一种多层防腐防粘和易清洗的材料制造技术

本发明专利技术是涉及一种防腐、防粘、防油、防水和易清洗的多层材料，可具亚光色，是由金属基材，漆膜中间层和表面保护层组成，在金属基材和漆膜中间层之间还可以有表面处理层（磷化层）或底漆层或表面处理层和底漆层。所述表面保护层和漆膜中间层的主成分是Ｆ４０Ｇ氟塑料。 该多层材料可用作仪器仪表壳体，办公和厨房用品、排风机和脱排油烟机的壳体和风叶、反应釜等化工设备，还可作实用的装饰材料，如灯具、自行车和摩托车的车架、链条罩和挡泥板等。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种多层防腐、防粘和易清洗的材料及其用途，具体地说是一种含有氟塑料涂层的多层材料的生产方法及其用途。防腐材料通常是由基材和表面涂料构成的多层材料，基材通常是金属、木材、水泥、石灰石等，最常见的涂料是油漆等，有的还外罩清漆保护层。八十年代开始用环氧树脂，环氧树脂与聚酯或环氧树脂与聚氨酯的混合粉末，用静电粉末喷涂法涂装作为装饰性涂料已广泛应用于家庭电器，如冰箱、微波炉或仪器仪表的外壳上，聚偏氟乙烯或其共聚物作为高层建筑外墙涂料也已开发成功。但是，由于上述材料是对油和对水的接触角都较小，如环氧树脂对水接触角θ＝50-55°，对油θ＝22-25°，即使是聚偏氟乙烯(简称PVDF)对水的接触角为82°，仍小于聚四氟乙烯(简称PTFE)对水的接触角θ＝100°。所以，就防水和防油的性能而言，它们作为装饰性材料的表面层涂料尚不理想。PTFE具有很好的防粘、防油和防腐蚀性能，不粘锅已广泛进入家庭。但是，由于PTFE要用高温烧结(＞400℃)，一般结构性金属材料就无法涂装而成多层材料，而且色彩也由此而受到很大限制。PTFE对金属粘附力小，因此，金属表面需要经特殊处理，才能制成PTFE涂层和金属基材的多层材料，相应产品价格也昂贵。通常在金属表面上料着一层金属氧化层(JP62269781，59191735利59191736)，氟化物(JP62269780)和铬酸盐(JP62273846)，然而再涂上四氟乙烯和其它含氟烯烃共聚物的树脂，住友电气工业株式会社曾报导了在经过电化学腐蚀或化学腐蚀而使铝或铝合金基材表面糙化后再涂覆氟树脂，第一层是含有填料的氟树脂(CN90102239.X)，或含有云母(CN90110409.4)，第二层为不含填料的氟树脂。上述目的均是为了增加氟树脂与金属表面的粘接力。八十年代末已在家用电器外壳上出现具有亚光色涂装的多层材料，这种具有亚光色涂装多层材料品种极其有限。所以人们仍在不断探索防腐、防粘、防油性能好的价廉的多层的材料。本专利技术就是提供一种具有防腐、防粘、防油、防水和易清洗的多层材料，这种多层材料可以按需制成具有各种颜色的亚光色多层材料。可用于家电、仪器仪表的外壳，也可用于自行车、摩托车的车架、链条罩和挡泥板等，还可用于各种厨房和办公用品，它还是化工设备的材料，也可以用于反应釜。章云祥等专利技术了一种四氟乙烯——乙烯的三元共聚物，由四氟乙烯60-40％，乙烯40-60％，含量为前二种单体总克分子数的0.1-10％的第三单体共聚而成，第三单体是具有分子式为CF2XCOF2X’的全卤化酮或分子式为R-C(R’)＝C-R’的烯烃，其中X＝X’＝Cl或F，R＝CF3或CH3，R’＝CF3，CH3或H，R’＝H或F(CN85100468.7；U.S.Pat.4,678,847，1987)，其耐热性、耐化学性都优于PVDF。是一种热塑性塑料，易加工成型。熔融流动性能比四氟乙烯——六氟丙烯的共聚物(EEP)好。对金属有很好的粘附力，它对油接触角θ＝67°，对水接触角θ＝96°，加工成型温度低于PTFE(≤320℃)是具有氟塑料的特征，又具有易加工的特点，简称F40G。章云祥等还专利技术了一种用上述四氟乙烯——乙烯和少量第三单体的三元共聚物组成的涂料(CN92108410.2)，是由上述三元共聚物F40G和添加剂组成。所用添加剂是金属氧化物或硫化物、碳黑、石墨、滑石粉、玻璃粉、染料、无机颜料、玻璃纤维、碳纤维和除氟塑料外的有机高分子聚合物，如聚苯硫醚、氯化聚醚、聚砜、聚酰亚胺或聚氨酯等上述添加剂中的一种或一种以上的粉末，三元共聚物F40G与添加剂重量比为1∶0-9，采用有机高分子聚合物作添加剂时为1∶0.0001-9，推荐比为1∶0.1-9，当采用上述无机物、染料、玻璃纤维或碳纤维作添加剂时，两者重量比是1∶0.0001-0.3，推荐比是1∶0.005-0.1。本专利技术的多层防腐、防粘的材料是由金属基材，金属基材上的漆膜中间层(亦可称为中间着色层)和漆膜中间层上的表面保护层组成。所述的金属基材是黑色或有色金属及其合金，如铁、钢、铜、铝、镍、锰、锌、铬等金属及其金属合金。所述的漆膜中间层就是上述的F40G和一种或一种以上的填料、金属氧化物、无机或有机颜料组成。F40G和添加剂的重量比推荐为1∶0.0001-0.25。添加剂可以是铜粉铝粉、镉红、镉黄、铬黄、钴兰、氧化铬、氧化钛、氧化锌、碳黑、石墨等无机颜料或金属氧化物，填料可以是玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、玻璃粉等，有机颜料可以是偶氮缩合型颜料、酞菁颜料、蒽醌颜料、吲哚啉酮类有机颜料、喹吖啶酮类有机颜料、萤光颜料等。所述的表面保护层是F40G。为了使所述的中间层的色彩能呈现和实用，漆膜中间层厚度可以为0.01-1mm，推荐厚度为0.03-0.15mm，表面保护层厚度可以是0.001-0.5mm，推荐0.01-0.10mm。为了增加漆膜中间层与金属基材的粘结能力，金属基材通常需去污、去油清洗以提高附着力。金属表面还可以喷砂处理，还可以先涂底漆，即在金属基材和漆膜中间层之间还可以有一层底漆，底漆可以是电泳底漆，或者是由F40G和添加剂组成的底漆，F40G和添加剂重量比是1∶0.001-0.50，推荐比是1∶0.001-0.25，所述的底漆添加剂是聚苯硫醚、聚氨酯、环氧树脂、聚酯、氯化聚醚、聚砜、聚酰亚氨及其它们一种或一种以上的混合物，还可以少量加入金属氧化物、石墨、碳黑。为了达到同样目的，金属基材表面也可以经磷化处理或用金属表面清洗液处理，这时金属基材与漆膜中间层之间或与底漆之间还可增加一层磷化层或金属表面处理层，以形成四至五层结构的材料。本专利技术的多层材料可以在金属基材上每涂一层材料后，烘干，再涂一层再烘干直至形成多层材料，也可以依次喷涂上材料后一并烘干。为节省材料和防止互渗混杂，以每层喷涂后烘干为宜。烘干温度200-300℃之间，适宜在250-285℃烘干，宜形成亚光色。涂层方法最好采用静电粉末喷涂方法。本专利技术的多层材料中所采用的四氟乙烯——乙烯的三元共聚物是具有熔体流动指数MI为4-100克/10分(297℃测定)至0.1-20克/分(278℃测定)的F40G。最好采用20-300目的粉末，适用于静电粉末喷涂法。本专利技术的多层材料机械强度较高，柔韧性、耐冲击性均比通常的漆膜和搪瓷强，具有防腐、防粘、防污、防水、防油和表面不导电的特征，还可具有亚光流行色。因此，不仅可用作仪器仪表的壳体，办公用品和厨房用品的材料，如排风机和脱排油烟机壳体和风叶，组合式厨房柜等，还可用作装饰性材料和化工防腐材料，如灯具、自行车和摩托车的车架、挡泥板和链条罩，反应釜等。下述实施例将有助于进一步理解本专利技术。图中1-金属基材，2-磷化层或金属表面处理层，3-底漆，4-漆膜中间层，5-表面保护层实施例1附图说明图1是一种由金属基材、漆膜中间层和表面保护层组成的多层材料。(1)将MI为4-100克/10分(297℃测定)的F40G20-300目的粉末和萤光红粉末、铝粉，以重量比1∶0.002∶0.0025混合后，用静电粉末喷涂法将混合物均匀喷涂在铝合金板上，经烘干后，再喷涂覆盖一层F40G，在250-285℃烘干。即成防油、不粘、防腐和有亚光色的材料，可用作厨房柜材料。(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由金属基材、金属基材上的漆膜中间层和漆膜中间层表面上的表面保护层组成的防腐、防粘、防油、防水和易清洗的多层材料，其特征是所述的表面保护层是四氟乙烯、乙烯的三元共聚物，是由四氟乙烯６０－４０％，乙烯４０－６０％，含量为前二种单体总克分子数的０．１－１０％的第三单体共聚物，第三单体是具有分子式为ＣＦ↓［２］ＸＣＯＦ↓［２］Ｘ′的全卤化酮或分子式为Ｒ－Ｃ（Ｒ′）＝Ｃ－Ｒ″的烯烃，其中Ｘ＝Ｘ′＝Ｃｌ或Ｆ，Ｒ＝ＣＦ↓［３］或ＣＨ↓［３］，Ｒ′＝ＣＦ↓［３］，ＣＨ↓［３］或Ｈ，Ｒ″＝Ｈ或Ｆ，所述的漆膜中间层是由上述的三元共聚物和一种或一种以上的填料、金属氧化物、无机或有机颜料的添加剂组成，三元共聚物和添加剂的重量比是１∶０．０００１－０．２５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：章云祥，金禾生，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]