一种搪瓷底釉材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种搪瓷底釉材料、制备方法及其应用。本发明专利技术所述搪瓷底釉材料包括以下重量百分比的原料：第八族金属氧化物3％‑8％，镧系氧化物15％‑25％，第二主族化合物10％‑20％，第七副族元素氧化物2％‑6％，第一主族金属氧化物5％‑10％，第四主族元素氧化物25％‑40％，第四副族元素氧化物占5％‑10％，悬浮稳定剂5％‑10％。制备时，按配比将除悬浮稳定剂外的各原料混合后进行熔融、水淬、烘干，之后与悬浮稳定剂一起研磨成粉。本发明专利技术所述的搪瓷底釉材料可以作为厨电产品的涂层进行广泛应用。本发明专利技术具有很好的密着能力与附着性能，不易出现爆瓷开裂，且具有成品率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种搪瓷底釉材料、制备方法及应用
本专利技术属于涂料领域，尤其涉及一种搪瓷底釉材料、制备方法及应用。
技术介绍
搪瓷材料以其高档的外观，卓越的耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温性能和良好的易清洁性能一直受到广泛的关注与研究。微波炉、烤箱、灶具等厨房电器产品的工作环境温度高，长期接触油污、酸性碱性调味料与清洁剂，极易与锋利、尖锐物体接触，因此要求厨电类产品要具有耐高温、耐酸碱、耐刮擦、耐腐蚀等性能；搪瓷材料是满足上述性能的最优材料。搪瓷底釉的性能直接影响到整体搪瓷层的附着、密着性能，因此，制备合适的搪瓷底釉十分重要。但是，目前与厨电类产品相关的搪瓷底釉技术存在以下问题：1)金属基材表面进行喷涂搪瓷材料处理后，附着力差，易产生爆瓷，影响外观与使用；2)搪瓷底釉的膨胀系数与金属基材相差较大，容易产生开裂、爆瓷等问题；3)现有的搪瓷材料还不能满足微波炉类产品的需求，主要因为微波炉工作要求较高，对于搪瓷材料与工艺要求严格。以上问题制约了搪瓷材料在厨电类产品上的应用，若可以得到解决，可以令厨电产品给用户带来更好的使用体验。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种搪瓷底釉材料、制备方法及应用。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种搪瓷底釉材料，包括以下重量百分比的原料：第八族金属氧化物3％-8％，镧系氧化物15％-25％，第二主族化合物10％-20％，第七副族元素氧化物2％-6％，第一主族金属氧化物5％-10％，第四主族元素氧化物25％-40％，第四副族元素氧化物占5％-10％，悬浮稳定剂占5％-10％。本专利技术的有益效果为：本专利技术在搪瓷配方上进行合理化设计，专利技术了密着效果更佳的密着剂，并通过各原料之间的相互作用协同增加密着性能与附着力，很好的解决了属基材表面进行喷涂搪瓷材料处理后附着力差，易产生爆瓷，影响外观与使用的问题。本专利技术深入的研究了相关金属基材的膨胀系数，着重研究了搪瓷配方各组成金属氧化物对最终搪瓷材料膨胀系数的影响，最终确定了适合相关金属基材膨胀系数的搪瓷材料配方。很好的解决了搪瓷底釉的膨胀系数与金属基材相差较大，容易产生开裂问题的问题上。通过加入第八族金属氧化物，增加密着性能；通过镧系元素的氧化物的加入，可以有效改善搪瓷材料与金属基材的表面物理作用与化学作用，提高搪瓷材料的致密性以及与金属基材表面的附着力，通过上述两种原料的配合使用有利于显著提高搪瓷底釉材料的密着性能与附着力，很好的解决了附着力差，易产生爆瓷，影响外观与使用的问题。第二主族化合物一方面与其他金属化合物配合，使膨胀系数合适，另一方面，可以降低釉料熔融物粘度，并对釉料各原料原料起到较好的助熔作用；第七副族氧化物的加入，主要作为搪瓷釉料的着色剂，与第二主族化合物配合增加釉料各组成之间的相容性以及与金属基材的附着能力，也可使本专利技术搪瓷材料具有远红外性能。第一主族金属氧化物由于碱金属原子的最外层仅有一个电子，赋予了具有碱金属氧化物的强化学活性，同时利用多种第一主族元素氧化物的混合碱效应，因此用于搪瓷材料可以有效降低其烧结温度，本专利技术搪瓷底釉材料的烧结温度为740℃至780℃之间，而现有的搪瓷材料的烧结温度在830℃至850℃之间，提高材料的致密性。第四主族氧化物的加入，可以有效提高搪瓷材料的化学耐久性以及材料的机械性能。第四副族元素的氧化物的加入，可以有效提高搪瓷材料的光泽度与化学稳定性，并可以增加搪瓷材料的遮盖力。悬浮稳定剂的加入，可以大幅度提高搪瓷釉料的悬浮性能，从而提高本专利技术所述搪瓷材料的一致性。专利技术人在研究中意外发现，通过上述材料的配合以及共同发挥作用，具有很好的密着性能，可以避免爆瓷现象，可能因为搪瓷材料的开裂与密着性能以及膨胀系数都有关系。进一步，所述第八族金属氧化物为氧化镍。采用上述进一步方案的有益效果是：采用氧化镍有利于进一步提高搪瓷底釉材料的密着性能与附着力。进一步，所述镧系氧化物为氧化铽。采用上述进一步方案的有益效果是：采用氧化铽有利于进一步提高搪瓷底釉材料的密着性能与附着力。进一步，所述第二主族化合物选自第二主族氟化物和/或第二主族氧化物。第二主族氟化物和/或第二主族氧化物的加入，可以进一步降低釉料熔融物粘度，并对釉料各原料原料起到较好的助熔作用。进一步，所述第二主族氟化物为氟化钙。进一步，所述第二主族氧化物为氧化钡。进一步，所述第七副族元素氧化物为二氧化锰。采用上述进一步方案的有益效果是：采用上述种类的第二主族氟化物或氧化物可以使助熔得作用更明显；采用二氧化锰与第二主族化合物(例如：氟化物或氧化物)配合使用有利于进一步提高相容性和附着能力。进一步，所述第一主族金属氧化物为氧化钾和氧化铷的混合物。采用上述进一步方案的有益效果是：采用氧化钾和氧化铷的混合物，有利于提高混合碱效应的效果，进一步降低其烧结温度，提高材料的致密性。优选地，在保证氧化钾和氧化铷的质量和占制备搪瓷底釉材料的各原料的质量和为5％-10％的前提下，所述氧化钾占制备搪瓷底釉材料的各原料的质量和的质量比为4％-10％，所述氧化铷占制备搪瓷底釉材料的各原料的质量和的质量比为0.1％-0.3％。更进一步地，所述氧化钾占制备搪瓷底釉材料的各原料的质量和的质量比为4.7％-9.8％。专利技术人在研究中意外的发现上述的配比可以进一步显著提高材料的致密性。进一步，所述第四副族元素氧化物选自二氧化钛和/或二氧化锆。采取上述进一步技术方案的有益效果为：二氧化钛、二氧化锆中的一种或两种的混合有利于进一步提高搪瓷材料的光泽度与化学稳定性，并可以显著增加搪瓷材料的遮盖力。进一步，所述第四主族元素氧化物为二氧化硅。采取上述进一步技术方案的有益效果为：采用二氧化硅可以进一步提高搪瓷材料的化学耐久性以及材料的机械性能。进一步，所述悬浮稳定剂选自黄原胶水溶液和/或聚丙烯酰胺水溶液。采用上述进一步方案的有益效果是：采用黄原胶水溶液、聚丙烯酰胺水溶液作为悬浮稳定剂，可以大幅度提高搪瓷釉料的悬浮性能，从而提高本专利技术所述搪瓷材料的一致性。本专利技术还提供一种上述搪瓷底釉材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照配比将除悬浮稳定剂以外的各原料混合后进行熔融，将熔融后的物质进行水淬处理，得到熔块，将水淬处理后的熔块烘干；2)将步骤1)中烘干的熔块与悬浮稳定剂一起研磨成粉，得到搪瓷底釉材料。采用上述方案的有益效果是：本专利技术所述的搪瓷底釉材料的制备方法的操作简单，并且通过合理的设置各原料的配比，使制的搪瓷底釉材料具有很好的附着力、较低的烧结温度，避免产生爆瓷等现象，使用寿命长。采用先制成熔块再将熔块与悬浮稳定剂一起研磨成粉的方式，可以大幅度提高搪瓷釉料的悬浮性能，从而提高本专利技术所述搪瓷材料的一致性。经实验结果表明，本专利技术的搪瓷底釉材料的膨胀系数范围30-80×10-7/℃，而现有搪瓷材料的膨胀系数范围为60-470×10-7/℃；与现有技术相比本专利技术的搪瓷底釉材料与金属基材的膨胀系数更为接近，可以有效避免开裂的现象发生。本专利技术的搪瓷底釉材料的烧结温度在740-780℃，一般搪瓷的烧结温度在830-850℃，与现有技术的搪瓷材料相比，本专利技术的搪瓷底釉材料的烧结温度可以降低50-85℃，搪瓷的密着性能均为一级，耐盐雾测试96小时以上以及冷热冲击(ΔT≥250℃)均无爆瓷现象。本专利技术还提供一种上述的搪瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搪瓷底釉材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：第八族金属氧化物3％‑8％，镧系氧化物15％‑25％，第二主族化合物10％‑20％，第七副族元素氧化物2％‑6％，第一主族金属氧化物5％‑10％，第四主族元素氧化物25％‑40％，第四副族元素氧化物占5％‑10％，悬浮稳定剂占5％‑10％。

【技术特征摘要】
1.一种搪瓷底釉材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：第八族金属氧化物3％-8％，镧系氧化物15％-25％，第二主族化合物10％-20％，第七副族元素氧化物2％-6％，第一主族金属氧化物5％-10％，第四主族元素氧化物25％-40％，第四副族元素氧化物占5％-10％，悬浮稳定剂占5％-10％,其中，所述第八族金属氧化物为氧化镍，所述镧系氧化物为氧化铽；所述第二主族化合物选自氟化钙和/或氧化钡；所述第七副族元素氧化物为二氧化锰；所述第一主族金属氧化物为氧化钾和氧化铷的混合；所述第四副族元素氧化物选自二氧化钛和/或二氧化锆；所述第四主族元素氧化物为二氧化硅。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵莉，郑文强，
申请(专利权)人：广东美的厨房电器制造有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44