一种长效不粘涂料及其制备和施工方法技术

本发明专利技术公开了一种长效不粘涂料及其制备和施工方法；该涂料为双涂层，底漆以总重100％计，包括硅溶胶26

【技术实现步骤摘要】
一种长效不粘涂料及其制备和施工方法


[0001]本专利技术属于涂料
，涉及一种长效不粘涂料及其制备和施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于陶瓷涂料健康、安全、环保的优势明显，越来越多的被应用在不粘锅的内表面，随着不粘技术的进步陶瓷涂层的不粘性也有了很明显的提升。但是由于陶瓷涂层表面的不粘性是依靠
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CH3基团的低表面能来提供的，
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CH3的表面自由能约为21
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23mN/m，与
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F的17
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19mN/m表面自由能相比还是略高，所以尽管科学家们在不断探索陶瓷涂料不粘性的提高，但是与氟碳不粘涂料相比还是具有很大的差距，根本原因在于两者提供不粘性的基团不同，其表面自由能的差异导致。
[0003]氟碳涂层常温下硬度仅为2H，作为不粘锅涂层时，烹饪过程中锅子温度往往达到一两百度，由于氟碳涂层属于热塑性材料，在高温下会软化，硬度还达不到H，涂层很容易被铲子或者食材划破出现磨损等，进而出现划伤部位涂层的脱落，此时虽然涂层不粘性还在，但是裸露出的铝基材会随着食物进入人们的肠道，长此以往会影响身体健康，所以对于氟碳涂层来说虽然不粘持久性好，但是一旦涂层破损就需要及时更换炊具，锅具的使用寿命一般在1年以内。陶瓷涂层由于是Si
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Si的无机结构，涂层硬度高达9H，但是涂层表面起不粘作用的
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CH3基团在高温下会随着使用时间的延长而出现化学键断裂，特别是烹饪时出现干烧、糊锅等现象时，不粘性会急速下降，所以陶瓷涂层的不粘锅使用寿命大约在半年左右，这样的使用寿命远远达不到使用者的预期。如何将陶瓷涂层的高硬度与氟碳涂层的不粘持久性结合起来，制备出长效不粘的涂层是需要解决的问题。
[0004]通过对现有专利文献的检索发现，ZL202110120123.9的中国专利技术专利公开了一种石墨烯不粘涂料的技术方案，通过底漆和面漆中加入石墨烯形成互穿网络结构，将陶瓷涂层与氟碳涂层结合起来，但是该技术方案仅利用了氟碳面漆的不粘性，底漆中没有添加硅油，一般面漆涂层比较薄，氟碳面漆一旦磨损，不粘性即刻消失，所以该技术方案对于不粘持久性的提升效果不明显。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的对于不粘锅涂层，氟碳涂层由于硬度低，特别是高温下硬度更低，烹饪时很容易被划伤而裸露出基材，使用寿命1年以内；陶瓷涂层虽然硬度高，但是由于高温下提供不粘性的
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CH3基团会随着使用时间的延长而发生断裂，不粘持久性不好，涂层使用寿命约为半年等不足，提供长效不粘涂料及其制备和施工方法。本专利技术将氟碳涂层和陶瓷涂层两者的优点结合起来，制备出具有长效不粘的涂层。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]<第一方面>
[0008]本专利技术涉及一种长效不粘双涂层涂料，底漆为陶瓷涂层，面漆为氟碳涂层；
[0009]底漆以总重100％计，包括：硅溶胶：26
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28％，1％NaOH溶液：4
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5％，颜料：10
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12％，
填料：8
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10％，分散剂：1
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1.5％，硅烷：28
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30％，异丙醇：3
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3.5％，硅油微胶囊：6
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8％，25％甲酸：0.7
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1％，去离子水：余量；
[0010]面漆以总重100％计，包括：氟硅烷：1
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2％，乙酸：3
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5％，质量比为1:1的去离子水和异丙醇：余量。
[0011]底漆中，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
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O
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40，格雷斯HS
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40等。
[0012]底漆中，1％NaOH溶液为色浆pH值调节剂，将色浆部分pH值调整至9
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10.5，硅溶胶研磨色浆后在储存过程中会出现pH值下降的情况，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
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10之间，以保证色浆在保存时不会发生变质。
[0013]底漆中，颜料赋予涂料不同颜色，选用普通无机颜料，无机颜料耐温性好、安全性好，耐高温领域宜选用无机颜料。如钛白粉、氧化铁黄、锰铁黑、钴蓝、氧化铁红等。
[0014]底漆中，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。
[0015]底漆中，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。
[0016]底漆中，硅烷为辅助成膜物质，可选用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷等。
[0017]底漆中，25％甲酸溶液为陶瓷涂料溶胶
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凝胶反应的催化剂，硅烷在酸性条件下水解后与硅溶胶发生缩聚反应生成陶瓷涂料。
[0018]底漆中，硅油微胶囊提供陶瓷涂层底漆不粘性的组分，是一种壳
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芯结构的微胶囊，涂层在受热过程中硅油可逐渐从壳结构中扩散出来，缓慢释放不粘性，延长涂层的不粘持久性。
[0019]面漆中，氟硅烷既是成膜物质，又可作为与底漆的偶联剂，选用十七氟癸基三甲氧基硅烷或十七氟癸基三乙氧基硅烷，
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F的数量少涂层的不粘性不好，至少要用十七个
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F的硅烷才能达到良好的不粘性。
[0020]面漆中，乙酸为氟硅烷水解聚合的催化剂，氟硅烷在酸性条件下水解可形成无色透明溶液，利于形成无色透明面漆。
[0021]作为一个实施方案，硅油微胶囊配方如下：硅油：43
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45％，硅烷：48
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50％，表面活性剂：4
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4.5％，25％甲酸溶液：余量。
[0022]硅油微胶囊中，硅油：提供陶瓷涂料底漆的不粘性，常用硅油，例如：甲基硅油、羟基硅油等。
[0023]硅油微胶囊中，硅烷：由1：1
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2：1的三官能度硅烷和二官能度硅烷组成。所述三官能度硅烷为短链三官能度硅烷，包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷；所述二官能度硅烷为短链二官能度硅烷，包括二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷等。选用三官能度硅烷和二官能度硅烷搭配使用，可以形成规整的三维交联结构的多孔状结构，且孔的直径较大，利于硅油分子的扩散，如果全部选用三官能度硅烷，则形成的交联结构较致密，孔径较小，不利于硅油分子向外扩散。选用短链烷基的硅烷可以避免聚合后期的空间位阻效应，使得壳结构更加完整也更加规整，长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长效不粘双涂层涂料组合物，其特征在于，底漆为陶瓷涂层，面漆为氟碳涂层；底漆以总重100％计，包括：硅溶胶：26
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28％，1％NaOH溶液：4
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5％，颜料：10
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12％，填料：8
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10％，分散剂：1
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1.5％，硅烷：28
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30％，异丙醇：3
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3.5％，硅油微胶囊：6
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8％，25％甲酸：0.7
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1％，去离子水：余量；面漆以总重100％计，包括：氟硅烷：1
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2％，乙酸：3
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5％，质量比为1:1的去离子水和异丙醇：余量。2.根据权利要求1所述的长效不粘双涂层涂料组合物，其特征在于，所述硅溶胶选自阿克苏诺贝尔的Bindzil 2034DI、日产化学的ST
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O
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40，格雷斯HS
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40中的一种或几种；所述硅烷选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的长效不粘双涂层涂料组合物，其特征在于，所述颜料为无机颜料；所述填料选自云母粉、硅微粉、高岭土、氧化铝粉、气相二氧化硅中的一种或几种；所述分散剂选自BYK180、BYK190、BYK2010、BYK2001中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的长效不粘双涂层涂料组合物，其特征在于，所述氟硅烷选用十七氟癸基三甲氧基硅烷或十七氟癸基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求1所述的长效不粘双涂层涂料组合物，其特征在于，以总重为100％计，所述硅油微胶囊包括硅油43
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45％，硅烷48
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50％，表面活性剂4
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4.5％，25％甲酸溶液余量。6.根据权利要求5所述的长效不粘双涂层涂料组合物，其特征在于，所述硅油为甲基硅油、羟基硅油中的一种或几种；所述硅烷由1：1
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，李力锋，刘扬，张亚莉，于秦阳，
申请(专利权)人：上海宜瓷龙新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：