放入由有机硅烷、端羟基聚二烷(芳)基硅氧烷进行水解和缩合反应的反应溶液中，在反应过程中将反应产物疏水性二氧化硅镀在所述第一层涂层的表面形成厚度为20-100nm的第二层涂层。

6.根据权利要求5所述的耐磨不粘陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，所述有机硅烷是甲基三甲基氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或几种的组合物；所述端羟基聚二烷(芳)基硅氧烷为聚二甲基硅氧烷醇、聚二乙基硅氧烷醇、聚二苯基硅氧烷醇中的一种或几种的组合物；所述反应溶液中含有酸性催化剂及有机溶剂。

7.根据权利要求5所述的耐磨不粘陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，所述的反应溶液中含有由纳米填料制成的溶胶，所述纳米填料是碳化硅、氧化铝、碳化硼中的一种或者多种的组合物，所述疏水性二氧化硅中纳米填料的含量为0-3wt％。

8.一种含有权利要求1-3任意一项所述的耐磨不粘陶瓷涂层材料的模切刀具。