一种PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法及所制备的不粘复合涂层技术

本发明专利技术公开了一种PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法及所制备的不粘复合涂层，本发明专利技术不粘复合涂层的制备过程中采用了共烧结技术，制备步骤依次包括：1.涂料的分散；2.底油喷涂与热处理；3.中油喷涂与干燥；4.面油喷涂与干燥；5.复合涂层共烧结，最终得到PEEK和PTFE不粘复合涂层。本发明专利技术提供的PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法，采用了环保型的涂料产品，施工过程简单，只需要一次烧结就能制备出不粘复合涂层，可简化生产设备，缩短工艺流程，同时制得的不粘复合涂层内部形成一种PEEK和PTFE微相混杂的结构，产品质量好，表面不粘效果持久，产品更加耐用。产品更加耐用。产品更加耐用。

【技术实现步骤摘要】
一种PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法及所制备的不粘复合涂层


[0001]本专利技术涉及炊具涂层的领域，具体涉及一种用水性PEEK涂料在炊具上喷制不粘复合涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]不粘炊具是我们日常生活中必不可少的生活用品，其重要的特性是使用时具有不粘性，在炊具使用后，由于表面的不粘性，很容易清洗和洁净，极大地方便了人们的生活。在不粘炊具的制备中，不粘涂层包括主要包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基乙烯和聚四氟乙烯的共聚物(PFA)粉末涂料、PTFE涂料、水性陶瓷涂料和水性PEEK涂料等，PTFE涂层因为具有优异的化学热稳定性、自润滑(不粘)性能，具有其它材料无法比拟的双疏性(疏水疏油性)，不粘性好，已在饭煲、压力锅、煎烤机、面包机等内胆表面中得到了广泛的应用，然而PTFE的致命弱点就是涂层硬度不高、附着力低，非常容易被硬物刮擦，导致不粘涂层被划伤，从而裸露出铝质基材。此外，水性PTFE涂料在烧结时由于低分子量物质的挥发，造成PTFE涂层中存在一定孔隙，在用户的长期使用过程中，这样的孔隙会更加容易被透过而使得活泼的铝基材遭到腐蚀，因而致密性不高也是涂层易脱落的一大原因。
[0003]目前，炊具上的不粘涂层的脱落和不粘性能保持是一个行业共性问题，已成为消费者投诉重灾区。使用后性能下降的涂层不仅会造成食物粘锅、难清洗等问题，甚至还会使食物和金属(铝材)直接接触，损害人体健康，存在引发多种疾病的隐患。比较几种不粘涂层基质，PFA比PTFE性能稍好，但是价格更贵，而水性陶瓷涂料的不粘性往往随着使用次数的增多而快速降低，水性PEEK涂料是一种新型的不粘涂料，具有与PTFE涂层一样的不粘性，而且是一种环保型的涂料，一般包括底油、中油和面油三种组份，形成底部、中部和面部三层复合涂层，在这三层复合涂层中，底部涂层主要组成物为PEEK，面部涂层涂层主要组成物为PTFE，由于PEEK与PTFE为两性性质完全不同的聚合物，它们间的相容性很差，因而具有过渡作用的中间涂层是必不可少的，保证底部涂层和面部涂层有较好的结合。目前，这些水性PEEK涂料在现场实际施工时，均采用分步烧结工艺，典型的制备方法为：在经过预先喷吵和洁净的待喷件表面上，先喷涂底油，干燥后高温烧结，接下来就是喷涂中油，烘干后立刻喷涂面油，再次干燥，最后在400℃左右的温度下烧结规定的时间。由上可知，水性PEEK涂料在制备不沾涂层时，过程复杂，施工工艺较长，此外，得到的不粘复合涂层的性能也有待优化，如不粘性能的保持性有待延长。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法及所制备的不粘复合涂层，用水性PEEK涂料在炊具上喷制不粘涂层，本专利技术方法采用共烧结技术，过程简单，施工工艺短，制得的PEEK和PTFE不粘复合涂层与基材粘接性好，表面不粘效果持久，产品更加耐用。
[0005]为达到上述专利技术创造目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1、各层涂料的分散预处理：
[0008]将底油在滚筒机上以50
‑
60rpm的转速转动3
‑
4小时，将中油和面油分别在滚筒机上以30
‑
40rpm的转速下转动30
‑
60min，分别得到分散后的底油、中油和面油，作为对应的涂层油料备用；
[0009]步骤2、底油喷涂与热处理：
[0010]在预热好的制件上进行底油喷涂，然后在100
‑
120℃下干燥1
‑
5min，得到喷涂件；
[0011]步骤3、中油喷涂与干燥处理：
[0012]将在所述步骤2中得到的喷涂件在空气中自然冷却至室温后，再进行中油喷涂，然后在100
‑
120℃下干燥5
‑
15min；
[0013]步骤4、面油喷涂与干燥处理：
[0014]将在所述步骤3中完成中油涂覆的喷涂件在空气中自然冷却至室温后，再进行面油喷涂，然后在100
‑
120℃下干燥10
‑
20min；
[0015]步骤5、复合涂层共烧结：
[0016]将在所述步骤4中完成面油涂覆的喷涂件升温到400
‑
410℃，保温10
‑
20min，然后在空气中自然冷却到室温，在制件表面形成底部、中部和面部组成的三层涂层结合的一体化涂层，从而得到PEEK和PTFE不粘复合涂层。
[0017]优选地，在所述步骤2中，所述的制件的表面经过喷吵打磨和表面去油污处理，制件表面粗糙度控制在1
‑
2μm之间。
[0018]优选地，在所述的步骤2中采用的底油、在所述步骤3采用的中油和在所述步骤4采用的面油，在使用前分别均用孔径尺寸不大于100目的滤网进行了过滤。
[0019]优选地，在所述的步骤2中，底油喷涂后热处理过程参数，根据制件上底油的厚稠形态进行调节，以达到在所述步骤3中进行喷涂时不会出现明显的厚薄不匀或吹粉现象为调整的基准。
[0020]优选地，在所述的步骤2中预热好的制件，其预热温度为50
‑
70℃，预热处理30
‑
60min。
[0021]优选地，本专利技术所述的PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法，最终所制备的PEEK和PTFE不粘复合涂层的总膜厚为50
‑
100μm，其中底油、中油和面油喷涂干燥后，对应油膜厚度分别为25
‑
50μm、10
‑
30μm和15
‑
45μm。
[0022]优选地，在所述的步骤5中，升温速率为3
‑
10℃/min，均匀升温，涂层各处不允许存在温差。
[0023]优选地，在所述的步骤2中，底油为水性分散液，主要固体组成成份为PEEK；
[0024]优选地，在所述的步骤3中，中油为水性分散液，主要固体组成成份为PEEK、PTFE和有相容作用的其它聚合物；
[0025]优选地，在所述的步骤4中，面油为水性分散液，主要固体组成成份为PTFE。
[0026]一种PEEK和PTFE不粘复合涂层，利用本专利技术所述的PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法制备而成，所述PEEK和PTFE不粘复合涂层内部形成PEEK和PTFE微相混杂的结构，使从涂覆底油、中油和面油形成的三层涂层中形成从制件和涂层界面到涂膜表面的PTFE浓度
梯度。
[0027]优选地，本专利技术所述的PEEK和PTFE不粘复合涂层，其铅笔硬度不低于5H，其表面的水接触角不低于108.4
°
。
[0028]目前，水性PEEK涂料作为一种新型功能涂料，喷涂后可得到具有类似PTFE涂层的不粘表面，而且还是一种环保型的涂料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、各层涂料的分散预处理：将底油在滚筒机上以50
‑
60rpm的转速转动3
‑
4小时，将中油和面油分别在滚筒机上以30
‑
40rpm的转速下转动30
‑
60min，分别得到分散后的底油、中油和面油，作为对应的涂层油料备用；步骤2、底油喷涂与热处理：在预热好的制件上进行底油喷涂，然后在100
‑
120℃下干燥1
‑
5min，得到喷涂件；步骤3、中油喷涂与干燥处理：将在所述步骤2中得到的喷涂件在空气中自然冷却至室温后，再进行中油喷涂，然后在100
‑
120℃下干燥5
‑
15min；步骤4、面油喷涂与干燥处理：将在所述步骤3中完成中油涂覆的喷涂件在空气中自然冷却至室温后，再进行面油喷涂，然后在100
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120℃下干燥10
‑
20min；步骤5、复合涂层共烧结：将在所述步骤4中完成面油涂覆的喷涂件升温到400
‑
410℃，保温10
‑
20min，然后在空气中自然冷却到室温，在制件表面形成底部、中部和面部组成的三层涂层结合的一体化涂层，从而得到PEEK和PTFE不粘复合涂层。2.根据权利要求1所述的PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述的制件的表面经过喷吵打磨和表面去油污处理，制件表面粗糙度控制在1
‑
2μm之间。3.根据权利要求1所述的PEEK和PTFE不粘复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述的步骤2中采用的底油、在所述步骤3采用的中油和在所述步骤4采用的面油，在使用前分别均用孔径尺寸不大于100目的滤网进行了过滤。4.根据权利要求1所述的PEEK和PTFE不粘复...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞成丙，曹文刚，郑喆，缪其洋，李启航，刘湲秋，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：