一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物及其涂覆方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于對表面涂布液體或其它流體的工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物及其涂覆方法。一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，由A、B兩組分混合而成，其中A組分與B組分的重量比為1～3：1，其中，A組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：30～95%硅溶膠、0～3%流平劑、0～20%耐溫顏料、0～30%填料，余量為水溶性溶劑；B組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：50～90%烷氧基硅烷、2～4%環(huán)氧基硅烷、6～12%的線性有機官能團的聚硅氧烷樹脂、0.1～1%酸催化劑，余量為水溶性溶劑。與現(xiàn)有的不粘涂層相比，本發(fā)明的柔韌性陶瓷不粘涂層耐溫在300℃以上，很好地改善了陶瓷不粘涂層附著力差和柔韌性差的缺點，提高陶瓷不粘涂層的應(yīng)用性。
【專利說明】一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物及其涂覆方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于對表面涂布液體或其它流體的工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種柔韌性陶瓷不 粘涂層組合物及其涂覆方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 不粘涂層在炊具應(yīng)用已有半個世紀，其良好的不粘性能為人們的生活提供了便 捷。不粘涂層根據(jù)其成膜物質(zhì)分類主要有氟樹脂不粘涂層、陶瓷不粘涂層、硅樹脂不粘涂層 三類，主要應(yīng)用在炊具、小家電等領(lǐng)域。含硅不粘涂層由于耐熱性、耐腐蝕性、不粘性等性能 達不到較高的要求，慢慢退出不粘涂層市場。含氟不粘涂層自發(fā)明以來，由于氟材料的良好 特性，在不粘涂層大量應(yīng)用。但是最近幾年，人們發(fā)現(xiàn)含氟不粘涂層在高溫（260°C以上）會 釋放有害分解物，而且生產(chǎn)過程中一般會使用PF0A這一有害材料，其應(yīng)用開始減少，取而 代之的是耐溫性能好、硬度高的環(huán)保型陶瓷不粘涂層。
[0003] 陶瓷不粘涂層應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，涂層形成網(wǎng)絡(luò)無機結(jié)構(gòu)，陶瓷涂層的特點是 硬度高、耐溫性能好，缺點是很脆，相比有機涂層韌性很差，涂層在和一些硬物相碰撞時容 易繃瓷，應(yīng)用也受到很大的局限。因此，需要研制一種柔韌性陶瓷涂層來解決這些問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，改善現(xiàn)有的陶 瓷涂層柔韌性較差的問題。
[0005] 本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的：
[0006] 一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，由A、B兩組分混合而成，其中A組分與B組分的 重量比為1?3 :1,其中，A組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：30?95%娃溶膠、0? 3%流平劑、0?20%耐溫顏料、0?30%填料，余量為水溶性溶劑；B組分包括以下質(zhì)量百分 含量計的組分：50?90%烷氧基硅烷、2?4%環(huán)氧基硅烷、6?12%的線性有機官能團的聚 硅氧烷樹脂、0. 1?1%酸催化劑，余量為水溶性溶劑。
[0007] 另一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物(不含水溶性溶劑)，由A、B兩組分混合而成，其 中A組分與B組分的重量比為1?3 :1，其中，A組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：47? 100%硅溶膠、0?3%流平劑、0?20%耐溫顏料、0?30%填料；B組分包括以下質(zhì)量百分含 量計的組分：83?91. 9%烷氧基硅烷、2?4%環(huán)氧基硅烷、6?12%的線性有機官能團的聚 硅氧烷樹脂、〇. 1?1%酸催化劑。
[0008] 上述柔韌性陶瓷不粘涂層組合物的成膜技術(shù)機理和過程如下：
[0009] 1、硅烷在硅溶膠中水解，得到溶膠-凝膠體系，反應(yīng)機理如下：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：由A、B兩組分混合而成，其中A組分 與B組分的重量比為1?3 :1，其中， A組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：30?95%硅溶膠、0?3%流平劑、0?20%耐 溫顏料、〇?30%填料，余量為水溶性溶劑； B組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：50?90%烷氧基硅烷、2?4%環(huán)氧基硅烷、6? 12%的線性有機官能團的聚硅氧烷樹脂、0. 1?1%酸催化劑，余量為水溶性溶劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：硅溶膠為pH2? 11,粒徑為5?50nm，二氧化硅含量為20?50%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：耐溫顏料選 自金紅石鈦白、鈦黃、氧化鐵黑、氧化鐵紅、鈷黑、鈷藍、鈷綠、炭黑、珠光或鋁銀粉中的一種 或二種以上；填料選自石英粉、硅晶須、鈦酸鉀晶須、氧化鋁、硅藻土、碳化硅或金剛石中的 一種或二種以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：所述的水溶 性溶劑包括醇類、酮類、胺類、醇醚類、醇酮類、酰胺類、雜環(huán)類或水中的一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：環(huán)氧基硅烷 和線性有機官能團的聚硅氧烷樹脂的摩爾比為1. 8~2. 2:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：所述的烷氧基硅 烷具有以下分子通式：RnSi(OR'） 4_n，其中：R為烷基、芳基、取代烷基或取代芳基；R'為Q -C5 燒基；n=l、2 或 0。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：所述的烷氧基硅 燒為甲基二甲氧基娃燒（MTMS)、甲基二乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃 烷、硅酸乙酯（TEOS)、硅酸甲酯或二甲基二乙氧基硅烷中的一種或多種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：所述的環(huán)氧基硅 烷通式如下：CH2-CH(0)-R-Si (OR'）3, R為連接Si和環(huán)氧基的基團，R'為Q - C5烷基；所 述線性有機官能團的聚硅氧烷樹脂，其通式如下：X-R-[SiCH3) 20]n-Si (CH3)2-R-X，X為可以 和環(huán)氧基團反應(yīng)的氨基、仲氨基、羧基或羥基基團。
9. 一種柔韌性陶瓷不粘涂層組合物，其特征在于：由A、B兩組分混合而成，其中A組分 與B組分的重量比為1?3 :1，其中， A組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：47?100%硅溶膠、0?3%流平劑、0?20%耐 溫顏料、〇?30%填料； B組分包括以下質(zhì)量百分含量計的組分：83?91. 9%烷氧基硅烷、2?4%環(huán)氧基硅烷、 6?12%的線性有機官能團的聚硅氧烷樹脂、0. 1?1%酸催化劑。
10. -種權(quán)利要求1或9所述的柔韌性陶瓷不粘涂層組合物的涂覆方法，包括以下步 驟： a，前處理：將金屬基材在300°C?400°C的溫度下除油，然后進行化學處理，包括堿洗 和酸洗，再噴砂增強涂層附著； b，涂料混合：將所述的A、B組分按重量比混合攪拌或滾動3?15小時，進行水解縮合 反應(yīng)； c，涂料噴涂：將經(jīng)a步驟處理后的基材預熱到40?80°C，將涂料通過壓縮空氣噴涂在 預熱的基材上； d，燒結(jié)固化：將c步驟得到的基材在55?80°C溫度下流平烘干10?15min，再逐漸升 溫到280°C?300°C，燒結(jié)10?15min后冷卻即可。
【文檔編號】C09D7/12GK104059398SQ201410131419
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】史航, 關(guān)建安, 王錫銘, 王銳 申請人:浙江鵬孚隆科技有限公司