CN114605914A - 改性陶瓷涂料、改性底油、改性面油、复合涂层和炊具 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种改性陶瓷涂料、改性底油、改性面油、复合涂层和炊具。其中，所述改性陶瓷涂料包括陶瓷涂料和分散在所述陶瓷涂料中的氟化碳材料，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％‑61％。根据本申请的改性陶瓷涂料，能够使得形成的炊具持久不粘，具有较长的不粘寿命。
Description
技术领域
本申请涉及不粘技术领域，具体涉及一种改性陶瓷涂料、改性底油、改性面油、复合涂层和炊具。
背景技术
现有技术中，通常会使用陶瓷涂料在基材的表面进行喷涂而形成具有不粘效果的涂层。
由于陶瓷涂料形成的涂层存在不耐磨、不耐高温、不耐碱的缺点，涂层的不粘寿命一般不超过3个月。对于陶瓷涂料来说，其不粘性主要来自于涂料中的硅油，随着炊具使用时间的延长，硅油会挥发减少，不粘性逐渐下降，持久不粘性不佳。
发明内容
因此，本申请的目的在于提供一种改性陶瓷涂料、改性底油、改性面油、复合涂层和炊具，以解决现有技术中的陶瓷涂料形成的涂层持久不粘性能不佳的问题。
根据本申请的第一方面，提供了一种改性陶瓷涂料，所述改性陶瓷涂料包括陶瓷涂料和分散在所述陶瓷涂料中的氟化碳材料，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
根据本申请的第二方面，提供了一种改性底油，所述改性底油包括底油和分散在所述底油中的氟化碳材料，所述底油为陶瓷涂料的底油，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
在实施例中，在所述改性底油中，基于所述改性底油的总重量，所述氟化碳材料的重量占所述改性底油的总重量的1％-15％。
在实施例中，所述氟化碳材料的粒径为3μm-60μm。
根据本申请的第三方面，提供了一种改性面油，所述改性面油包括面油和分散在所述面油中的氟化碳材料，所述面油为陶瓷涂料的面油，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
在实施例中，在所述改性面油中，基于所述改性面油的总重量，所述氟化碳材料的重量占所述改性面油的总重量的1％-15％。
在实施例中，所述氟化碳材料的粒径为3μm-60μm。
根据本申请的第四方面，提供了一种复合涂层，所述复合涂层包括底油层，所述底油层由改性底油形成，所述改性底油包括底油和分散在所述底油中的氟化碳材料，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
在实施例中，所述复合涂层还包括形成在所述底油层的表面上的面油层，所述面油层由改性面油形成，所述改性面油包括面油和分散在所述面油中的氟化碳材料，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
在实施例中，所述复合涂层还包括形成在所述底油层和面油层之间的过渡层，所述过渡层由底油形成。
根据本申请的第五方面，提供了一种炊具，所述炊具包括炊具本体以及形成在所述炊具本体上的上述的复合涂层。
在实施例中，所述炊具还包括形成在所述复合涂层和所述炊具本体之间的打底层，所述打底层由底油形成。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本申请的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本申请实施例提供的炊具的结构示意图；
图2是根据本申请实施例提供的复合涂层的结构示意图。
具体实施方式
将在下文中结合示例性实施例更充分地描述本发明构思，然而，本发明构思可以以许多不同的形式来实施且不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本发明构思的范围充分地传递给本领域技术人员。
氟化碳材料包括氟化石墨和氟化石墨烯，氟化石墨是由碳和氟直接反应生成的石墨层间化合物，因为其具有很低的表面自由能，热稳定性和化学稳定性较好，并且对于酸或碱的水溶液具有长时间的憎水性，极难润湿，与水的接触角为145°，甚至高于聚四氟乙烯与水的接触角。同时，氟化石墨高温稳定性好，耐温性可以达到450℃。因此，由于氟化石墨低的表面自由能和疏水效果，所以通过氟化石墨形成的涂层可以使其具有优异的不粘性能。
氟化石墨烯为二维片状氟化石墨，是石墨烯通过氟化将碳原子SP2杂化转变成SP3杂化，并保留了部分石墨烯的SP2结构。氟化石墨烯不仅保留了石墨烯二维平面结构的特性，而且氟碳键赋予其低表面能、强疏水性和高稳定性的特点，使得氟化石墨烯兼具石墨烯和特氟龙两种材料的结构和性能特点。因此，与石墨烯相比，氟化石墨烯具有更好的耐蚀性、耐磨性以及超疏水疏油性能。另外，其与氟化石墨相比，除了具有氟化石墨本身优异的低表面能和不粘性能外，还具有较好的强韧性。
因此，可以通过将氟化碳材料粉末添加至陶瓷涂料中而形成具有持久不粘效果的改性陶瓷涂料。
发明人经研究发现，将氟化碳材料粉末添加至陶瓷涂料中形成改性陶瓷涂料，通过改性陶瓷涂料喷涂形成复合涂层，能够实现持久不粘的效果，从而得到持久不粘寿命较长的炊具。
另外，氟化碳材料粉末具有一定的硬度，使其均匀地分散在陶瓷涂料的底油或者面油中，不但能够提升复合涂层的不粘效果，还能够加强复合涂层的硬度，使其不易被划伤。发明人还发现，可以先将合适粒度的氟化碳材料粉末分散在有机溶剂中，并以一定的比例与陶瓷涂料的底油或者面油混合使得氟化碳材料粉末均匀分散在对应的涂料中，从而形成改性底油或者改性面油。
下面将结合示例性实施例，对本申请的发明构思进行详细的描述。
根据本申请的第一方面提供了一种改性陶瓷涂料，所述改性陶瓷涂料为液态涂料，并且可以包括陶瓷涂料和分散在陶瓷涂料中的氟化碳材料粉末。其中，氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，并且氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
根据本申请，氟化碳材料粉末可以包括氟化石墨粉末和氟化石墨烯粉末中的至少一种，并且氟化石墨和氟化石墨烯的氟原子的质量分数均可以为30％-61％。当氟化碳材料中氟原子的质量分数小于30％时，不粘性能的提升效果较差；相反，当氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％时，不粘性能的提升效果较为明显。因此，根据发明构思，氟化碳材料中的氟化程度(氟原子的质量分数)越高，其表面能越低，不粘性越好。根据本申请的示例性实施例，氟化碳材料粉末中氟原子的质量分数可以为35％-61％、40％-50％、40％-61％、30％-50％或50％-61％，优选地，为40％-61％，更优选地，为55％-61％。
根据本申请，陶瓷涂料可以包括单体系的陶瓷涂料或者双体系的陶瓷涂料。单体系的陶瓷涂料由底油形成，双体系的陶瓷涂料由彼此独立使用的底油和面油组合形成。氟化碳材料可以对每种涂料进行改性，也可以根据实际需要对单一的涂料进行改性。
在实施例中，对于双体系的陶瓷涂料而言，可以将氟化碳材料粉末添加至陶瓷涂料的底油中，在面油层被破坏时，外露的底油可以继续作为不粘的涂层，并且氟化碳材料在450℃以下具有较好的热稳定性，耐热性能较好，相较于陶瓷涂料中作为不粘的主要成分硅油而言，可以稳定的存在于复合涂层中，不会因长期受热而导致不粘性失效，因此，根据本申请的改性陶瓷涂料，能够持久不粘，具有较长的不粘寿命。另外，氟化石墨和氟化石墨烯具有优异的疏水性能，可以减弱复合涂层被腐蚀介质的浸润程度，因此还可以加强复合涂层的耐腐蚀性。
根据本申请的第二方面提供了一种改性底油，所述改性底油为液态涂料，包括底油和分散在底油中的氟化碳材料粉末，其中，底油为陶瓷涂料的底油，氟化碳材料粉末包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，并且氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
根据本申请，在改性底油中，当氟化碳材料中氟原子的质量分数小于30％时，不粘性能的提升效果较差，当氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％时，不粘性能的提升效果较为明显。根据本申请，氟化碳材料的氟化程度(氟原子的质量分数)越高表面能越低，不粘性越好。
根据本申请，底油的成分，以重量份计，包括12重量份-20重量份的聚甲基硅氧烷、20重量份-30重量份的硅溶胶、20重量份-25重量份的无机颜料、15重量份-25重量份的二氧化硅填料、1重量份-3重量份的甲酸和12重量份-18重量份的去离子水。然而，底油的示例不限于此，本领域技术人员也可以在本申请的教导下，选择其他的现有技术中的底油作为本申请的底油。
根据本申请，氟化碳材料粉末具有较低的表面能、较好的热稳定性以及一定的硬度。在底油中添加氟化碳材料粉末而形成改性底油，通过改性底油形成的涂层不仅可以具有较好的不粘性，而且具有较好的耐热性、硬度和耐磨性。
根据本申请，底油的不粘性较好，会影响其形成的涂层与基体以及与相邻涂层之间的结合力度，陶瓷涂料的底油不仅需要与基体结合，有可能还需要与面油结合，因此，在保证不粘性的前提条件下，削弱不粘对结合力度的影响，本申请可以通过改变氟化碳材料的添加粒度和添加比例或者设置打底层或者过渡层的方式来实现上述目的。
下面，将结合实施例来具体说明本申请的氟化碳材料的添加粒度和添加比例，对于设置过渡层的方式将在后面的实施例中进行详细描述。
在实施例中，在底油中的氟化碳材料粉末以“大粒径小比例”的方式添加，氟化碳材料还具有一定的硬度，合适粒度的氟化碳材料能够提高底油层的耐磨性，进而能够在一定程度上提升复合涂层的强度以及持久不粘性。尤其对于双体系的陶瓷涂料而言，在底油表干后表面存在小凸起，形成具有粗糙结构的底油层，由于与面油层的接触面积增加，大粒径的颗粒添加会更利于其与面油结合。在本申请的示例性实施例中，氟化碳材料粉末的粒径可以为3μm-60μm，如果粉末粒径低于3μm，粉末制备难度增加，工艺成本增加，如果粉末粒径高于60μm，则在涂层中分散不均匀，涂层强度下降。优选地，氟化碳材料粉末的粒径可以为5μm-25μm。
小比例的添加量则可以减小对原底油体系的影响，包括原底油的强度，与基材的结合力，与面油的结合力等，有助于与面油或者基材的连接。在本申请的示例性实施例中，在改性底油中，基于改性底油的总重量，氟化碳材料粉末的重量占改性底油的总重量的1％-15％。氟化碳材料粉末的重量占比低于1％，则底油的重量占比相对较多，持久不粘的改善效果较差；氟化碳材料粉末的重量占比高于15％，则底油的重量占比相对较少，会影响底油与面油之间的结合力，导致由改性底油形成的涂层的成膜性较差。优选地，氟化碳材料粉末的重量占改性底油的总重量的2％-10％。
根据本申请，通过选择合适粒度的氟化碳材料，以一定的比例添加至底油中而形成改性底油，通过改性底油形成的涂层，不仅具有较好的不粘性，还可以增加涂层的粗糙度，进而能够提高涂层的耐磨性，氟化石墨和氟化石墨烯具有优异的疏水性能，可以减弱涂层被腐蚀介质的浸润程度，因此还可以加强耐腐蚀性。因此，通过本申请的改性底油，不仅可以增加复合涂层的持久不粘性而获得较长的不粘寿命，还可以加强形成的复合涂层的耐腐蚀性和耐磨性。
根据本申请的改性底油，可以通过将氟化碳材料粉末直接添加到底油中而制备得到。根据本申请的优选实施例，为了使得氟化碳材料粉末能够在底油中均匀分散，并且不影响底油自身的体系，可以先将氟化碳材料粉末分散在有机溶剂中形成分散液，再将分散液添加至底油中来形成改性底油。根据本申请，有机溶剂可以包括异丙醇或者乙醇等常用的有机溶剂。然而，有机溶剂的示例不限于此，本领域技术人员还可以在本申请的教导下，选择其他合适的溶剂以使氟化碳材料粉末能够在底油中均匀分散。
在本申请实施例中，每10g的氟化碳材料粉末可以分散到90mL-110mL的溶剂中而形成分散液，然后取100mL分散液分散在200g的底油中。示例性的，可以先将氟化碳材料粉末分散在异丙醇中形成分散液，再将分散液添加至底油中，通过搅拌而形成改性底油，搅拌时间为10-30min，搅拌速度为50r/min-90r/min。根据本申请的改性底油，氟化碳材料粉末能够均匀地分散在底油中而形成改性底油，然后通过密封保存以待用。
根据本申请的第三方面提供了一种改性面油，所述改性面油为液态涂料，包括面油和分散在面油中的氟化碳材料粉末，所述面油为陶瓷涂料的面油，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
根据本申请，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％，优选为55％-61％。陶瓷涂料的面油一般为透明的，主要起到调节颜色和不粘的作用，氟化碳材料随着氟原子的质量分数的增加不粘性也会增加，并且颜色会由灰黑色逐渐变为雪白色。陶瓷涂料的面油本身的不粘性较好，氟原子的质量分数低于30％，不仅不会提高面油的不粘性，还会对不粘性造成负影响。同时氟原子的质量分数低于30％的氟化碳材料粉末颜色较深，添加在陶瓷涂料的透明面油中会影响外观效果。
根据本申请的面油的成分，以重量份计，可以包括40重量份-50重量份的聚甲基硅氧烷，20重量份-30重量份的硅溶胶，10重量份-12重量份的醋酸丁酯，5重量份-8重量份的乙醇，10重量份-15重量份的去离子水。然而，面油的示例不限于此，本领域技术人员也可以在本申请的教导下，选择现有技术中其他合适的面油作为本申请的面油。
根据本申请，氟化碳材料粉末在面油中需要以分散液的方式添加。在改性面油中，基于改性面油的总重量，氟化碳材料粉末的重量占改性面油的总重量的1％-15％。氟化碳材料粉末的重量占比低于1％，则面油的重量占比相对较多，持久不粘的改善效果较差；氟化碳材料粉末的重量占比高于15％，则面油的重量占比相对较少，原面油体系变化较大，导致涂层成膜性较差。优选地，氟化碳材料粉末的重量占改性面油的总重量的2％-10％。另外，氟化碳材料粉末的粒径可以为3μm-60μm，如果粉末粒径低于3μm，工艺难度增加，成本增加，如果粉末粒径高于60μm，氟化粉末在分散液中易沉淀，在面油中分布不均匀，优选的，氟化碳材料粉末的粒径可以为5μm-25μm。
根据本申请，改性面油的制备方法可以参照上述改性底油的制备方法制备得到，在此不做赘述。当通过改性底油和改性面油来形成复合涂层时，在制备改性底油和改性面油的过程中，通过有机溶剂将底油和面油形成对应的分散液，尽量选择与同一种有机溶剂进行分散，以利于面油和底油中自身体系的稳定。
根据本申请的第四方面提供了一种复合涂层，所述复合涂层包括底油层。其中，底油层由改性底油形成，改性底油为液态涂料，并包括底油和分散在底油中的氟化碳材料粉末。其中，氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，并且氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
在实施例中，复合涂层还包括形成在底油层的表面上的面油层。其中，面油层由改性面油形成，改性面油为液态涂料，包括面油和分散在所述面油中的氟化碳材料粉末，其中，氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，并且氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
根据本申请，可以通过改性底油在炊具本体100的表面上喷涂而对应形成底油层以作为复合涂层200，还可以依次采用改性底油和改性面油在炊具本体100的表面上喷涂而对应形成底油层和面油层以作为复合涂层200。在本申请实施例中，由于改性底油中具有氟化碳材料，氟化碳材料能够使得改性底油形成的底油层具有不粘的效果。
根据本申请，具有较好的不粘性，会影响涂层各层之间的结合力度，尤其在双体系的陶瓷涂料中，改性底油不仅需要与基体结合，还需要与面油连接，因此，在保证不粘性的前提条件下，削弱对结合力度的影响，本申请还可以在形成涂层的过程中采用底油作为过渡层。为了保证底油层和面油层之间的结合力，在实施例中，复合涂层200还包括过渡层，形成在底油层和面油层之间。其中，过渡层由底油形成，形成方式可以选择喷涂、淋涂或者刷涂，本申请并不限制过渡层的形成方式。
根据本申请的第五方面提供了一种炊具，如图1所示，炊具包括炊具本体100以及形成在炊具本体100的表面上的复合涂层200。所述复合涂层可以为上述各个实施例中提到的复合涂层200，因此具有上述复合涂层所有的有益效果，在此不做赘述。
根据本申请，炊具还包括形成在所述复合涂层200和所述炊具本体100之间的打底层，其中，打底层由底油形成。
图1和图2示出了根据本申请的一种炊具的结构示例。如图1和图2所示，炊具包括炊具本体100和形成在炊具本体内表面上的复合涂层200。其中，复合涂层200可以包括依次形成在炊具本体100的内表面上的打底层201、底油层202、过渡层203和面油层204。
根据本申请的示例性实施例的炊具，复合涂层可以通过以下方式制备得到，具体的，包括以下步骤：
步骤S101，采用底油并通过空气喷涂的方式在炊具本体的内表面上进行喷涂而形成打底层201，喷涂的厚度可以为5μm-10μm。
步骤S102，采用改性底油并通过空气喷涂的方式在炊具本体的内表面上进行喷涂而形成底油层202，喷涂的厚度可以为15μm-35μm。
步骤S103，在喷涂完底油层202之后，将具有底油层的锅具本体置于70℃-90℃的烘箱中烘干，烘干的时间为12-14min，以使底油层充分表干。
步骤S104，待底油层202表干后，采用底油并通过空气喷涂的方式在底油层的表面上喷涂而形成过渡层203，过渡层203的喷涂厚度可以为5μm-10μm。
步骤S105，采用改性面油并通过空气喷涂的方式在过渡层203的表面上喷涂而形成面油层204，面油层204的厚度可以为10μm-35μm，主要起到不粘的作用。
步骤S106，在喷涂完之后，对复合涂层进行烧结，烧结的温度为250℃-300℃，烧结的时间为3min-6min。
根据本申请，可以采用空气喷涂，然而，本申请的喷涂方式也可以采用刷涂、辊涂或者淋涂等。
在实施例中，空气喷涂的参数为：喷涂距离150mm-170mm；空气压力0.2MPa-0.4MPa；流量6L/min-10L/min。
下面将结合实施例对本申请进行详细说明，但是本申请的保护范围不局限于实施例。
实施例1
步骤S10，准备锅具本体，并对锅具本体的表面进行预处理。
步骤S20，准备底油，其底油的成分为15重量份的聚甲基硅氧烷、25重量份的硅溶胶、24重量份的无机颜料、20重量份的二氧化硅填料、1重量份的甲酸和15重量份的去离子水，采用底油并通过空气喷涂的方式在锅具本体的表面上喷涂而形成打底层，打底层的喷涂厚度8μm，空气喷涂的参数为喷涂距离150mm；空气压力0.4MPa；流量8L/min(以下各层的喷涂参数均依照此喷涂参数进行)。
步骤S30，准备改性底油。
步骤S31，准备底油；准备氟原子的质量分数为30％且粒径为5μm-25μm的氟化石墨烯，并将10g的氟化石墨烯分散在100mL的异丙醇中而形成分散液，然后取100mL分散液混合在200g的底油中并充分搅拌而形成改性底油。其中，底油的成分和本实施例步骤S20中的成分以及比例相同。
步骤S32，采用改性底油并通过空气喷涂的方式在打底层上进行喷涂而形成底油层，底油层的喷涂厚度为20μm。
步骤S40，在喷涂完底油层之后，将具有底油层的锅具本体置于80℃的烘箱中烘干，烘干的时间为12min，以使底油层充分表干。
步骤S50，待底油层表干后，采用底油并通过空气喷涂的方式在底油层的表面上喷涂而形成过渡层，过渡层的喷涂厚度8μm。
步骤S60，准备改性面油。
步骤S61，准备面油；准备氟原子的质量分数为30％且粒径为5μm-25μm的氟化石墨烯，并将10g的氟化石墨烯分散在100mL的异丙醇中而形成分散液，然后取100mL分散液混合在200g的面油中并充分搅拌而形成改性面油。其中，以重量份计，面油的成分为45重量份的聚甲基硅氧烷、25重量份的硅溶胶、10重量份的醋酸丁酯、5重量份的乙醇和15重量份的去离子水。
步骤S62，采用改性面油并通过空气喷涂的方式进行喷涂而形成面油层。面油层的喷涂厚度为10μm。
步骤S70，在喷涂完复合涂层之后，将锅具本体放在烧结炉中并置280℃的温度范围内烧结4min，即可制得具有复合涂层的锅具。
实施例2
通过下面的方法来制造根据实施例2的锅具。
步骤S10，准备锅具本体，并对锅具本体的表面进行预处理。
步骤S20，准备底油，其底油的成分为15重量份的聚甲基硅氧烷、25重量份的硅溶胶、24重量份的无机颜料、20重量份的二氧化硅填料、1重量份的甲酸和15重量份的去离子水，采用底油并通过空气喷涂的方式在锅具本体的表面上喷涂而形成打底层，打底层的喷涂厚度8μm，空气喷涂的参数为喷涂距离150mm；空气压力0.4MPa；流量8L/min(以下各层的喷涂参数均依照此喷涂参数进行)。
步骤S30，准备改性底油。
步骤S31，准备底油；准备氟原子的质量分数为30％且粒径为5μm-25μm的氟化石墨烯，并将10g的氟化石墨烯分散在100mL的异丙醇中而形成分散液，然后取100mL分散液混合在200g的底油中并充分搅拌而形成改性底油。其中，底油的成分和本实施例步骤S20中的成分以及比例相同。
步骤S32，采用改性底油并通过空气喷涂的方式在打底层的表面上进行喷涂而形成底油层。底油层的喷涂厚度为20μm。
步骤S40，在喷涂完底油层之后，将具有复合涂层的锅具本体在烧结炉中并置于280℃的温度范围内烧结4min，即可制得具有复合涂层的锅具。
实施例3
除了采用氟原子的质量分数相同的氟化石墨代替氟化石墨烯来形成改性底油和改性面油之外，采用与实施例1相同的方法制造实施例3的锅具。
实施例4
除了采用氟原子的质量分数均为30％的氟化石墨和氟化石墨烯并以1:1质量比混合形成的组合粉末代替氟化石墨烯来形成改性底油和改性面油之外，采用与实施例1相同的方法制造实施例4的锅具。
实施例5
除了不形成过渡层，直接采用面油在底油层的表面上形成面油层之外(即，不包括步骤S50)，采用与实施例1相同的方法制造实施例5的锅具。
实施例6
除了在底油和面油中均采用氟原子的质量分数为40％的氟化石墨烯来代替氟原子的质量分数为30％的氟化石墨烯而对应形成改性底油和改性面油之外，采用与实施例1相同的方法制造实施例6的锅具。
实施例7
除了在底油和面油中均采用氟原子的质量分数为60％的氟化石墨烯来代替氟原子的质量分数为30％的氟化石墨烯而对应形成改性底油和改性面油之外，采用与实施例1相同的方法制造实施例7的锅具。
对比例1
除了在底油和面油中均采用氟原子的质量分数为25％的氟化石墨烯来代替氟原子的质量分数为30％的氟化石墨烯而对应形成改性底油和改性面油之外，采用与实施例1相同的方法制造根据对比例1的锅具。
对比例2
除了在底油和面油中均采用氟原子的质量分数为10％的氟化石墨烯来代替氟原子的质量分数为30％的氟化石墨烯而对应形成改性底油和改性面油之外，采用与实施例1相同的方法制造根据对比例2的锅具。
对比例3
直接采用单体系的陶瓷涂料进行喷涂，并以与实施例2相同的喷涂参数形成厚度为28μm的涂层而制造得到对比例3的锅具。
对比例4
依次采用双体系的陶瓷涂料进行喷涂，并以与实施例1相同的喷涂参数形成厚度为46μm的涂层而制造得到对比例4的锅具。
表1本申请实施例以及对比例的参数
性能指标测试
(1)对上述所得锅具进行性能测试，具体性能测试方法如下：不粘测试方法：
①持久不粘性测试方法：GB/T32388-2015中持久不粘性试验方法，单位为次数，次数越高说明寿命越长，1000次评价一次不粘结果，记录到使用至Ⅲ级时的次数。
②耐盐水腐蚀测试方法：GB/T32388.3-2015中耐盐水腐蚀测试方法，记录涂层表面发生起皮、起泡、开裂、缩孔、侵蚀点等缺陷所使用的循环数，时间大于等于2循环，测试结果合格。小于2循环,则为不合格。
一个循环测试过程为：
将氯化钠溶液(5％)注入锅具中，使溶液达锅具的1/2高度以上，盖上盖子，在加热源上加热至沸腾。然后保持微沸，继续加热7h，煮沸过程中因蒸发损失的氯化钠溶液(5％)应及时补充蒸馏水，以保持锅具中的原溶液高度不变。将锅具移离热源，在常温环境(23±2℃)下放置16h后，用清水洗净盐渍，并用软布吸干表面，立即进行目视检查。此过程即为1个循环。
表2本申请实施例以及对比例的性能测试数据
综上，由表1可以看出，实施例1、实施例6以及实施例7的区别在于氟化石墨烯中氟原子质量分数依次升高，在表2中，实施例1、实施例6以及实施例7的性能数据有较大的差异，基本可以看出，在30％-61％之间的氟化碳材料对陶瓷涂料的持久不粘性能具有明显的优化效果，且在此范围内氟原子的质量分数越高，改性陶瓷涂料的持久不粘性及耐蚀性越好。由表1可以看出，实施例5与实施例1的区别之处在于，实施例5中的底油层和面油层之间没有设置由底油形成的过渡层，在表2中，实施例5中的涂层在持久不粘寿命测试6000次时就发生脱落现象，基本上可以说明有过渡层的涂层体系比无过渡层的涂层体系结合力更好。实施例5与对比例4的区别之处在于，实施例5在底油和面油中增加了氟化碳材料，由表2可以看出，实施例5在持久不粘性以及耐腐蚀性有些许提升，说明通过设计氟化碳材料具有合适的粒度以及添加比例，能够在一定程度上，增加持久不粘性能，并且能够削弱对不粘对结合力度带来的影响。
常规的陶瓷涂料持久不粘效果不能满足国标要求(≥5000次)，根据本申请，将氟化碳材料粉末添加至陶瓷涂料中形成改性陶瓷涂料，通过改性陶瓷涂料形成的涂层具有较好的持久不粘性能，能够满足国标要求。此外，由于涂层中氟化碳材料的疏水性，能够使得复合涂层还具有更耐腐蚀的优点。
综上，氟原子质量百分数在30％-61％之间的氟化碳材料对陶瓷涂料改性具有明显的效果，且在此范围内氟原子含量越高，改性陶瓷涂料的持久不粘性及耐蚀性越好。有过渡层的涂层体系比无过渡层的涂层体系结合力要好，也可以从侧面说明氟化碳材料改性对陶瓷涂料的不粘性能有较明显的提升作用。
虽然上面已经详细描述了本申请的实施例，但本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，可对本申请的实施例做出各种修改和变型。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本申请的实施例的精神和范围内。
Claims (12)
1.一种改性陶瓷涂料，其特征在于，所述改性陶瓷涂料包括陶瓷涂料和分散在所述陶瓷涂料中的氟化碳材料，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
2.一种改性底油，其特征在于，所述改性底油包括底油和分散在所述底油中的氟化碳材料，所述底油为陶瓷涂料的底油，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
3.根据权利要求2所述的改性底油，其特征在于，在所述改性底油中，基于所述改性底油的总重量，所述氟化碳材料的重量占所述改性底油的总重量的1％-15％。
4.根据权利要求2所述的改性底油，其特征在于，所述氟化碳材料的粒径为3μm-60μm。
5.一种改性面油，其特征在于，所述改性面油包括面油和分散在所述面油中的氟化碳材料，所述面油为陶瓷涂料的面油，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
6.根据权利要求5所述的改性面油，其特征在于，在所述改性面油中，基于所述改性面油的总重量，所述氟化碳材料的重量占所述改性面油的总重量的1％-15％。
7.根据权利要求5所述的改性面油，其特征在于，所述氟化碳材料的粒径为3μm-60μm。
8.一种复合涂层，其特征在于，所述复合涂层包括底油层，所述底油层由改性底油形成，所述改性底油包括底油和分散在所述底油中的氟化碳材料，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
9.根据权利要求8所述的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层还包括形成在所述底油层的表面上的面油层，所述面油层由改性面油形成，所述改性面油包括面油和分散在所述面油中的氟化碳材料，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％-61％。
10.根据权利要求9所述的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层还包括形成在所述底油层和面油层之间的过渡层，所述过渡层由底油形成。
11.一种炊具，其特征在于，所述炊具包括炊具本体以及形成在所述炊具本体上的根据权利要求8至10中任意一项所述的复合涂层。
12.根据权利要求11所述的炊具，其特征在于，所述炊具还包括形成在所述复合涂层和所述炊具本体之间的打底层，所述打底层由底油形成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220610 |