CN117384546B - 一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料及其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料及其制备方法及应用,它涉及陶瓷涂料技术领域。在蚀刻不粘锅上,通过陶瓷涂层有色底漆、透明中涂、透明面漆的三层设计,一方面使得锅体内表面凸起面部位和凹进面处均涂覆有陶瓷涂层,锅体的不粘性表现优异;另一方面锅体内表面蚀刻纹路也清晰可见。由于陶瓷涂层硬度高,既可以满足消费者使用铁铲进行烹饪的习惯,又提高了锅体的不粘持久性。通过KH560或KH570对硅溶胶进行改性并制得了陶瓷中涂,起到粘结剂的作用,使得陶瓷涂层间以及陶瓷涂层与凸起面纹路间均具有良好的附着力,涂层韧性好、不脱落。
Description
技术领域
本发明涉及的是陶瓷涂料技术领域,具体涉及一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料及其制备方法及应用。
背景技术
近年来,市场上出现了一种通过化学蚀刻工艺做成的蚀刻不粘锅(也被称为蜂窝不粘锅),由于迎合了消费者可以使用铁铲烹饪的习惯,得到了许多消费者的喜爱。蚀刻不粘锅是在不锈钢或复合钢的表面先通过化学蚀刻工艺形成预定图案的凹凸纹路,然后喷涂不粘涂料,固化后再进行机械打磨,将凹凸纹路中的凸起面处的不粘涂层去除,保留凹凸纹路中凹进面处的不粘涂层。这种工艺由于纹路凸起面的不粘涂层被磨掉了,涂层的不粘性表现不好,时常出现粘锅的现象,如果在纹路凸起面也涂敷有不粘涂层,可以大幅度提升涂层的不粘性能。另一方面,现有蚀刻不粘锅通常使用聚四氟乙烯涂料作为不粘涂层,聚四氟乙烯涂料属于PFAS物质,在使用温度超过260℃时会释放有毒物质,危害身体健康,故美国、欧盟等国家针对PFAS制定了限制的进程,需要寻找安全健康的不粘涂料去替代现有的氟碳涂料。陶瓷涂料是近年来兴起的一种健康、安全、环保的炊具用不粘涂料,属于PFAS-FREE不粘涂料,随着PFAS限制进程的推进,其在炊具上的应用势必会越来越广泛。
对于聚四氟乙烯不粘涂料或陶瓷涂料,固化后由于涂层表面张力低,重涂后层与层之间附着力达不到实际使用的要求,会出现涂层脱落的现象,故喷涂施工只能采用湿碰湿的方式,相对于蚀刻不粘锅的制造工艺,打磨后如何解决不粘涂料重涂的问题,使得纹路凸起面附着有不粘涂料,提高蜂窝不粘锅的不粘性能,是一个急需解决的难题。
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本发明目的是在于提供一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料及其制备方法及应用,采用健康、安全、环保的PFAS-FREE陶瓷涂层替代现有的聚四氟乙烯涂层,解决现有蚀刻不粘锅纹路凸起面没有不粘涂层,不粘性不好;不粘涂层固化后重涂出现附着力不牢,涂层脱落的问题。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,包括底漆、中涂、面涂三层,所述的底漆、中涂、面涂依次涂覆在锅体内表面凸起面部位和凹进面处。所述的底漆为色漆,由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:27-29%;1%NaOH溶液:4-5%;颜料:10-15%;填料:8-10%;分散剂:1-1.5%;甲基三甲氧基硅烷:23-25%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.15-0.25%;流平剂:1.5-3%;其余为去离子水。
所述的硅溶胶为陶瓷涂料主要成膜物质,普通市售产品,例如:阿克苏诺贝尔的Bindzil 2034DI、日产化学的ST-O-40,格雷斯HS-40等。
所述的1%NaOH溶液为色浆pH值调节剂,将色浆部分pH值调整至9-10.5,硅溶胶研磨色浆后在储存过程中会出现pH值略下降的情况,当pH值下降至8.5以下接近中性时,硅溶胶会出现凝胶化而导致色浆变质,所以需要用碱性溶液将色浆pH值调整至9-10.5之间,以保证色浆在储存过程中不会由于pH值下降造成变质。
所述的颜料赋予涂料不同的颜色,选用普通无机颜料,无机颜料耐温性好、安全性好,对于食品接触用涂层宜选用无机颜料,例如:钛白粉、锰铁黑、氧化铁黄、氧化铁红、钴蓝等。
所述的填料:起到降低涂料成本,增加涂料固含量等作用,选用普通常用填料,例如:云母粉、硅微粉、高岭土、氧化铝粉、气相二氧化硅等。
所述的分散剂起到减少颜填料分散的时间,稳定颜料分散体,提高颜料着色力和遮盖力等作用,例如:BYK180、BYK190、BYK2010、BYK2001等
所述的甲基三甲氧基硅烷为辅助成膜物质,一方面,甲基三甲氧基硅烷的水解聚合速度快,可以缩短陶瓷涂料的反应时间,提高陶瓷涂料熟化的效率;另一方面,Si与三个-OCH3相连,水解后形成三个硅羟基(Si-OH),与硅溶胶聚合后可形成具有三维交联结构的涂层,涂层的结构紧密,不易开裂。
所述的甲酸为陶瓷涂料溶胶-凝胶反应的催化剂,甲基三甲氧基硅烷在酸性条件下水解后与硅溶胶发生缩聚反应而生成陶瓷涂料。
所述的流平剂促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。例如:BYK-333、道康宁DC-57。
所述的中涂为无色透明清漆,所述的中涂作为底漆和面涂的粘接剂。由以下重量百分比的组分组成:改性硅溶胶:45-48%;甲基三甲氧基硅烷:40-42%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.1-0.2%;流平剂:2.5-3%;其余为去离子水。
所述的改性硅溶胶:主要成膜物质,又可作为与底漆、面漆间的粘结剂。
所述的改性硅溶胶由以下百分比的组分组成:硅溶胶:80%;硅烷偶联剂:10%;90-95%的异丙醇水溶液:10%。
硅溶胶为普通市售产品,例如:阿克苏诺贝尔的Bindzil 2034DI、日产化学的ST-O-40,格雷斯HS-40等;硅烷偶联剂选用KH560或KH570,由于硅烷偶联剂一端的甲氧基(-OCH3)水解后形成硅醇,可以与硅溶胶表面的-OH通过缩聚反应相结合,另一端上含有长链有机基团,既可以提高与底漆的结合力,又可以提高陶瓷涂层的柔韧性,防止涂层开裂。若硅烷偶联剂用量太多,则涂层硬度略低;硅烷偶联剂用量太少,涂层附着力不好。
所述的甲基三甲氧基硅烷为辅助成膜物质,一方面,甲基三甲氧基硅烷的水解聚合速度快,可以缩短陶瓷涂料的反应时间,提高陶瓷涂料熟化的效率;另一方面,Si与三个-OCH3相连,水解后形成三个硅羟基(Si-OH),与硅溶胶聚合后可形成具有三维交联结构的涂层,涂层的结构紧密,不易开裂。
所述的甲酸:陶瓷涂料溶胶-凝胶反应的催化剂,甲基三甲氧基硅烷在酸性条件下水解后与硅溶胶发生缩聚反应而生成陶瓷涂料。
所述的流平剂:促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。例如:BYK-333、道康宁DC-57。
所述的面涂由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:42-45%;甲基三甲氧基硅烷:38-40%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.1-0.2%;流平剂:2.5-3%;不粘助剂:2-4%;其余为去离子水。
硅溶胶:陶瓷涂料主要成膜物质,普通市售产品,例如:阿克苏诺贝尔的Bindzil2034DI、日产化学的ST-O-40,格雷斯HS-40等;
所述的不粘助剂:提高涂层的手感和不粘性能,优先选用分子链末端带有羟基的不粘助剂,可以在陶瓷涂料熟化过程中参与反应,以化学键的方式连接到分子链上,可以为陶瓷涂层提供更持久的不粘性。普通市售产品,例如:广州韩聚高分子材料有限公司的3600,广东标美氟硅新材料有限公司的K-766。
一种用于蚀刻不粘锅陶瓷涂料的制备方法:包括以下步骤:
(1)底漆的制备方法
①色浆制备:将硅溶胶、1%NaOH溶液、颜料、填料、分散剂、去离子水混合均匀,在篮式研磨机上研磨至细度20μm以下,测试色浆的pH值,若小于9.0则用1%NaOH溶液调节至9.0-10.5之间,待用。
②陶瓷涂料底漆制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂混合均匀,然后加入步骤①制备好的色浆混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料底漆。
(2)中涂的制备方法
①改性硅溶胶的制备:将KH560或KH570在(90-95):(5-10)的异丙醇/水溶液中水解1-2hr,将得到的水解液加入硅溶胶中,在50-60℃下反应3-4hr,即可得到改性硅溶胶。
②中涂的制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、去离子水混合均匀,然后加入步骤①制备好的改性硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料中涂。
(3)面漆的制备方法:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、不粘助剂、去离子水混合均匀,然后加入硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料面漆。
所述的陶瓷涂料在蚀刻不粘锅上的应用如下:
(1)形成蚀刻纹路:在不锈钢或复合钢锅体内表面通过化学蚀刻的方法形成预定图案的凹凸纹路;
(2)喷涂底漆:对锅体内表面的预设区域喷涂陶瓷涂料的底漆,使得锅体的内表面的预设区域涂覆有陶瓷底漆,然后在80-100℃下固化8-10min;
(3)打磨底漆:对锅体内表面的预设区域用100-150目的砂纸进行机械打磨,将凹凸纹路中的凸起面处的陶瓷底漆去除,保留凹凸纹路中凹进面处的陶瓷底漆;
(4)喷涂透明中涂和面漆:对锅体内表面的预设区域喷涂陶瓷涂料的中涂和面漆,以湿碰湿的方式进行,使得锅体的内表面的预设区域涂覆有陶瓷涂层,然后在230-260℃下固化10-20min,即得到涂敷有陶瓷涂层的具有蚀刻纹路的不粘锅。
所述的锅体内表面凸起面部位和凹进面形成装饰具有不粘性的花纹,大大提高了锅体内表面的不粘性能、寿命及美观度。
本发明具有以下有益效果:
1、在蚀刻不粘锅上,用陶瓷不粘涂层替代常用的聚四氟乙烯不粘涂层,由于陶瓷涂层属于PFAS-FREE不粘涂层,在高温下不会分解出有毒物质,是一种安全健康环保的不粘涂层;
2、在蚀刻不粘锅上,通过陶瓷涂层有色底漆、透明中涂、透明面漆的三层设计,一方面使得锅体内表面凸起面部位和凹进面处均涂覆有陶瓷涂层,锅体的不粘性表现优异;另一方面锅体内表面蚀刻纹路也清晰可见。由于陶瓷涂层硬度高,既可以满足消费者使用铁铲进行烹饪的习惯,又提高了锅体的不粘持久性。
3、通过KH560或KH570对硅溶胶进行改性并制得了陶瓷中涂,起到粘结剂的作用,使得陶瓷涂层间以及陶瓷涂层与凸起面纹路间均具有良好的附着力,涂层韧性好、不脱落。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
本具体实施方式采用以下技术方案:一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,包括底漆、中涂、面涂三层,所述的底漆为色漆,由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:27-29%;1%NaOH溶液:4-5%;颜料:10-15%;填料:8-10%;分散剂:1-1.5%;甲基三甲氧基硅烷:23-25%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.15-0.25%;流平剂:1.5-3%;其余为去离子水。
所述的中涂为无色透明清漆,由以下重量百分比的组分组成:改性硅溶胶:45-48%;甲基三甲氧基硅烷:40-42%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.1-0.2%;流平剂:2.5-3%;其余为去离子水。所述的改性硅溶胶由以下百分比的组分组成:硅溶胶:80%;硅烷偶联剂:10%;90-95%的异丙醇水溶液:10%。
所述的面涂由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:42-45%;甲基三甲氧基硅烷:38-40%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.1-0.2%;流平剂:2.5-3%;不粘助剂:2-4%;其余为去离子水。
一种用于蚀刻不粘锅陶瓷涂料的制备方法:包括以下步骤:
(1)底漆的制备方法
①色浆制备:将硅溶胶、1%NaOH溶液、颜料、填料、分散剂、去离子水混合均匀,在篮式研磨机上研磨至细度20μm以下,测试色浆的pH值,若小于9.0则用1%NaOH溶液调节至9.0-10.5之间,待用。
②陶瓷涂料底漆制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂混合均匀,然后加入步骤①制备好的色浆混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料底漆。
(2)中涂的制备方法
①改性硅溶胶的制备:将KH560或KH570在(90-95):(5-10)的异丙醇/水溶液中水解1-2hr,将得到的水解液加入硅溶胶中,在50-60℃下反应3-4hr,即可得到改性硅溶胶。
②中涂的制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、去离子水混合均匀,然后加入步骤①制备好的改性硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料中涂。
(3)面漆的制备方法:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、不粘助剂、去离子水混合均匀,然后加入硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料面漆。
本具体实施方式的陶瓷涂料在蚀刻不粘锅上的应用如下:
(1)形成蚀刻纹路:在不锈钢或复合钢锅体内表面通过化学蚀刻的方法形成预定图案的凹凸纹路;
(2)喷涂底漆:对锅体内表面的预设区域喷涂陶瓷涂料的底漆,使得锅体的内表面的预设区域涂覆有陶瓷底漆,然后在80-100℃下固化8-10min;
该步骤将陶瓷底漆喷涂在锅体内表面的预设区域内,使得锅体内表面的凹凸纹路的凹进面和凸起面均喷涂有陶瓷底漆层。在该固化条件下,底漆层达到表干状态,并未达到完全实干的状态;根据时温等效原理,若延长固化时间或提高固化温度,使得后续中涂和面漆与底漆的附着力不好,造成涂层脱落;若缩短固化时间或降低固化温度,底漆硬度不够,打磨时会出现粘连现象。
(3)打磨底漆:对锅体内表面的预设区域用100-150目的砂纸进行机械打磨,将凹凸纹路中的凸起面处的陶瓷底漆去除,保留凹凸纹路中凹进面处的陶瓷底漆;
通过打磨将凸起面部位的陶瓷底漆层完全去除,使得凹进面底部的陶瓷底漆层部分得以保留。若砂纸目数太高,则形成的打磨面粗糙度低,层与层之间的附着力不好,造成涂层脱落;若砂纸目数太低,则形成的打磨面粗糙度太高,后续喷涂中涂和面漆后,涂层表面不平整,影响光泽和外观。
(4)喷涂透明中涂和面漆:对锅体内表面的预设区域喷涂陶瓷涂料的中涂和面漆,以湿碰湿的方式进行,使得锅体的内表面的预设区域涂覆有陶瓷涂层,然后在230-260℃下固化10-20min,即得到涂敷有陶瓷涂层的具有蚀刻纹路的不粘锅;
打磨后锅体内表面具有一定的粗糙度,以湿碰湿的方式喷涂中涂和面漆,固化后锅体内表面凸起面部位和凹进面处均涂覆有陶瓷涂层。该过程中涂层起到粘结剂的作用,使得陶瓷涂层间以及陶瓷涂层与凸起面纹路间均具有良好的附着力。一方面由于锅体内表面凸起面部位和凹进面处均涂覆有陶瓷涂层,锅体的不粘性表现优异;另一方面中涂和面漆均为透明清漆,故锅体内表面蚀刻纹路也清晰可见。既满足了消费者对蚀刻锅具外观的喜爱,又提高了锅体的不粘持久性。
本具体实施方式对涂层进行了主要性能测试,如下表所示:
实施例1:一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,包括底漆、中涂、面涂三层,所述的底漆为色漆,由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:27%;1%NaOH溶液:4%;颜料:10%;填料:8%;分散剂:1%;甲基三甲氧基硅烷:23%;异丙醇:3%;甲酸:0.15%;流平剂:1.5%;其余为去离子水。
所述的中涂为无色透明清漆,由以下重量百分比的组分组成:改性硅溶胶:45%;甲基三甲氧基硅烷:40%;异丙醇:3%;甲酸:0.1%;流平剂:2.5%;其余为去离子水。所述的改性硅溶胶由以下百分比的组分组成:硅溶胶:80%;硅烷偶联剂:10%;90-95%的异丙醇水溶液:10%。
所述的面涂由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:42%;甲基三甲氧基硅烷:38%;异丙醇:3%;甲酸:0.1%;流平剂:2.5%;不粘助剂:2%;其余为去离子水。
一种用于蚀刻不粘锅陶瓷涂料的制备方法:包括以下步骤:
(1)底漆的制备方法
①色浆制备:将硅溶胶、1%NaOH溶液、颜料、填料、分散剂、去离子水混合均匀,在篮式研磨机上研磨至细度20μm以下,测试色浆的pH值,若小于9.0则用1%NaOH溶液调节至9.0,待用。
②陶瓷涂料底漆制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂混合均匀,然后加入步骤①制备好的色浆混合均匀,在辊架上反应4.5小时后得到陶瓷涂料底漆。
(2)中涂的制备方法
①改性硅溶胶的制备:将KH560或KH570在90:5的异丙醇/水溶液中水解1hr,将得到的水解液加入硅溶胶中,在50℃下反应3.5hr,即可得到改性硅溶胶。
②中涂的制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、去离子水混合均匀,然后加入步骤①制备好的改性硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应5小时后得到陶瓷涂料中涂。
(3)面漆的制备方法:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、不粘助剂、去离子水混合均匀,然后加入硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应5小时后得到陶瓷涂料面漆。
实施例2:一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,包括底漆、中涂、面涂三层,所述的底漆为色漆,由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:28%;1%NaOH溶液:4.5%;颜料:12%;填料:9%;分散剂:1.2%;甲基三甲氧基硅烷:24%;异丙醇:3.5%;甲酸:0.2%;流平剂:2.3%;其余为去离子水。
所述的中涂为无色透明清漆,由以下重量百分比的组分组成:改性硅溶胶:46%;甲基三甲氧基硅烷:41%;异丙醇:3.5%;甲酸:0.15%;流平剂:2.8%;其余为去离子水。所述的改性硅溶胶由以下百分比的组分组成:硅溶胶:80%;硅烷偶联剂:10%;90-95%的异丙醇水溶液:10%。
所述的面涂由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:43%;甲基三甲氧基硅烷:39%;异丙醇:3.5%;甲酸:0.15%;流平剂:2.8%;不粘助剂:3%;其余为去离子水。
一种用于蚀刻不粘锅陶瓷涂料的制备方法:包括以下步骤:
(1)底漆的制备方法
①色浆制备:将硅溶胶、1%NaOH溶液、颜料、填料、分散剂、去离子水混合均匀,在篮式研磨机上研磨至细度20μm以下,测试色浆的pH值,若小于9.0则用1%NaOH溶液调节至10,待用。
②陶瓷涂料底漆制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂混合均匀,然后加入步骤①制备好的色浆混合均匀,在辊架上反应6小时后得到陶瓷涂料底漆。
(2)中涂的制备方法
①改性硅溶胶的制备:将KH560或KH570在92:8的异丙醇/水溶液中水解2hr,将得到的水解液加入硅溶胶中,在55℃下反应3.5hr,即可得到改性硅溶胶。
②中涂的制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、去离子水混合均匀,然后加入步骤①制备好的改性硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应6小时后得到陶瓷涂料中涂。
(3)面漆的制备方法:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、不粘助剂、去离子水混合均匀,然后加入硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应6小时后得到陶瓷涂料面漆。
实施例3:一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,包括底漆、中涂、面涂三层,所述的底漆为色漆,由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:29%;1%NaOH溶液:5%;颜料:15%;填料:10%;分散剂:1.5%;甲基三甲氧基硅烷:25%;异丙醇:4%;甲酸:0.25%;流平剂:3%;其余为去离子水。
所述的中涂为无色透明清漆,由以下重量百分比的组分组成:改性硅溶胶:48%;甲基三甲氧基硅烷:42%;异丙醇:4%;甲酸:0.2%;流平剂:3%;其余为去离子水。所述的改性硅溶胶由以下百分比的组分组成:硅溶胶:80%;硅烷偶联剂:10%;90-95%的异丙醇水溶液:10%。
所述的面涂由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:45%;甲基三甲氧基硅烷:40%;异丙醇:4%;甲酸:0.2%;流平剂:3%;不粘助剂:4%;其余为去离子水。
一种用于蚀刻不粘锅陶瓷涂料的制备方法:包括以下步骤:
(1)底漆的制备方法
①色浆制备:将硅溶胶、1%NaOH溶液、颜料、填料、分散剂、去离子水混合均匀,在篮式研磨机上研磨至细度20μm以下,测试色浆的pH值,若小于9.0则用1%NaOH溶液调节至10.5,待用。
②陶瓷涂料底漆制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂混合均匀,然后加入步骤①制备好的色浆混合均匀,在辊架上反应8小时后得到陶瓷涂料底漆。
(2)中涂的制备方法
①改性硅溶胶的制备:将KH560或KH570在95:10的异丙醇/水溶液中水解2hr,将得到的水解液加入硅溶胶中,在60℃下反应4hr,即可得到改性硅溶胶。
②中涂的制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、去离子水混合均匀,然后加入步骤①制备好的改性硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应8小时后得到陶瓷涂料中涂。
(3)面漆的制备方法:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、不粘助剂、去离子水混合均匀,然后加入硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应8小时后得到陶瓷涂料面漆。
综上所述,本发明用健康、安全、环保的PFAS-FREE陶瓷涂层替代现有的聚四氟乙烯涂层;解决现有蚀刻不粘锅纹路凸起面没有不粘涂层,不粘性不好;不粘涂层固化后重涂出现附着力不牢,涂层脱落的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,其特征在于,包括底漆、中涂、面涂三层,所述的底漆为色漆,由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:27-29%;1%NaOH溶液:4-5%;颜料:10-15%;填料:8-10%;分散剂:1-1.5%;甲基三甲氧基硅烷:23-25%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.15-0.25%;流平剂:1.5-3%;其余为去离子水;
所述的中涂为无色透明清漆,由以下重量百分比的组分组成:改性硅溶胶:45-48%;甲基三甲氧基硅烷:40-42%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.1-0.2%;流平剂:2.5-3%;其余为去离子水;所述的改性硅溶胶由以下百分比的组分组成:硅溶胶:80%;硅烷偶联剂:10%;90-95%的异丙醇水溶液:10%;
所述的面涂为透明面漆,由以下重量百分比的组分组成:硅溶胶:42-45%;甲基三甲氧基硅烷:38-40%;异丙醇:3-4%;甲酸:0.1-0.2%;流平剂:2.5-3%;不粘助剂:2-4%;其余为去离子水;
所述的中涂作为底漆和面涂的粘接剂;
所述的底漆、中涂、面涂依次涂覆在锅体内表面凸起面部位和凹进面处。
2.根据权利要求1所述的一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,其特征在于,所述的硅溶胶采用阿克苏诺贝尔的Bindzil 2034DI、日产化学的ST-O-40、格雷斯LUDOX® HS-40中的一种或多种;所述的颜料为无机颜料;所述的分散剂为BYK180、BYK190、BYK2010、BYK2001中的一种;所述的流平剂采用BYK-333或道康宁DC-57。
3.根据权利要求1所述的一种用于蚀刻锅的陶瓷涂料,其特征在于,所述的不粘助剂采用广州韩聚高分子材料有限公司的3600或广东标美氟硅新材料有限公司的K-766。
4.一种用于蚀刻不粘锅陶瓷涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)底漆的制备方法
①色浆制备:将硅溶胶、1%NaOH溶液、颜料、填料、分散剂、去离子水混合均匀,在篮式研磨机上研磨至细度20μm以下,测试色浆的pH值,若小于9.0则用1%NaOH溶液调节至9.0-10.5之间,待用;
②陶瓷涂料底漆制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂混合均匀,然后加入步骤①制备好的色浆混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料底漆;
(2)中涂的制备方法
①改性硅溶胶的制备:将KH560或KH570在(90-95):(5-10)的异丙醇/水溶液中水解1-2hr,将得到的水解液加入硅溶胶中,在50-60℃下反应3-4hr,即可得到改性硅溶胶;
②中涂的制备:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、去离子水混合均匀,然后加入步骤①制备好的改性硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料中涂;
(3)面漆的制备方法:将甲基三甲氧基硅烷、异丙醇、甲酸、流平剂、不粘助剂、去离子水混合均匀,然后加入硅溶胶中混合均匀,在辊架上反应4-8小时后得到陶瓷涂料面漆。
5.陶瓷涂料在蚀刻不粘锅上的应用,其特征在于,包括以下步骤:
(1)形成蚀刻纹路:在不锈钢或复合钢锅体内表面通过化学蚀刻的方法形成预定图案的凹凸纹路;
(2)喷涂底漆:对锅体内表面的预设区域喷涂陶瓷涂料的底漆,使得锅体的内表面的预设区域涂覆有陶瓷底漆,然后在80-100℃下固化8-10min;
(3)打磨底漆:对锅体内表面的预设区域用100-150目的砂纸进行机械打磨,将凹凸纹路中的凸起面处的陶瓷底漆去除,保留凹凸纹路中凹进面处的陶瓷底漆;
(4)喷涂透明中涂和面漆:对锅体内表面的预设区域喷涂陶瓷涂料的中涂和面漆,以湿碰湿的方式进行,使得锅体的内表面的预设区域涂覆有陶瓷涂层,然后在230-260℃下固化10-20min,即得到涂敷有陶瓷涂层的具有蚀刻纹路的不粘锅;
所述的步骤(3)通过打磨将凸起面部位的陶瓷底漆层完全去除,使得凹进面底部的陶瓷底漆层部分得以保留;
所述的步骤(4) 打磨后锅体内表面具有粗糙度,以湿碰湿的方式喷涂中涂和面漆,固化后锅体内表面凸起面部位和凹进面处均涂覆有陶瓷涂层;该过程中涂层起到粘结剂的作用,使得陶瓷涂层间以及陶瓷涂层与凸起面纹路间均具有良好的附着力。
6.根据权利要求5所述的陶瓷涂料在蚀刻不粘锅上的应用,其特征在于,所述的步骤(2) 将陶瓷底漆喷涂在锅体内表面的预设区域内,使得锅体内表面的凹凸纹路的凹进面和凸起面均喷涂有陶瓷底漆层,在该固化条件下,底漆层达到表干状态。
7.根据权利要求5所述的陶瓷涂料在蚀刻不粘锅上的应用,其特征在于,所述的锅体内表面凸起面部位和凹进面形成装饰具有不粘性的花纹。
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