System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其制成的不粘涂层技术_技高网

长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其制成的不粘涂层技术

技术编号:40067593 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 23:40
本发明专利技术属于不粘涂料技术领域,涉及一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其制成的不粘涂层。该方法通过采用六甲基二硅氮烷接枝改性硅溶胶,先制备改性硅溶胶,再将其应用于不粘陶瓷涂料的制备中,实现了不粘陶瓷涂料涂覆后长期耐高温的特性。本发明专利技术的长期耐高温的不粘陶瓷涂料涂覆后制得的陶瓷涂层,主要靠六甲基二硅氮烷接枝改性硅溶胶提供大量的甲基(‑CH3)基团,不粘持久性更好,耐高温不粘性和耐摩不粘性也更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于不粘涂料,涉及一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料、制备方法及其制成的不粘涂层


技术介绍

1、陶瓷涂层是由硅溶胶和硅氧烷在有机酸的催化下,经过水解、聚合反应形成的类似陶瓷或玻璃的si-o-si交联结构的无机涂层。耐高温性非常好,高温下不会发生分解,也不会释放出有毒的气体,并且涂层的硬度高、耐磨性和不粘性好。但不粘持久性与水性含氟涂料相比,稍显逊色。陶瓷涂料的不粘性主要来源于涂层表面的甲基(-ch3)基团,由于目前的陶瓷涂料都是靠组分中的硅油提供甲基(-ch3)基团,在高温下或者烹饪时的磨损,表面的甲基(-ch3)基团数量会逐渐衰减;并且硅油在陶瓷涂料中添加的比例都非常低,添加高了会出现浮油,严重影响陶瓷涂料的性能,所以陶瓷涂层的不粘性持久性与水性含氟涂层相比,也是相对较差的。

2、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。并且由于pfas法规影响,含氟类产品会受到诸多限制甚至禁用。

3、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,但是由于硅油添加的总量很低,在高温下或者烹饪时的磨损,表面的甲基(-ch3)基团数量会逐渐衰减的很快。这也是陶瓷涂层在使用一段时间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

1、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的制备方法,该方法通过采用六甲基二硅氮烷接枝改性硅溶胶,先制备改性硅溶胶,再将其应用于不粘陶瓷涂料的制备中,实现了不粘陶瓷涂料涂覆后长期耐高温的特性。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料的制备方法,该方法包括以下步骤:

4、s1、将六甲基二氮硅烷和硅溶胶在20-60℃下搅拌反应4-16h,得到表面含有甲基的改性硅溶胶,加入适量填料、颜料和分散剂,高速分散后配成陶瓷涂料的a组分;以硅溶胶的重量为100%计,六甲基二氮硅烷的添加量为2~14%;

5、s2、将硅氧烷、硅油、催化剂和硅烷偶联剂混合,配成陶瓷涂料的b组分;

6、b组分的原料重量份配比为:硅氧烷45~98份,硅油0~10份,催化剂0~3份,硅烷偶联剂0~5份,各原料组分总重量合计为100份;

7、s3、将b组分加入a组分中,滚动熟化,备用;

8、a组分和b组分按照1:1~3:1的重量比混合;

9、s4、将适量流平剂、溶剂和其它助剂混合,配成陶瓷涂料的c组分;

10、s5、s3得到的熟化后的混合物,在使用前再加入c组分,混合,得到陶瓷涂料;以s3得到的熟化后的混合物总重量为100%计,c组分的添加重量是2%~10%。

11、硅溶胶的化学式如图1所示,本专利技术六甲基二硅氮烷接枝改性硅溶胶,得到含甲基(-ch3)的改性硅溶胶的反应机理如图2所示,首先,六甲基二硅氮烷在水中会水解成三甲基硅氧烷;然后,三甲基硅氧烷会跟硅溶胶表面的羟基发生反应脱水,得到表面含有甲基(-ch3)的改性硅溶胶。

12、作为优选,以硅溶胶的重量为100%计,六甲基二氮硅烷的添加量为4~10%,更优选的是4~8%。此时,b组分的原料配方中催化剂用量为0,且可以实现不粘陶瓷涂料耐高温不粘和耐磨不粘性能的最优异效果。

13、作为优选,a组分和b组分重量比为1.6:1~2:1。优选重量比条件下,可以实现陶瓷涂层内部结构更加致密,且涂层不会太脆导致容易出现开裂。

14、作为优选,以硅溶胶的重量为100%计,六甲基二氮硅烷的添加量为2~10%。

15、作为优选,陶瓷涂料的a组分的配方是:

16、改性硅溶胶40~99份,填料0~30份,颜料0~30份,分散剂0~5份,各原料组分总重量合计为100份;

17、填料选自硫酸钡、氧化铝、云母粉、白炭黑、滑石粉、陶瓷粉、晶须硅、硅微粉、石英粉中的一种或几种;

18、颜料选自钛白粉、氧化铁黑、炭黑、铜铬黑、锰铁黑、氧化铁黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛黄、铋黄、氧化铁红、钴蓝、钴绿、氧化铁绿、珠光颜料、金属颜料中的一种或几种。

19、作为优选,所述的硅溶胶为碱性硅溶胶,硅溶胶的固体质量分数为20%-40%,粒径为6-60nm。

20、作为优选,所述的催化剂为甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸中的一种或多种;

21、所述的硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、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、苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种;

22、硅油选自含二甲基硅油、羟基硅油、含氢硅油、酚羟基硅油、氨基硅油、醇羟基硅油、巯基硅油中的一种或几种。

23、作为优选,s3中所述的滚动熟化,滚动速度为1000rpm~1600rpm,熟化温度为10-30℃,熟化时间为4-12h。

24、作为优选,c组分的原料重量份配比为:流平剂:10~40份,溶剂:30~80份,其他助剂:0~10份,各原料组分总重量合计为100份。

25、作为优选,该长期耐高温的不粘陶瓷涂料的制备方法具体步骤如下:

26、s1、改性硅溶胶的制备:硅溶胶与六甲基二硅氮烷在50℃-60℃下搅拌反应6h-10h,得到改性硅溶胶;以硅溶胶的重量为100%计,六甲基二氮硅烷的添加量为4~8%;

27、s2、a、b和c组分的制备:

28、a组分的制备:将68kg改性硅溶胶,1kg分散剂,3kg云母,8kg钛白粉,6kg硅微粉,14kg铜铬黑依次加入搅拌容器中,以1000-2000rpm的转速搅拌分散30min,然后经过研磨机研磨,使物料细度达到10μm以下,制得a组分;

29、b组分的制备:将40kg甲基三甲氧基硅烷,6kg甲基三乙氧基硅烷,10kg甲基苯基二甲氧基硅烷,1kg硅烷偶联剂和2kg二甲基硅油混合搅拌均匀即可,制得b组分;

30、c组分的制备:将8kg异丙醇和2kg流平剂混合均匀,制得c组分;

31、s3、陶瓷涂料的制备:将a组分和b组分按5:3的重量比混合,在室温下,使用高速分散机进行搅拌以1200rpm-1500rpm的转速反应6h-10h,使硅烷和硅油充分水解并进行适度的交联熟化,在使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:以硅溶胶的重量为100%计,六甲基二氮硅烷的添加量为2~10%。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:陶瓷涂料的A组分的配方是:改性硅溶胶40~99份,填料0~30份,颜料0~30份,分散剂0~5份,

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的硅溶胶为碱性硅溶胶,硅溶胶的固体质量分数为20%-40%,粒径为6-60nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的催化剂为甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸中的一种或多种;

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:S3中所述的滚动熟化,滚动速度为1000rpm~1600rpm,熟化温度为10-30℃,熟化时间为4-12h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

8.一种权利要求1所述的制备方法制成的不粘陶瓷涂料。

9.一种权利要求1所述的长期耐高温的不粘陶瓷涂料在制备不粘厨具方面的应用,所述厨具包括煎锅、炒锅、汤锅、饭煲、烤箱、烟机。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:用气动喷涂方式将权利要求1所述的陶瓷涂料喷涂至厨具上,控制涂覆的厚度为30-40微米,然后在280℃±50℃烘烤15min-30min得到长期耐高温的不粘陶瓷涂层。

...

【技术特征摘要】

1.一种长期耐高温的不粘陶瓷涂料的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:以硅溶胶的重量为100%计,六甲基二氮硅烷的添加量为2~10%。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:陶瓷涂料的a组分的配方是:改性硅溶胶40~99份,填料0~30份,颜料0~30份,分散剂0~5份,

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的硅溶胶为碱性硅溶胶,硅溶胶的固体质量分数为20%-40%,粒径为6-60nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的催化剂为甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸中的一种或多种;

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:史晶彬王锡铭蔡鑫强张元昊
申请(专利权)人:浙江鹏孚隆科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1