一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物及其涂覆方法
【专利摘要】本发明属于对表面涂布液体或其它流体的工艺【技术领域】，涉及一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物及其涂覆方法。一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，由A、B两组分混合而成，其中A组分与B组分的重量比为1～3：1，其中，A组分包括以下质量百分含量计的组分：30～95%硅溶胶、0～3%流平剂、0～20%耐温颜料、0～30%填料，余量为水溶性溶剂；B组分包括以下质量百分含量计的组分：50～90%烷氧基硅烷、2～4%环氧基硅烷、6～12%的线性有机官能团的聚硅氧烷树脂、0.1～1%酸催化剂，余量为水溶性溶剂。与现有的不粘涂层相比，本发明的柔韧性陶瓷不粘涂层耐温在300℃以上，很好地改善了陶瓷不粘涂层附着力差和柔韧性差的缺点，提高陶瓷不粘涂层的应用性。
【专利说明】一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物及其涂覆方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于对表面涂布液体或其它流体的工艺【技术领域】，涉及一种柔韧性陶瓷不 粘涂层组合物及其涂覆方法。
【背景技术】
[0002] 不粘涂层在炊具应用已有半个世纪，其良好的不粘性能为人们的生活提供了便 捷。不粘涂层根据其成膜物质分类主要有氟树脂不粘涂层、陶瓷不粘涂层、硅树脂不粘涂层 三类，主要应用在炊具、小家电等领域。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PF0A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。
[0003] 陶瓷不粘涂层应用溶胶-凝胶技术，涂层形成网络无机结构，陶瓷涂层的特点是 硬度高、耐温性能好，缺点是很脆，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，需要研制一种柔韧性陶瓷涂层来解决这些问题。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的缺陷提供一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，改善现有的陶 瓷涂层柔韧性较差的问题。
[0005] 本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：
[0006] 一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，由A、B两组分混合而成，其中A组分与B组分的 重量比为1?3 :1,其中，A组分包括以下质量百分含量计的组分：30?95%娃溶胶、0? 3%流平剂、0?20%耐温颜料、0?30%填料，余量为水溶性溶剂；B组分包括以下质量百分 含量计的组分：50?90%烷氧基硅烷、2?4%环氧基硅烷、6?12%的线性有机官能团的聚 硅氧烷树脂、0. 1?1%酸催化剂，余量为水溶性溶剂。
[0007] 另一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物(不含水溶性溶剂)，由A、B两组分混合而成，其 中A组分与B组分的重量比为1?3 :1，其中，A组分包括以下质量百分含量计的组分：47? 100%硅溶胶、0?3%流平剂、0?20%耐温颜料、0?30%填料；B组分包括以下质量百分含 量计的组分：83?91. 9%烷氧基硅烷、2?4%环氧基硅烷、6?12%的线性有机官能团的聚 硅氧烷树脂、〇. 1?1%酸催化剂。
[0008] 上述柔韧性陶瓷不粘涂层组合物的成膜技术机理和过程如下：
[0009] 1、硅烷在硅溶胶中水解，得到溶胶-凝胶体系，反应机理如下：
[0010]
【权利要求】
1. 一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：由A、B两组分混合而成，其中A组分 与B组分的重量比为1?3 :1，其中， A组分包括以下质量百分含量计的组分：30?95%硅溶胶、0?3%流平剂、0?20%耐 温颜料、〇?30%填料，余量为水溶性溶剂； B组分包括以下质量百分含量计的组分：50?90%烷氧基硅烷、2?4%环氧基硅烷、6? 12%的线性有机官能团的聚硅氧烷树脂、0. 1?1%酸催化剂，余量为水溶性溶剂。
2. 根据权利要求1所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：硅溶胶为pH2? 11,粒径为5?50nm，二氧化硅含量为20?50%。
3. 根据权利要求1或2所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：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；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或2所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：所述的水溶 性溶剂包括醇类、酮类、胺类、醇醚类、醇酮类、酰胺类、杂环类或水中的一种或多种。
5. 根据权利要求1或2所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：环氧基硅烷 和线性有机官能团的聚硅氧烷树脂的摩尔比为1. 8~2. 2:1。
6. 根据权利要求1所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，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为烷基、芳基、取代烷基或取代芳基；R'为Q -C5 烧基；n=l、2 或 0。
7. 根据权利要求6所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：所述的烷氧基硅 烧为甲基二甲氧基娃烧（MTMS)、甲基二乙氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧、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种或多种。
8. 根据权利要求1所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：所述的环氧基硅 烷通式如下：CH2-CH(0)-R-Si (OR'）3, R为连接Si和环氧基的基团，R'为Q - C5烷基；所 述线性有机官能团的聚硅氧烷树脂，其通式如下：X-R-[SiCH3) 20]n-Si (CH3)2-R-X，X为可以 和环氧基团反应的氨基、仲氨基、羧基或羟基基团。
9. 一种柔韧性陶瓷不粘涂层组合物，其特征在于：由A、B两组分混合而成，其中A组分 与B组分的重量比为1?3 :1，其中， A组分包括以下质量百分含量计的组分：47?100%硅溶胶、0?3%流平剂、0?20%耐 温颜料、〇?30%填料； B组分包括以下质量百分含量计的组分：83?91. 9%烷氧基硅烷、2?4%环氧基硅烷、 6?12%的线性有机官能团的聚硅氧烷树脂、0. 1?1%酸催化剂。
10. -种权利要求1或9所述的柔韧性陶瓷不粘涂层组合物的涂覆方法，包括以下步 骤： a，前处理：将金属基材在300°C?400°C的温度下除油，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； 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。
【文档编号】C09D7/12GK104059398SQ201410131419
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】史航, 关建安, 王锡铭, 王锐 申请人:浙江鹏孚隆科技有限公司