专利名称：一种有机改性陶瓷不粘涂层及其涂覆方法
技术领域：
本发明涉及一种不粘涂层，具体地说是一种具有良好附着力和韧性的有机改性陶瓷不粘涂层及其涂覆方法。
背景技术：
目前市场上不粘涂层主要有含氟不粘涂层和陶瓷不粘涂层两种，含硅不粘涂层由于耐热性、耐腐蚀性、不粘性等性能达不到较高的要求，慢慢退出不粘涂层市场。含氟不粘涂层自发明以来，由于氟材料的良好特性，在不粘涂层大量应用。但是最近几年，人们发现含氟不粘涂层在高温(260°C以上)会释放有害分解物，而且生产过程中一般会使用PFOA这一有害材料，其应用开始减少，取而代之的是耐温性能好、硬度高的环保型陶瓷不粘涂层。
陶瓷不粘涂层应用溶胶-凝胶技术，涂层形成网络无机结构，耐温性能优良，硬度很高，通常在6H以上。但是陶瓷不粘涂层也有一些缺点，例如，陶瓷不粘涂层和有机涂层相t匕，其分子化学键中极性键极少，分子范德华力很小，对金属基材的亲和力不足，导致其对金属基材的附着力不好，在长时间的使用过程中容易涂层脱落；而且另外陶瓷不粘涂层由于分子结构的原因，硬度高，但是很脆，相比有机涂层韧性很差，涂层在和一些硬物相碰撞时容易绷瓷，应用也受到很大的局限。因此，需要研制一种有机改性的陶瓷不粘涂层来解决这些问题。发明内容
本发明针对现有技术的缺陷提供一种有机改性陶瓷不粘涂层，改善现有的陶瓷不粘涂层的附着力和韧性较差的问题。
本发明的另一个目的是提供一种该有机改性陶瓷不粘涂层的涂覆方法。
本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的:
一种有机改性陶瓷不粘涂层，该涂层是由A、B、C三组分按重量比2:0.5 2:0.1 2混合而成，其中:
A组分:将按质量分数计的组分:娃溶胶45 100%、耐温颜料O 30%、体质颜料O 20%、分散助剂O 2%、流平助剂O 3%进行分散，然后研磨2小时以上得到A组分；
B组分:将按质量分数计的组分:酸催化剂0.2 1.6%、环氧基硅烷6 9%、异氰酸基硅烷6 9%、其他硅烷80.4 87.8%混合得到B组分。
C组分:将按质量 分数计的醇溶性丙烯酸树脂I 10%、不粘助剂O 30%和异丙醇60 99%混合，使醇溶性丙烯酸树脂和不粘助剂分散溶解在异丙醇中，得到C组分。
作为优选，该有机改性陶瓷不粘涂层是由A、B、C三组分按重量比2:0.8 1.2:0.2 0.3混合而成，其中:
A组分:将按质量分数计的组分:硅溶胶58 84.7%、耐温颜料5 20%、体质颜料10 20%、分散助剂O 0.5%、流平助剂0.3 1.5%进行分散，然后研磨2小时以上得到A组分；
B组分:将按质量分数计的组分:酸催化剂1.0%、环氧基硅烷6 9%、异氰酸基硅烷6 9%、其他硅烷81 87%混合得到B组分；
C组分:将按质量分数计的醇溶性丙烯酸树脂5 10%、不粘助剂10 20%和异丙醇70 85%混合，使醇溶性丙烯酸树脂和不粘助剂分散溶解在异丙醇中，得到C组分。
有机改性陶瓷不粘涂层的成膜技术机理和过程如下:
1、硅烷在硅溶胶中水解，得到溶胶-凝胶体系，反应机理如下:
权利要求
1.一种有机改性陶瓷不粘涂层，其特征在于该涂层是由A、B、C三组分按重量比2:0.5 2:0.1 2混合而成，其中: A组分:将按质量分数计的组分:硅溶胶45 100%、耐温颜料O 30%、体质颜料O 20%、分散助剂O 2%、流平助剂O 3%进行分散，然后研磨2小时以上得到A组分； B组分:将按质量分数计的组分:酸催化剂0.2 1.6%、环氧基硅烷6 9%、异氰酸基硅烷6 9%、其他硅烷80.4 87.8%混合得到B组分； C组分:将按质量分数计的醇溶性丙烯酸树脂I 10%、不粘助剂O 30%和异丙醇60 99%混合，使醇溶性丙烯酸树脂和不粘助剂分散溶解在异丙醇中，得到C组分。
2.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:A组分中，所述的硅溶胶的pH为2 11，粒径为5 50nm，二氧化硅含量为20 50%。
3.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:A组分中，所述的耐温颜料选自金红石、钛白、钛黄、氧化铁黑、氧化铁红、钴黑、钴蓝、钴绿、炭黑、珠光或铝银粉中的一种或二种以上；所述的体质颜料是粒径小于IOOMm的粉末填料，选自石英粉、硅晶须、钛酸钾晶须、氧化铝、硅藻土、碳化硅或金刚石中的一种或二种以上。
4.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:A组分中，所述的分散助剂为BYK-190，所述的流平助剂为BYK-333 ;C组分中，所述的不粘助剂是硅油1-9770。
5.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:B组分中，所述的其他硅烷具有以下分子通式=RnSi (OR’)4-n，其中:R为烷基、芳基、取代烷基或取代芳基；R’为Cl - C5烧基;n=l、2或O。
6.根据权利要求1或5所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:B组分中，所述的环氧基硅烷，通式为CH2-CH(0)-R-Si(0R’)3，所述的异氰酸基硅烷，通式为NCO-R-Si (OR’)3，其中R为连接Si和环氧基的基团，R’为Cl -C5烷基。
7.根据权利要求1或5所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:B组分中，所述的环氧基硅烧是Y —(2,3-环氧丙氧)丙基二甲氧基娃烧，异氰酸基娃烧是异氰酸丙基二乙氧基娃烧。
8.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:B组分中，所述的酸催化剂为乙酸，乙酸的添加量是A 、B、C三组分总重量的0.1 0.5%。
9.根据权利要求1或2或3所述的陶瓷不粘涂层，其特征在于:所述的A、B、C三组分的重量比为2:1:0.1 I。
10.一种权利要求1所述的有机改性陶瓷不粘涂层的涂覆方法，其特征在于该方法包括以下步骤: a，前处理:将金属基材在300°C 400°C温度下除油，然后进行化学处理，包括碱洗和酸洗，再喷砂增强涂层附着； b，涂料混合:将所述的A、B组分按重量比混合搅拌或滚动3 15小时，进行水解缩合反应，然后加入C组分混合均匀； c，涂料喷涂:将经a步骤处理后的基材预热到40 80°C，将涂料通过压缩空气喷涂在预热的基材上； d，烧结固化:将c步骤得到的基材在55 80°C温度下流平烘干10 15min，再逐渐升温到280°C 300°C，烧结10 15min后冷却即可。
全文摘要
本发明涉及一种有机改性陶瓷不粘涂层，该涂层是由A、B、C三组分按重量比20.5～20.1～2混合而成，A组分将按质量分数计的组分硅溶胶45～100%、耐温颜料0～30%、体质颜料0～20%、分散助剂0～2%、流平助剂0～3%进行分散，然后研磨2小时以上得到A组分；B组分将按质量分数计的组分酸催化剂0.2～1.6%、环氧基硅烷6～9%、异氰酸基硅烷6～9%、其他硅烷80.4～87.8%混合得到B组分。C组分将按质量分数计的醇溶性丙烯酸树脂1～10%、不粘助剂0～30%和异丙醇60～99%混合，使醇溶性丙烯酸树脂和不粘助剂分散溶解在异丙醇中，得到C组分。该涂层改善了现有的陶瓷不粘涂层的附着力和韧性较差的问题。
文档编号B05D3/02GK103205142SQ20131001433
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者关建安, 王锡铭, 史航, 冯蔚 申请人:浙江鹏孚隆科技有限公司, 浙江鹏孚隆化工有限公司