长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于不粘涂料技术领域，特别涉及一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其应用。一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料，所述长期耐高温的不粘陶瓷涂料是由A、B、C三组分以100：40～80：10～15的重量比制成，其中，B组分是由以下重量份的原料混合而成：硅烷80～95份，硅油2～10份，催化剂0.1～5份；所述硅油是反应型硅油和二甲基硅油重量比1.5～3：1的混合物；本发明专利技术所述的长期耐高温的不粘陶瓷涂料配方中添加适量硅油作为不粘助剂，可与主链上的硅烷发生交联，提高甲基在主链中的占比，以提升产品的疏水不粘性能。品的疏水不粘性能。

【技术实现步骤摘要】
长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于不粘涂料
，特别涉及一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，不粘锅在人们的日常生活中普及率越来越高，目前市场上使用的不粘涂层主要为水性氟树脂不粘涂料和陶瓷涂料。无机纳米陶瓷涂料，相对于氟树脂涂料其具备更加靓丽的外观效果(更多的颜色选择、更加透亮的外观效果)；且其是由二氧化硅为主体的材料制成，其自然界中储备量巨大，极易获得，不会给环境带来污染。由于其主要由无机材料构成，高温使用时热硬度极佳不易磨损，但是其由于使用硅油提供不粘性，在高温使用过程中硅油会快速分解，导致其不粘性能迅速下降。
[0003]陶瓷涂层的炊具不粘持久性不好，是由于常规陶瓷涂料不粘性使用二甲基硅油或羟基硅油提供不粘性能。二甲基硅油不具备活性反应基团，其无法与硅烷水解后的硅醇进行交联，只能游离于Si
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o
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Si键中，因此其在高温使用或有机溶剂浸泡下极易分解或萃取出来；同时由于其相容性差，添加量受到限制，高温使用后硅油分解挥发，不粘性能快速下降。羟基硅油虽具备一定的反应活性，但由于未保证其相容性，往往使用小分子量的羟基硅油，其分子量较小，耐温性能并不理想，长期高温使用仍然会快速分解导致不粘性能下降。
[0004]针对以上现象专利技术人对现有文献进行检索发现，
[0005]CN201510954017公开了一种用于厨具表面的水性陶瓷不粘涂料及其制备方法。其利用陶瓷不粘涂料树脂与聚四氟乙烯树脂复配的形式，依靠陶瓷涂料内的不粘助剂提供初始不粘性，氟碳树脂提供韧性和不粘持久性。该专利技术存在陶瓷树脂与氟碳树脂复配时的相容性问题，两种表面张力不同的树脂混合在一起，由于表面张力不同，容易出现分层现象，一般来说表面张力低的树脂位于表面张力高的树脂上面，该组合应该是氟碳树脂在上，陶瓷树脂在下，所以无法实现专利中提到的陶瓷树脂提供初始不粘的情况。
[0006]CN112759963A公开了一种炊具用不粘陶瓷涂料及其制备方法，其利用不同分子量硅油分布在涂层的不同位置来提升持久不粘性能，希望涂层上部硅油损失掉后涂层里的硅油能上浮补充不粘性能。该方法虽然能在一定程度上提高不粘性能，但是常规硅油在使用温度超过250℃时会出现明显胶化，此时不粘性能会快速下降，这也就是陶瓷涂层在高温使用过后不粘性下降的主要原因。同时由于小分子量硅油在水中具备一定的相容性，其在清洗、使用过程中会轻易的被水流带走，所以无法实现长期的不粘性能。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料，该不粘陶瓷涂料的优点是在长期高温使用环境下保持不粘性能，克服了陶瓷不粘涂料高温使用后不粘性能快速衰减的弊端。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0009]一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料，所述长期耐高温的不粘陶瓷涂料是由A、B、C三组分以100：40～80：10～15的重量比制成，其中，
[0010]A组分是由重量份的原料：硅溶胶10～99份、铝溶胶0
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5份、锆溶胶1
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5份、耐温颜料0～30份、填料0～28份、去离子水0～40份、分散剂0～10份，混合后研磨至细度15μm以下，300目滤布过滤得到；
[0011]B组分是由以下重量份的原料混合而成：硅烷80～95份，硅油2～10份，催化剂0.1～5份；所述硅油是反应型硅油和二甲基硅油重量比1.5～3：1的混合物；所述反应型硅油选自含氢硅油、氨基硅油、羟基硅油、羧基硅油、醇羟基硅油、酚羟基硅油或巯基硅油中的一种或几种；所述催化剂选自甲酸、乙酸、柠檬酸或钛酸丁酯中的一种或多种；
[0012]C组分为适量的溶剂、流平助剂和消泡剂混匀。
[0013]作为优选，B组分是由以下重量份的原料混合而成：硅烷83
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94份，硅油5
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9份，催化剂1.6
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4.6份。
[0014]作为优选，所述硅烷包括必要组分和不必要组分，必要组分是甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷三种硅烷以9.4～11:1.6～3:1的重量比的组合，不必要组分选自：二甲基二甲氧基硅烷、γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ
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环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3
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氨丙基三甲氧基硅烷、3
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氨丙基三乙氧基硅烷或二甲基二酚羟基有机烷氧基硅烷中的一种或多种，不必要组分占硅烷总重量的0～14％，优选为3～14％。
[0015]进一步优选的是，必要组分是甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷三种硅烷以9.9～10.8:1.6～2.0:1的重量比的组合；
[0016]进一步优选的是，不必要组分为苯基三甲氧基硅烷0～3.5％，二甲基二甲氧基硅烷0～3.5％，γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷3～4％，乙烯基三乙氧基硅烷0～3.5％，γ
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环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷0～3.5％。
[0017]作为优选，所述硅油为反应型硅油及二甲基硅油重量比1.5～2：1的混合物；所述反应型硅油是由以下重量份计的组分组成：含氢硅油2～3、酚羟基硅油0～3、氨基硅油0～1、醇羟基硅油0～5、巯基硅油0～5。
[0018]进一步优选的是，所述反应型硅油是含氢硅油或酚羟基硅油中的一种或两种；
[0019]进一步优选的是，所述反应型硅油是含氢硅油和酚羟基硅油以1：1～1.5的重量比的组合。作为优选，二甲基硅油分子量2000
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3500，含氢硅油分子量1000
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2000，含氢量0.1～0.3wt％；酚羟基硅油分子量800
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1500，酚羟基含量0.1～0.3wt％。
[0020]作为优选，所述硅溶胶为不同粒径范围的酸性硅溶胶；所述酸性硅溶胶的pH为2～5，所述酸性硅溶胶中二氧化硅的质量分数为30～40％；所述酸性硅溶胶中二氧化硅的粒径为15～60nm。硅溶胶的粒径对涂层致密性影响较大，粒径过大容易导致涂层致密度差，将影响涂层的光泽、黄变情况。粒径过小的硅溶胶比表面积大其自身稳定性较差，同时在反应过程中难以控制溶胶
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凝胶的反应程度，故选用粒径范围在15
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60nm的硅溶胶作为主要材料。
[0021]作为优选，所述铝溶胶为粒径范围10
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20nm、pH4
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5、氧化铝浓度为20
±
2wt％的酸性铝溶胶，所述锆溶胶为粒径范围10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料，其特征在于：所述长期耐高温的不粘陶瓷涂料是由A、B、C三组分以100：40～80：10～15的重量比制成，其中，A组分是由重量份的原料：硅溶胶10～99份、铝溶胶0
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5份、锆溶胶1
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5份、耐温颜料0～30份、填料0～28份、去离子水0～40份、分散剂0～10份，混合后研磨至细度15μm以下，300目滤布过滤得到；B组分是由以下重量份的原料混合而成：硅烷80～95份，硅油2～10份，催化剂0.1～5份；所述硅油是反应型硅油和二甲基硅油重量比1.5～3：1的混合物；所述反应型硅油选自含氢硅油、氨基硅油、羟基硅油、羧基硅油、醇羟基硅油、酚羟基硅油或巯基硅油中的一种或几种；所述催化剂选自甲酸、乙酸、柠檬酸或钛酸丁酯中的一种或多种；C组分为适量的溶剂、流平助剂和消泡剂混匀。2.根据权利要求1所述的不粘陶瓷涂料，其特征在于：所述硅烷包括必要组分和不必要组分，必要组分是甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷三种硅烷以9.4～11:1.6～3:1的重量比的组合，不必要组分选自：二甲基二甲氧基硅烷、γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ
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环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3
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缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3
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氨丙基三甲氧基硅烷、3
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氨丙基三乙氧基硅烷或二甲基二酚羟基有机烷氧基硅烷中的一种或多种，不必要组分占硅烷总重量的0～14％。3.根据权利要求1所述的不粘陶瓷涂料，其特征在于：所述硅油为反应型硅油及二甲基硅油重量比1.5～2：1的混合物；所述反应型硅油是由以下重量份计的组分组成：含氢硅油2～3、酚羟基硅油0～3、氨基硅油0～1、醇羟基硅油0～5、巯基硅油0～5。4.根据权利要求1所述的不粘陶瓷涂料，其特征在于：二甲基硅油分子量2000
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3500，含氢硅油分子量1000
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2000，含氢量0.1～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鑫强，王锡铭，陆献特，
申请(专利权)人：浙江鹏孚隆新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：