CN116891660A - 不粘涂层及其制备方法、不粘内锅和烹饪器具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种不粘涂层及其制备方法、不粘内锅和烹饪器具。按照远离基材内表面的方向，不粘涂层包括依次覆盖的底层、中层和面层；底层的材料包括PTFE，中层的材料包括PFA，面层的材料包括PTFE和FEP。本发明在中层PFA的基础上，设置一层特殊的PTFE‑FEP复合层，可以改善涂层的不粘效果，同时有效提升不粘涂层的表面硬度，使得涂层的不粘性、耐磨性得到显著提升，还能有效减轻划痕的产生，极大延长不粘涂层的使用寿命。

Description

不粘涂层及其制备方法、不粘内锅和烹饪器具
技术领域
本发明涉及电热电器技术领域，具体而言，涉及一种不粘涂层及其制备方法、不粘内锅和烹饪器具。
背景技术
目前市面上的不粘涂料主要有PFA(全氟烷氧基)，PTFE(聚四氟乙烯)，陶晶涂料和PEEK(聚醚醚酮)等几种。其中PFA表面光滑，硬度低，极易被划伤；PTFE耐腐蚀性能差，陶晶涂料耐水解性能差，均不能满足长期不粘的使用需求。
现有技术中，专利CN 91112773.9公开了一种具有浓度梯度的不粘涂层体系，在基底上涂覆全氟碳树脂和PAI的混合水分散体，全氟碳树脂含有50～90wt％的PTFE和10～50wt％的PPVE-PFA，且均具有特定区分度的熔融粘度，增加不粘性能。专利CN 109077620 A公开了一种不粘涂层，在基底上喷涂陶瓷层，然后浸渍PTFE-PFA复合层，最后烧结得到不粘涂层。上述方案可以在一定程度上实现涂层不粘性能的提升，但是均存在成分复杂、制备繁琐或者无法兼顾不粘性能和涂层硬度的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种不粘涂层及其制备方法、不粘内锅和烹饪器具，以解决现有技术中不粘涂层无法兼顾不粘性能和涂层硬度、使用寿命较短的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种不粘涂层，按照远离基材内表面的方向，不粘涂层包括依次覆盖的底层、中层和面层；底层的材料包括PTFE，中层的材料包括PFA，面层的材料包括PTFE和FEP。
进一步地，面层具有冰裂纹。
进一步地，面层的材料中，PTFE和FEP的质量比为1:(0.1～1)。
进一步地，面层的材料还包括溶剂，溶剂为水、丁醇、正己醇和丁醚的一种或多种；其中，面层的材料中，PTFE与溶剂的质量比为1:(0.05～0.3)。
进一步地，面层的冰裂纹中，单片尺寸为0.05～20mm。
进一步地，面层的厚度T3为10～40μm。
进一步地，中层的厚度T2为30～70μm。
进一步地，底层的厚度T1为10～25μm。
进一步地，不粘涂层的总厚度T为50～135μm。
根据本发明的另一方面，提供了本发明上述不粘涂层的制备方法，按照远离基材内表面的方向，不粘涂层包括依次覆盖的底层、中层和面层，制备方法包括以下步骤：步骤S1，在基材内表面使用含PTFE液体涂料进行第一涂覆，然后进行干燥，得到底层；步骤S2，在底层表面使用含PFA粉体涂料进行第二涂覆，然后进行第一烧结，得到中层；步骤S3，在中层表面使用含PTFE和FEP液体涂料进行第三涂覆，然后进行第二烧结，得到面层。
进一步地，面层具有冰裂纹。
进一步地，面层的材料中，PTFE和FEP的质量比为1:(0.1～1)。
进一步地，步骤S1中，在第一涂覆前，还包括在基材欲设置不粘涂层的表面进行粗糙化的步骤。
进一步地，粗糙化为喷砂处理，经过粗糙化后，基材内表面的粗糙度Ra为2.0～3.5μm。
进一步地，步骤S1中，在粗糙化之后、第一涂覆前，还包括将基材内表面进行预热的步骤。
进一步地，经过预热后，基材内表面的温度为30～45℃。
进一步地，步骤S1中，在第一涂覆前还包括：将含PTFE液体涂料以30～50rpm的速度分散30～50min，然后过150～200目筛。
进一步地，步骤S1中，第一涂覆采用压缩空气喷涂枪喷涂，压缩空气喷涂枪的雾化压力为0.2～0.3MPa。
进一步地，步骤S1中，干燥的温度为80～100℃，时间为10～20min。
进一步地，步骤S2中，在第二涂覆前还包括将底层的温度降至20～30℃的步骤。
进一步地，步骤S2中，第二涂覆采用静电喷涂，静电枪电压为20～50KV。
进一步地，步骤S2中，第一烧结的温度为390～410℃，时间为20～30min。
进一步地，步骤S3中，在第三涂覆前还包括将中层的温度降至20～30℃的步骤。
进一步地，步骤S3中，在第三涂覆前还包括：将含PTFE和FEP液体涂料以30～50rpm的速度分散30～50min，然后过100～150目筛。
进一步地，步骤S3中，第三涂覆采用压缩空气喷涂枪喷涂，压缩空气喷涂枪的雾化压力为0.2～0.3MPa。
进一步地，步骤S3中，第二烧结的温度为380～400℃，时间为15～25min。
根据本发明的另一方面，提供了一种不粘内锅，包括基材和不粘涂层，不粘涂层为本发明上述的不粘涂层。
进一步地，基材包括铝、不锈钢、铁、钛、搪瓷、碳基、石墨、陶瓷、玻璃的一种或多种。
进一步地，基材为具有至少两层材料的复合片，靠近不粘涂层的一层为铝、不锈钢、钛、碳基、石墨、陶瓷和玻璃的一种或多种。
根据本发明的另一方面，提供了一种烹饪器具，包括本发明上述不粘涂层，或者包括本发明上述不粘内锅。
进一步地，烹饪器具为电磁炉、电饭煲或电压力锅。
应用本发明的技术方案，以PTFE层作为不粘涂层的底层，PFA层作为中层，PTFE-FEP复合层作为面层，其中中层PFA可以提升不粘涂层的整体致密性和耐腐蚀性，延长涂层的使用寿命。同时在中层PFA的基础上，设置一层特殊的PTFE-FEP复合层，可以进一步改善涂层的不粘效果，同时有效提升不粘涂层的表面硬度，进一步使得涂层的不粘性、耐磨性得到显著提升，还能有效减轻划痕的产生，极大延长不粘涂层的使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例1的不粘涂层结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例1的不粘涂层制备工艺流程图；以及
图3示出了根据本发明实施例1的面层冰裂纹照片。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、基材；2、底层；3、中层；4、面层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如本发明背景技术中所述，现有技术中存在不粘涂层无法兼顾不粘性能和涂层硬度、使用寿命较短的问题。为了解决上述问题，在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种不粘涂层，按照远离基材内表面的方向，不粘涂层包括依次覆盖的底层、中层和面层；底层的材料包括PTFE(聚四氟乙烯)，中层的材料包括PFA(全氟烷氧基)，面层的材料包括PTFE和FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)。
本发明在中层PFA的基础上，设置一层特殊的PTFE-FEP复合层，可以进一步改善涂层的不粘效果，同时有效提升不粘涂层的表面硬度，使得涂层的不粘性、耐磨性得到显著提升，还能有效减轻划痕的产生，从而兼顾良好的不粘性能和适宜的涂层硬度，并延长不粘涂层的使用寿命。
在一种优选的实施方式中，面层具有冰裂纹，从而进一步使得涂层的不粘性、耐磨性得到提升。
发明人在研究中出乎意料的发现，FEP的质量比例过小时，会由于粘度提升有限从而无法得到最理想的冰裂纹效果，质量比例过大又会影响涂层的成膜性和不粘性。因此在一种优选的实施方式中，面层的材料中，PTFE和FEP的质量比为1:(0.1～1)，从而可以形成更适宜的冰裂纹效果，进一步改善涂层的不粘性能。
面层冰裂纹可以由多个非规则图形组成，每个非规则图形作为一个单片，共同形成冰裂纹形状。在一种优选的实施方式中，面层的冰裂纹中，单片尺寸为0.05～20mm，具有上述尺寸的面层冰裂纹可以使得面层的不粘、防刮、耐磨性能更佳。
面层的复合材料需要具有良好的均质性，在一种优选的实施方式中，面层的材料还包括溶剂，面层中溶剂的主要作用为分散并混合PTFE和FEP，溶剂为水、丁醇、正己醇和丁醚的一种或多种，与本发明面层功能成分PTFE和FEP的溶解性更佳；其中，面层的材料中，PTFE与溶剂的质量比为1:(0.05～0.3)，优选为1:(0.1～0.15)，从而可以实现最佳状态的分散混合效果。
不粘涂层需要具有适宜的厚度，从而在提升性能的同时减少掉落，延长使用寿命。在一种优选的实施方式中，底层的厚度T1为10～25μm，从而能够提供更佳的支撑厚度和底层硬度。
基于相似的理由，中层的厚度T2为30～70μm，优选为45～65μm，从而能够进一步提升不粘涂层的整体致密性和耐腐蚀性，延长涂层的使用寿命。
基于相似的理由，面层的厚度T3为10～40μm，从而能够进一步使得涂层的不粘性、耐磨性得到显著提升，还能有效减轻划痕的产生。
基于相似的理由，不粘涂层的总厚度T为50～135μm，优选为65～105μm，从而可以更好地避免涂层厚度过薄导致涂层不粘性能和硬度的降低，或者过厚导致涂料可能开裂，增加涂层脱落的风险。
在本发明又一种典型的实施方式中，还提供了上述不粘涂层的制备方法，按照远离基材内表面的方向，不粘涂层包括依次覆盖的底层、中层和面层，制备方法包括以下步骤：步骤S1，在基材内表面使用含PTFE液体涂料进行第一涂覆，然后进行干燥，得到底层；步骤S2，在底层表面使用含PFA粉体涂料进行第二涂覆，然后进行第一烧结，得到中层；步骤S3，在中层表面使用含PTFE和FEP液体涂料进行第三涂覆，然后进行第二烧结，得到面层。
本发明先在基材内表面使用含PTFE液体涂料进行第一涂覆，然后进行干燥，从而在基材内表面形成PTFE底层；其次在底层表面使用含PFA粉体涂料进行第二涂覆，并进行第一烧结，从而在PTFE底层表面形成PFA中层，并使其与PTFE底层牢固结合；然后在中层表面使用含PTFE和FEP液体涂料进行第三涂覆，并进行第二烧结，通过高粘度FEP的增粘作用，得到具有较高硬度和耐磨性能的面层。上述制备方法简单，贴合现有生产线，制备得到的不粘涂层能够很好地兼顾良好的不粘性能和适宜的涂层硬度，具有广阔的应用前景。
其中，含PTFE液体涂料可以是PTFE分散在水中的状态。具体应用时根据需要，还可以在干燥后的底层上进行水位线的印刷，水位线用胶头将油墨印刷在底涂上。
在一种优选的实施方式中，面层具有冰裂纹，从而进一步使得制备得到的涂层的不粘性、耐磨性得到提升。
在一种优选的实施方式中，面层的材料中，PTFE和FEP的质量比为1:(0.1～1)，从而可以在制备得到的面层表面形成更适宜的冰裂纹效果，进一步改善涂层的不粘性能。
在一种优选的实施方式中，步骤S1中，在第一涂覆前，还包括在基材内表面(即基材欲设置不粘涂层的表面)进行粗糙化的步骤，以增强后续涂层的粘附力。
出于更便于涂层的附着的目的，在一种优选的实施方式中，粗糙化为喷砂处理，操作更佳简便，涂覆效果更加均匀，经过粗糙化后，基材内表面的粗糙度Ra为2.0～3.5μm。
在一种优选的实施方式中，步骤S1中，在粗糙化之后、第一涂覆前，还包括在基材内表面进行预热的步骤，以增强后续涂层的粘附力。
在一种优选的实施方式中，经过预热后，基材内表面的温度为30～45℃，更便于后续涂层的附着。
在一种优选的实施方式中，步骤S1中，在第一涂覆前还包括：将含PTFE液体涂料以30～50rpm的速度分散30～50min，然后过150～200目筛，从而使得液体涂料更加均质，更便于后续涂覆过程均匀性的提高。
出于进一步兼顾涂料特性、生产性及成本等方面的考虑，在一种优选的实施方式中，步骤S1中，第一涂覆采用压缩空气喷涂枪喷涂，压缩空气喷涂枪的雾化压力为0.2～0.3MPa。
在一种优选的实施方式中，步骤S1中，干燥的温度为80～100℃，时间为10～20min，从而使得含PTFE液体涂料中溶剂挥发，PTFE与基材表面的结合更加牢固。
在一种优选的实施方式中，步骤S2中，在第二涂覆前还包括将底层的温度降至20～30℃的步骤，以为后续中层涂覆提供更适宜的表面环境。
出于进一步提高涂料不粘特性及涂层均匀性的考虑，在一种优选的实施方式中，步骤S2中，第二涂覆采用静电喷涂，静电枪电压为20～50KV。
烧结温度不够，可能影响涂层的整体耐刮不粘性能；温度过高时，涂层又可能碳化，导致使用寿命减少。因此在一种优选的实施方式中，步骤S2中，第一烧结的温度为390～410℃，时间为20～30min。
在一种优选的实施方式中，步骤S3中，在第三涂覆前还包括将中层的温度降至20～30℃的步骤，以为后续面层涂覆提供更适宜的表面环境。
在一种优选的实施方式中，步骤S3中，在第三涂覆前还包括：将含PTFE和FEP液体涂料以30～50rpm的速度分散30～50min，然后过100～150目筛，从而使得液体涂料更加均质，更便于后续涂覆过程均匀性的提高。
基于与第一涂覆相似的理由，在一种优选的实施方式中，步骤S3中，第三涂覆采用压缩空气喷涂枪喷涂，压缩空气喷涂枪的雾化压力为0.2～0.3MPa。
基于与第一烧结相似的理由，在一种优选的实施方式中，步骤S3中，第二烧结的温度为380～400℃，时间为15～25min。
在本发明又一种典型的实施方式中，还提供了一种不粘内锅，包括基材和不粘涂层，不粘涂层为本发明上述的不粘涂层。
基材使用本领域常规基材即可，为了进一步提高基材与不粘涂层的结合牢固程度，在一种优选的实施方式中，基材包括铝、不锈钢、铁、钛、搪瓷、碳基、石墨、陶瓷、玻璃的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，基材为具有至少两层材料的复合片，靠近不粘涂层的一层为铝、不锈钢、钛、碳基、石墨、陶瓷和玻璃的一种或多种。上述基材可以更方便地根据不同使用场景需要灵活调整，并使得基材和本发明特定不粘涂层的结合效果更佳。
在本发明又一种典型的实施方式中，还提供了一种烹饪器具，包括本发明上述的不粘涂层，或者包括本发明上述的不粘内锅，从而使得烹饪器具具有良好的不粘性能和适宜的硬度，使用效果佳，使用寿命长。
在一种优选的实施方式中，烹饪器具包括但不限于电磁炉、电饭煲或电压力锅，可以根据不同使用场景的需求灵活调整。
典型的但非限定性的，面层的材料中，PTFE和FEP的质量比为1:0.1、1:0.13、1:0.15、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7、1:0.75、1:0.8、1:0.85、1:0.9、1:0.95、1:1或其任意两个比值组成的范围值。
典型的但非限定性的，面层的材料中，PTFE与溶剂的质量比为1:0.05、1:0.1、1:0.13、1:0.15、1:0.2、1:0.25、1:0.3或其任意两个比值组成的范围值。
典型的但非限定性的，面层的冰裂纹中，单片尺寸为0.05mm、0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的，本发明上述不粘涂层中，底层的厚度T1为10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的，本发明上述不粘涂层中，中层的厚度T2为30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的，本发明上述不粘涂层中，面层的厚度T3为10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的，本发明上述不粘涂层中，不粘涂层的总厚度T为50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的，本发明上述不粘涂层的制备方法中，步骤S1中，干燥的温度为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃或其任意两个数值组成的范围值；时间为10min、12min、14min、16min、18min、20min或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的，本发明上述不粘涂层的制备方法中，步骤S2中，第一烧结的温度为390℃、395℃、400℃、405℃、410℃或其任意两个数值组成的范围值；时间为20min、22min、24min、26min、28min、30min或其任意两个数值组成的范围值。
典型的但非限定性的，本发明上述不粘涂层的制备方法中，步骤S3中，第二烧结的温度为380℃、385℃、390℃、395℃、400℃或其任意两个数值组成的范围值；时间为15min、17min、19min、21min、23min、25min或其任意两个数值组成的范围值。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
实施例1提供一种不粘内锅。
基材：铝合金；
按照远离基材内表面(即靠近食物烹饪的一面)的方向，不粘涂层包括底层、中层和面层，底层材料：含PTFE液体涂料(PTFE分散在去离子水中)；
中层材料：含PFA粉体涂料；
面层材料：含PTFE和FEP液体涂料：PTFE、FEP和去离子水按照质量比0.6:0.32:0.08混合。
步骤S1，在基材靠近食物烹饪的内表面进行喷砂处理，基材内表面粗糙度Ra为2.5μm；然后进行预热处理，基材内表面的温度为35℃；将含PTFE液体涂料以40rpm的速度分散40min，然后过150～200目筛，在基材内表面使用压缩空气喷涂枪喷涂，雾化压力为0.25MPa；然后进行干燥，干燥的温度为90℃，时间为15min，得到底层，厚度T1为20μm。在干燥后的底层上进行水位线的印刷，水位线用胶头将油墨印刷在底涂上。
步骤S2，在底层表面采用静电喷涂涂覆含PFA粉体涂料，静电枪电压为35KV；然后进行烧结，烧结的温度为400℃，时间为25min，得到中层，厚度T2为50μm。
步骤S3，将含PTFE和FEP液体涂料以40rpm的速度分散40min，然后过100～150目筛，采用压缩空气喷涂枪喷涂在中层表面，雾化压力为0.25MPa；然后进行烧结，烧结的温度为390℃，时间20min，得到面层，厚度T3为25μm，表面具有冰裂纹，其中单片尺寸(非规则图形的直径)为0.5～10mm。不粘涂层总厚度T为95μm。
其中，单片尺寸具体是指组成冰裂纹的非规则图形中过几何中心的、单片边缘两个点之间形成的线段的最大长度，单片尺寸与面层的厚度相关，厚度越小，单片尺寸就会越小。
实施例1不粘内锅的不粘涂层结构示意图见图1，不粘涂层制备工艺流程图见图2，面层冰裂纹照片见图3。
实施例2
实施例2提供一种不粘内锅。
基材：铝合金；
按照远离基材内表面(即靠近食物烹饪的一面)的方向，不粘涂层包括底层、中层和面层，底层材料：含PTFE液体涂料(PTFE分散在水中)；
中层材料：含PFA粉体涂料；
面层材料：含PTFE和FEP液体涂料：PTFE、FEP和去离子水按照质量比0.8:0.1:0.1混合。
步骤S1，在基材靠近食物烹饪的内表面进行喷砂处理，基材内表面粗糙度Ra为2.0μm；然后进行预热处理，基材内表面的温度为45℃；将含PTFE液体涂料以30rpm的速度分散50min，然后过150～200目筛，在基材内表面使用压缩空气喷涂枪喷涂，雾化压力为0.2MPa；然后进行干燥，干燥的温度为80℃，时间为20min，得到底层，厚度T1为10μm。在干燥后的底层上进行水位线的印刷，水位线用胶头将油墨印刷在底涂上。
步骤S2，在底层表面采用静电喷涂涂覆含PFA粉体涂料，静电枪电压为20KV；然后进行烧结，烧结的温度为390℃，时间为30min，得到中层，厚度T2为30μm。
步骤S3，将含PTFE和FEP液体涂料以30rpm的速度分散50min，然后过100～150目筛，采用压缩空气喷涂枪喷涂在中层表面，雾化压力为0.2MPa；然后进行烧结，烧结的温度为380℃，时间25min，得到面层，厚度T3为10μm，表面具有冰裂纹，其中非规则图形的直径为0.05～1mm。不粘涂层总厚度T为50μm。
实施例3
实施例3提供一种不粘内锅。
基材：铝合金；
按照远离基材内表面(即靠近食物烹饪的一面)的方向，不粘涂层包括底层、中层和面层，底层材料：含PTFE液体涂料(PTFE分散在水中)；
中层材料：含PFA粉体涂料；
面层材料：含PTFE和FEP液体涂料：PTFE、FEP和去离子水按照质量比0.48:0.47:0.05混合。
步骤S1，在基材靠近食物烹饪的内表面进行喷砂处理，基材内表面粗糙度Ra为3.5μm；然后进行预热处理，基材内表面的温度为30℃；将含PTFE液体涂料以50rpm的速度分散30min，然后过150～200目筛，在基材内表面使用压缩空气喷涂枪喷涂，雾化压力为0.3MPa；然后进行干燥，干燥的温度为100℃，时间为10min，得到底层，厚度T1为25μm。在干燥后的底层上进行水位线的印刷，水位线用胶头将油墨印刷在底涂上。
步骤S2，在底层表面采用静电喷涂涂覆含PFA粉体涂料，静电枪电压为50KV；然后进行烧结，烧结的温度为410℃，时间为20min，得到中层，厚度T2为70μm。
步骤S3，将含PTFE和FEP液体涂料以50rpm的速度分散30min，然后过100～150目筛，采用压缩空气喷涂枪喷涂在中层表面，雾化压力为0.3MPa；然后进行烧结，烧结的温度为400℃，时间15min，得到面层，厚度T3为40μm，表面具有冰裂纹，其中非规则图形的直径为10～20mm。不粘涂层总厚度T为135μm。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，面层材料为PTFE和去离子水按照质量比0.9:0.1混合的涂料。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，未进行面层的喷涂。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，在基材内表面喷涂特氟龙不粘层。
对比例4
中国专利CN 91112773.9实施例1。
对比例5
(1)将铝锅基体进行预处理，其中预处理的方法包括：a)在55℃温度下除油8分钟；b)用去离子水清洗；c)100℃烘干5min；d)采用60-80目的棕钢砂，在0.6MPa的喷气气流压力下对铝锅基体表面进行喷砂处理使其表面粗糙度为Ra 3μm，然后用气流将锅体基体表面残留的粉末颗粒吹干净；e)用40重量％的NaOH溶液在80℃下碱洗1分钟；f)用20重量％的硝酸溶液中和3分钟；g)用去离子水清洗后，300℃下烘干12分钟；
(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至120℃；
(3)采用氧化铝粉末和氧化钛粉末的混合粉末进行等离子喷涂处理，以在基体上形成氧化铝与氧化钛的复合涂层，其中，以混合粉末的重量为基准，氧化钛粉末的含量为5重量％，氧化铝粉末的含量为95重量％；等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为40kW，喷涂距离为90mm，喷涂角度为75°±1°，喷涂电流为680A，喷涂厚度为200μm，主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为6L/min，氩气流量为40L/min。
(4)制备PTFE溶胶：将12ml环氧丙烯酸酯、8ml无水乙醇、8ml丙酮和12ml去离子水混合，得到混合液；将62ml的PTFE乳液滴入混合液中，超声振荡搅拌12min，然后加入15ml酸性SiO2溶胶(SiO2的浓度为25重量％)、0.8ml硅烷偶联剂KH-550和1.5ml环氧树脂，超声振荡搅拌18min，25℃静置反应1.2h，得到PTFE溶胶。
(5)在PTFE溶胶中浸渍步骤(3)得到的基体8min，然后以4cm/min的提拉速度进行匀速提拉处理以形成PTFE层；
(6)将步骤(5)得到的基体先在30℃干燥4h，再在85℃加热12h，得到厚度为25μm的PTFE层。
对上述实施例和对比例中的不粘涂层进行硬度、不粘性能及寿命测试，结果见表1至表2。
测试方法：
硬度：GB/T 6739-2006。
不粘性能：GB/T32095.2-2015。
寿命测试：企标Q/SPE J07002-2016。
表1
表2
由上可知，与对比例相比，本发明各实施例在中层PFA的基础上，设置一层特殊的PTFE褶皱复合层，从而有效提升不粘涂层的表面硬度，铅笔硬度从2B提升至1H～3H；同时通过加入FEP，增加涂料粘度，降低其流动性，形成冰裂纹效果，可以使得涂层的不粘性、耐磨性得到显著提升，还能有效减轻划痕的产生，从而兼顾良好的不粘性能和适宜的涂层硬度，并延长不粘涂层的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (31)

1.一种不粘涂层，其特征在于，按照远离基材内表面的方向，所述不粘涂层包括依次覆盖的底层、中层和面层；
所述底层的材料包括PTFE，所述中层的材料包括PFA，所述面层的材料包括PTFE和FEP。
2.根据权利要求1所述的不粘涂层，其特征在于，所述面层具有冰裂纹。
3.根据权利要求2所述的不粘涂层，其特征在于，所述面层的材料中，PTFE和FEP的质量比为1:(0.1～1)。
4.根据权利要求2或3所述的不粘涂层，其特征在于，所述面层的所述冰裂纹中，单片尺寸为0.05～20mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的不粘涂层，其特征在于，所述面层的材料还包括溶剂，所述溶剂为水、丁醇、正己醇和丁醚的一种或多种；
其中，所述面层的材料中，PTFE与所述溶剂的质量比为1:(0.05～0.3)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的不粘涂层，其特征在于，所述面层的厚度T3为10～40μm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的不粘涂层，其特征在于，所述中层的厚度T2为30～70μm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的不粘涂层，其特征在于，所述底层的厚度T1为10～25μm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的不粘涂层，其特征在于，所述不粘涂层的总厚度T为50～135μm。
10.权利要求1至9中任一项所述的不粘涂层的制备方法，其特征在于，按照远离基材内表面的方向，所述不粘涂层包括依次覆盖的底层、中层和面层，所述制备方法包括以下步骤：
步骤S1，在所述基材内表面使用含PTFE液体涂料进行第一涂覆，然后进行干燥，得到所述底层；
步骤S2，在所述底层表面使用含PFA粉体涂料进行第二涂覆，然后进行第一烧结，得到所述中层；
步骤S3，在所述中层表面使用含PTFE和FEP液体涂料进行第三涂覆，然后进行第二烧结，得到所述面层。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述面层具有冰裂纹。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述面层的材料中，PTFE和FEP的质量比为1:(0.1～1)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在所述第一涂覆前，还包括在所述基材内表面进行粗糙化的步骤。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述粗糙化为喷砂处理，经过所述粗糙化后，所述基材内表面的粗糙度Ra为2.0～3.5μm。
15.根据权利要求13或14所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在所述粗糙化之后、所述第一涂覆前，还包括将所述基材内表面进行预热的步骤。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，经过所述预热后，所述基材内表面的温度为30～45℃。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在所述第一涂覆前还包括：将所述含PTFE液体涂料以30～50rpm的速度分散30～50min，然后过150～200目筛。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一涂覆采用压缩空气喷涂枪喷涂，所述压缩空气喷涂枪的雾化压力为0.2～0.3MPa。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述干燥的温度为80～100℃，时间为10～20min。
20.根据权利要求10至19中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，在所述第二涂覆前还包括将所述底层的温度降至20～30℃的步骤。
21.根据权利要求10至20中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第二涂覆采用静电喷涂，静电枪电压为20～50KV。
22.根据权利要求10至21中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一烧结的温度为390～410℃，时间为20～30min。
23.根据权利要求10至22中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，在所述第三涂覆前还包括将所述中层的温度降至20～30℃的步骤。
24.根据权利要求10至23中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，在所述第三涂覆前还包括：将所述含PTFE和FEP液体涂料以30～50rpm的速度分散30～50min，然后过100～150目筛。
25.根据权利要求10至24中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第三涂覆采用压缩空气喷涂枪喷涂，所述压缩空气喷涂枪的雾化压力为0.2～0.3MPa。
26.根据权利要求10至25中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第二烧结的温度为380～400℃，时间为15～25min。
27.一种不粘内锅，包括基材和不粘涂层，其特征在于，所述不粘涂层为权利要求1至9中任一项所述的不粘涂层。
28.根据权利要求27所述的不粘内锅，其特征在于，所述基材包括铝、不锈钢、铁、钛、搪瓷、碳基、石墨、陶瓷、玻璃的一种或多种。
29.根据权利要求28所述的不粘内锅，其特征在于，所述基材为具有至少两层材料的复合片，靠近所述不粘涂层的一层为铝、不锈钢、钛、碳基、石墨、陶瓷和玻璃的一种或多种。
30.一种烹饪器具，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的不粘涂层，或者包括权利要求27至29中任一项所述的不粘内锅。
31.根据权利要求30所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具为电磁炉、电饭煲或电压力锅。
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