一种涂料组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种涂料组合物及其制备方法和应用。根据本发明专利技术的涂料组合物，包括底涂涂料、面涂涂料A和面涂涂料B，所述底涂涂料包括无机酸酯、有机硅树脂和底涂催化剂，所述面涂涂料A包括无机纳米颗粒、有机硅前驱体A和催化剂A，所述面涂涂料B包括有机硅前驱体B、硅烷偶联剂和催化剂B。该涂料固化后形成的涂层可以弥补特氟龙涂层的缺陷，突破市售特氟龙涂层260℃的使用限制，满足消费者对健康涂层的需求。本发明专利技术还提供了涂料组合物的制备方法、不粘涂层及应用。粘涂层及应用。粘涂层及应用。

【技术实现步骤摘要】
一种涂料组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种涂料组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]不粘涂层常被用于炒锅、电饭锅、空气炸锅等厨具，因其用油少，烹饪起来更加健康而广受欢迎。相关技术中，不粘涂层主要是以氟树脂和陶瓷为主要成分。其中，氟树脂涂层作为一种有机物涂层，由于其低表面能的特点，不粘性优异，但其缺点是硬度低，耐磨性较差，存在被人误食的健康隐患。常见的氟树脂涂层为特氟龙涂层，即聚四氟乙烯涂层，是一种惰性材料，润滑性好，摩擦系数低，特氟龙熔点为327℃，短时间内可以耐受300℃的高温，分解温度在350℃，当温度大于350℃时，会分解产生氟光气，为有毒物质，会强烈刺激肺部，因此使用温度需控制在260℃以内。此外，氟涂层与基材附着力较低，存在脱落风险。陶瓷涂层极大地弥补了氟涂层的缺点，其硬度高，附着性佳，不易剥落，但其不粘性较氟树脂差，短期内不粘性会明显下降。
[0003]综上，仍需开发一种涂料，该涂料固化后可以形成耐高温的不粘涂层，弥补特氟龙涂层的缺陷，突破市售特氟龙涂层260℃的使用限制，以满足消费者对健康涂层的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种涂料组合物，该涂料固化后可以弥补特氟龙涂层的缺陷，突破市售特氟龙涂层260℃的使用限制，满足消费者对健康涂层的需求。
[0005]本专利技术还提供了一种制备涂料组合物的方法。
[0006]本专利技术还提供了一种不粘涂层。
[0007]本专利技术还提供了一种烹饪设备。
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种涂料组合物，包括底涂涂料、面涂涂料A和面涂涂料B，所述底涂涂料包括无机酸酯、有机硅树脂和底涂催化剂，所述面涂涂料A包括无机纳米颗粒、有机硅前驱体A和催化剂A，所述面涂涂料B包括有机硅前驱体B、硅烷偶联剂和催化剂B。
[0009]本专利技术关于涂料组合物的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：
[0010]本专利技术的涂料组合物，底涂涂料中，无机酸酯的作用是在催化剂的作用下水解缩合形成粘结剂，产生的羟基又可以和面涂涂料中的羟基形成氢键，增加底涂和面涂的结合力。有机硅树脂的作用是增加底涂涂料与基材的附着力。底涂催化剂的作用是催化无机酸酯的水解。
[0011]面涂涂料A中，无机纳米颗粒的作用是增加表面粗糙度，使涂层接触角增加，增加涂层的疏水性。有机硅前驱体A的作用是发生水解缩合，对无机纳米粒子进行低表面能改性，促使体系超疏水。催化剂A的作用是催化有机硅前驱体A的水解缩合反应。
[0012]面涂涂料B中，有机硅前驱体B一方面在催化剂B的作用下发生自身的水解缩合反应，另一方面有机硅前驱体B同时与水解后的硅烷偶联剂发生缩合反应，由此，水解缩合后
既能保证体系疏水，又能对面涂涂料A中的无机纳米颗粒产生粘结作用，增加涂层致密度。硅烷偶联剂的作用是与水解后的有机硅前驱体B进一步交联，两者协同作用提高面涂涂料B的粘结性。催化剂B的作用是催化有机硅前驱体B与硅烷偶联剂的脱水缩合反应。
[0013]为提高不粘涂层的耐高温性能，大部分厂商在氟涂料中添加无机化合物，然而无机化合物与氟涂料的混溶问题一直难以解决。有厂商开发了新的底涂涂料，或者在氟涂层表面再添加一层金属网状结构层，但是多次受热后，涂层与底涂或金属网之间会出现剥离现象，金属网缺乏不粘性，同样会影响产品质量。由此，现有技术难以突破不粘涂层的温度使用上限。本专利技术通过有机无机杂化技术，采用底涂和面涂的双层结构，在保证附着力的同时，提升了涂层的耐温性和不粘性，最终，由本专利技术的涂料组合物制备的涂层具有超疏水性，且耐高温性能、附着力、耐磨性、不粘性更加突出。其中，有机无机杂化技术，指无机纳米颗粒与其余反应完后的组分的杂化，其余组分中既包含了无机元素Si和O，又包含了有机元素C。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述面涂涂料A和面涂涂料B的质量比为1～3:1。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述面涂涂料A和面涂涂料B的质量比为2～3:1。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述面涂涂料A和面涂涂料B的质量比为2:1。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，以质量份计，所述底涂涂料包括：
[0018]无机酸酯：15份～60份，
[0019]有机硅树脂：1份～40份，
[0020]底涂催化剂：1份～5份。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，以质量份计，所述底涂涂料包括：
[0022]无机酸酯：20份～50份，
[0023]有机硅树脂：1份～30份，
[0024]底涂催化剂：1份～3份。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述底涂涂料还包括醇、水和成膜助剂。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，底涂涂料中，以底涂涂料的总质量份计，所述底涂涂料包括：
[0027]醇：15份～50份，
[0028]水：3份～40份，
[0029]成膜助剂：0.1份～2份。
[0030]其中，醇的作用是溶剂。
[0031]成膜助剂的作用是提高底涂的润湿性和成膜性。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，底涂涂料中，以底涂涂料的总质量份计，所述底涂涂料包括：
[0033]醇：15份～45份，
[0034]水：3份～33份，
[0035]成膜助剂：0.1份～1份。
[0036]根据本专利技术的一些实施方式，所述无机酸酯选自正硅酸乙酯、钛酸四丁酯、磷酸三丁酯和硫酸氢甲酯中的至少一种。
[0037]根据本专利技术的一些实施方式，所述有机硅树脂选自甲基硅树脂、环氧改性硅树脂、
乙烯基硅树脂、羟基硅树脂和苯基硅树脂中的至少一种。
[0038]根据本专利技术的一些实施方式，所述底涂催化剂选自磷酸二氢钠、盐酸、氢氧化钠、硫代硫酸钠、甲酸、氨水、磷酸钠和乙酸中的至少一种。
[0039]根据本专利技术的一些实施方式，所述醇包括甲醇、乙醇、异丙醇、苯甲醇、乙二醇中的至少一种。
[0040]根据本专利技术的一些实施方式，所述成膜助剂包括十二醇酯。
[0041]根据本专利技术的一些实施方式，以质量份计，所述面涂涂料A包括：
[0042]无机纳米颗粒：1份～25份，
[0043]有机硅前驱体A：5份～35份，
[0044]催化剂A：0.01份～2份。
[0045]根据本专利技术的一些实施方式，以质量份计，所述面涂涂料A包括：
[0046]无机纳米颗粒：1份～20份，
[0047]有机硅前驱体A：5份～30份，
[0048]催化剂A：0.01份～1份。
[0049]根据本专利技术的一些实施方式，所述面涂涂料A还包括醇和水。
[0050]根据本专利技术的一些实施方式，以面涂涂料A的总质量份计，所述面涂涂料A还包括：
[0051]醇：8份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂料组合物，其特征在于，包括底涂涂料、面涂涂料A和面涂涂料B，所述底涂涂料包括无机酸酯、有机硅树脂和底涂催化剂，所述面涂涂料A包括无机纳米颗粒、有机硅前驱体A和催化剂A，所述面涂涂料B包括有机硅前驱体B、硅烷偶联剂和催化剂B。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述面涂涂料A和面涂涂料B的质量比为1～3:1。3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，以质量份计，所述底涂涂料包括：无机酸酯：15份～60份，有机硅树脂：1份～40份，底涂催化剂：1份～5份。4.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述底涂涂料还包括醇、水和成膜助剂。5.根据权利要求4所述的涂料组合物，其特征在于，以底涂涂料的质量份计，所述底涂涂料还包括：醇：15份～50份，水：3份～40份，成膜助剂：0.1份～2份。6.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，以质量份计，所述面涂涂料A包括：无机纳米颗粒：1份～25份，有机硅前驱体A：5份～35份，催化剂A：0.01份～2份。7.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，以质量份计，所述面涂涂料B包括：有机硅前驱体B：1份～25份，硅烷偶联剂：5份～50份，催化剂B：0.01份～2份。8.根据权利要求1至7任一项所述的涂料组合物，其特征在于，所述无机酸酯选自正硅酸乙酯、钛酸四丁酯、磷酸三丁酯和硫酸氢甲酯中的至少一种。9.根据权利要求1至7任一项所述的涂料组合物，其特征在于，所述有机硅树脂选自甲基硅树脂、环氧改性硅树脂、乙烯基硅树脂、羟基硅树脂和苯基硅树脂中的至少一种。10.根据权利要求1至7任一项所述的涂料组合物，其特征在于，所述底涂催化剂选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪英，王立莹，苏云健，姚俊红，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：