一种无机低温微晶陶瓷涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种无机低温微晶陶瓷涂料及其制备方法和应用，该涂料包括以下原料：低熔点玻璃粉、固化剂、纳米级二氧化钛、氮化钛粉末、纳米氧化铝、纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锆、石墨烯、润湿分散剂、增稠剂和水。上述成分组合使得涂料具有搪瓷材料性能且没有搪瓷材料易碎性，形成的涂层韧性好，耐温达到600℃以上，还具有良好的抗菌性、低膨胀性、耐酸碱腐蚀性、高绝缘性、耐磨性和高硬度，兼具远红外线功能，属无毒、无味、无污染食品级的涂料。利用该涂料能用于制备铝基锅具涂层，附着性更好，而且安全性更好，即使在高温加热时也不会释放有害物质，能作为特氟龙涂层的新替换品，从而更好地保护锅具，提高锅具的使用寿命。提高锅具的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种无机低温微晶陶瓷涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及陶瓷涂料技术，具体涉及一种无机低温微晶陶瓷涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高和对市场消费需求的多样化，保健意识的增强，铝基材料的电饭煲是市场消费品一直都得到消费者的认可，但是铝基材料的电饭煲内胆多数喷涂特氟龙。
[0003]市场主流采用特氟龙涂料，属有机工业涂料，他有着其他工业涂料无法匹敌的优异特性。它也可以用于直接解决您的电饭煲产品上的问题从而提高产品质量并增加销售。
[0004]特氟龙涂料是不粘涂料的鼻祖，结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料无法抗衡的综合优势。特氟龙产品特性包括不粘性、耐热性、滑动性、抗湿性、耐磨损性和耐腐蚀性。特氟龙工业用涂料有粉末状和液体状两种。产品应用的灵活性使得它能用于几乎所有形态和大小的产品上，并且特氟龙涂料给产品带来的附加值远远超过不粘涂料自身的价值。
[0005]特氟龙涂层在正常情况下使用是没有毒的，特氟龙涂层主要是氟聚合物，成分为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的分解温度为350℃，我们日常炒菜即便是用油加热到冒烟温度也在200
‑
250℃之间，不会释放出有毒物质，使用电饭煲时要注意避免“干烧锅”的情况，干烧锅会导致温度过高涂层分解，吸入不粘锅涂层燃烧的烟雾，可能会引起头痛、发热等症状。
[0006]而当电饭煲的涂层开始掉落时，建议不要再使用，一是会粘锅，二是避免吃进去更多的涂层。长久使用中，不可避免的带来铝离子析出等物质，反而对健康产生不利影响。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种无机低温微晶陶瓷涂料，具有搪瓷材料性能、没有搪瓷材料易碎性，涂层韧性好，抗菌、耐温达到600℃以上、低膨胀、耐酸碱腐蚀、高绝缘、远红外线功能、高硬度、耐磨，而且无毒、无味、无污染，安全性能高；本专利技术的目的之二在于提供一种无机低温微晶陶瓷涂料的制备方法，步骤简单，反应条件温和，适合大规模生产；本专利技术的目的之三在于提供一种无机低温微晶陶瓷涂料的应用，能作为铝基锅具内涂层，提高涂层的韧性、耐温性和耐腐蚀性，同时安全性能高，不含有且不会释放有害物质。
[0008]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0009]一种无机低温微晶陶瓷涂料，包括以下按重量份计的原料：低熔点玻璃粉30～40份、固化剂10～15份、纳米级二氧化钛8～10份、氮化钛粉末6～8份、纳米氧化铝10～15份、纳米氧化硅10～15份、纳米氧化钛10～15份、纳米氧化锆10～15份、石墨烯3～5份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份和水20～30份。
[0010]进一步，所述低熔点玻璃粉是由二氧化硅、氧化锂、氧化锌、氧化钡、氧化钾和氧化
钠的原料经高温蒸发凝聚工艺熔炼成玻璃体，再依次经过洗涤、干燥、粗磨、精磨和分级的步骤制备而成。
[0011]具体地，所述高温蒸发凝聚工艺的条件为：温度为400～450℃，压强为40～50MPa，时间为12～24h。
[0012]再进一步，所述低熔点玻璃粉包括以下按重量份计的原料：二氧化硅40～50份、氧化锂10～20份、氧化锌10～20份、氧化钡10～20份、氧化钾10～20份和氧化钠10～20份。
[0013]进一步，所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠分散剂，其属于疏水改性的聚合物分散剂，聚丙烯酸钠分散剂具有降低研磨料粘度、改善涂料的储存稳定性、增加光泽和流平性等特点。用量低，这是因为聚丙烯酸钠分散剂的分散性较一般的抗水型分散剂高。还能有效提高涂层的耐水性，特别适用于高光泽的铝基电饭煲制品表面陶瓷涂层材料添加。
[0014]再进一步，所述固化剂为具有硅氧结构(
‑
Si
‑
O
‑
)的水性硅丙乳液，其耐候性、耐热性能优异，既具有有机硅树脂的耐高温性、耐紫外性、耐氧化降解性、表面能低、透气性好，又具有丙烯酸酯类树脂的柔韧性、保光、保色性、高附着性，是一类综合性能优异的涂料助剂。
[0015]进一步，所述增稠剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的分子结构式为Y
‑
R
‑
Si(OR)3；其中，Y为有机官能基，SiOR为硅烷氧基。硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此,当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体
‑
硅烷偶联剂
‑
无机基体的结合层。优选的硅烷偶联剂为A151(乙烯基三乙氧基硅烷)、A171(乙烯基三甲氧基硅烷)和A172(乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷，硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。本专利技术的硅烷偶联剂的主要用途是作为骨架材料的表面处理剂。
[0016]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0017]上述的无机低温微晶陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]1)按照配方量将润湿分散剂、低熔点玻璃粉加入水中，搅拌至充分混合，得到混合物；
[0019]2)向步骤1)所得的混合物中加入纳米级二氧化钛、氮化钛粉末、纳米氧化铝、纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锆和石墨烯，搅拌分散，得到分散液；
[0020]3)向步骤2)所得分散液中加入增稠剂和固化剂，搅拌均匀后，得到无机低温微晶陶瓷涂料。
[0021]进一步，步骤1)中，搅拌速度为1500～1800r/min；步骤2)中，搅拌速度为1700～2000r/min。
[0022]本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：
[0023]上述的无机低温微晶陶瓷涂料的应用，所述无机低温微晶陶瓷涂料用于制备铝基锅具涂层，优选地，用于制备铝基电饭煲内胆涂层。
[0024]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0025](1)本专利技术无机低温微晶陶瓷涂料，包括以下原料：低熔点玻璃粉、固化剂、纳米级二氧化钛、氮化钛粉末、纳米氧化铝、纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锆、石墨烯、润湿分散剂、增稠剂和水。上述成分组合使得涂料具有搪瓷材料性能且没有搪瓷材料易碎性，形成
的涂层韧性好，耐温达到600℃以上，还具有良好的抗菌性、低膨胀性、耐酸碱腐蚀性、高绝缘性、耐磨性和高硬度，兼具远红外线功能，属无毒、无味、无污染食品级的涂料。
[0026](2)本专利技术无机低温微晶陶瓷涂料中的低熔点玻璃粉是采用含二氧化硅(SiO2)、氧化锂(Li2O)、氧化锌(ZnO)、氧化钡(BaO)、氧化钾(K2O)和氧化钠(Na2O)成分的高纯环保无机非金属原材料，经高温蒸发凝聚工艺熔炼，在低温环境下熔融共聚结晶产生氧化硅类金属盐，再先后经过洗涤、干燥、粗磨、保纯精磨和精密分级的工序，制备得到具有超低温熔融的显著特点微晶粉，粘度高，能使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无机低温微晶陶瓷涂料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：低熔点玻璃粉30～40份、固化剂10～15份、纳米级二氧化钛8～10份、氮化钛粉末6～8份、纳米氧化铝10～15份、纳米氧化硅10～15份、纳米氧化钛10～15份、纳米氧化锆10～15份、石墨烯3～5份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份和水20～30份。2.如权利要求1所述的无机低温微晶陶瓷涂料，其特征在于，所述低熔点玻璃粉是由二氧化硅、氧化锂、氧化锌、氧化钡、氧化钾和氧化钠的原料经高温蒸发凝聚工艺熔炼成玻璃体，再依次经过洗涤、干燥、粗磨、精磨和分级的步骤制备而成。3.如权利要求2所述的无机低温微晶陶瓷涂料，其特征在于，所述高温蒸发凝聚工艺的条件为：温度为400～450℃，压强为40～50MPa，时间为12～24h。4.如权利要求1所述的无机低温微晶陶瓷涂料，其特征在于，所述低熔点玻璃粉包括以下按重量份计的原料：二氧化硅40～50份、氧化锂10～20份、氧化锌10～20份、氧化钡10～20份、氧化钾10～20份和氧化钠10～20份。5.如权利要求1所述的无机低温微晶陶瓷涂料，其特征在于，所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠分散剂。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：韩勇敢，钟志敏，梁倩婷，李伟勤，
申请(专利权)人：广东富多新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：