本发明涉及不粘涂层技术领域，尤其是涉及一种用于炊具上面的具有类抛丸效果的不粘涂层及其制备方法。
背景技术：
不粘炊具自诞生以来，以其环保、健康、美观的优势迅速获得了人们的喜爱，这种不粘炊具表面有一层不粘涂层，其成份主要为一种合成的高分子材料聚四氟乙烯(PTFE)，它的摩擦系数极小，临界表面张力18.5×10-3N/m，故不易被液体浸润，即具有非常好不粘性。
不粘炊具经过几十年的应用和发展，这种以聚四氟乙烯为主要成份的不粘涂层也越来越成熟，但由于PTFE本身强度低、耐摩擦性差，以其生产的氟涂料也存在硬度低、不耐磨损的缺点，这在一定程度上也降低了不粘炊具在使用过程中的不粘性。为了尽可能的保留或延长不粘炊具的不粘性，人们采取了很多方法，如在锅体上的内表面上加工成一些凹凸的花纹，以使不粘涂层在外力的作用下不易被磨损贻尽。类似的还有通过对锅体内壁进行多次的抛丸处理，形成特殊结构的颗粒和凹槽，这样在其表面上喷涂不粘涂层后，也形成这种特殊的凹凸结构，于是在烹饪过程中，与锅铲及食物始终是以点接触，延长了不粘层的使用寿命。
由于施工在这种锅体上的不粘涂料最后会得到一种区别于普通光滑涂层的另外一种凹凸感的不粘涂层，这种特殊效果的涂层看起来更有质感，使人耳目一新，在人们对产品审美要求多样化的今天也受到了很多人的追捧，但这种对锅体的抛丸处理工艺较复杂，资源消耗大，因此成本也较高。
技术实现要素：
针对上述问题，本申请人提供了一种类似抛丸效果的不粘涂层及其制备方法。本发明不需对锅体进行抛丸处理，但也可得到类似抛丸效果的不粘涂层，同时也具有良好的硬度、耐磨性和不粘性。
本发明的技术方案如下：
一种仿抛丸效果的不粘涂层，包括底涂层、中涂层和面涂层，底涂层固化后得到一种类似抛丸效果的涂层，中涂层提供连接底涂层和面涂层的作用，面涂层提供不粘性；
所述底涂层材料由以下重量份数的原料组成：
聚合物树脂：20～30份；
颜料：1～3份；
PEEK树脂：15～20份；
填料：3～5份；
溶剂A：40～50份；
助剂A：0.5～1份。
所述中涂层材料由以下重量份数的原料组成：
聚合物树脂：20～30份；
颜填料：5～8份；
PEEK树脂：10～20份；
PTFE乳液：20～30份；
溶剂B：10～15份；
助剂B：0.5～1份。
所述面涂层材料由以下重量份数的原料组成：
丙烯酸乳液：10～15份；
珠粉：0.5～1份；
颜填料：1～2份；
PTFE乳液：60～70份；
溶剂B：10～15份；
助剂B：4～8份。
所述聚合物树脂为聚醚砜(PES)和聚酰胺-酰亚胺(PAI)二者的混合物，其质量比为1:0.1～1.5；所述底涂层的溶剂A由以下重量百分比的原料组成：丙二醇55～60％、异丙醇25～30％、去离子水10～15％；所述底涂层的填料为碳化硅微细粉末；所述底涂层的助剂A为反应型乳化剂。
所述颜填料为碳黑或氧化铝，所述中涂层的溶剂B为去离子水，所述中涂层的助剂B为表面活性剂。
所述底涂层材料的制备方法为：
将聚合物树脂、颜料及50％的溶剂混合，在H.S.D.1200～1300rpm速度下搅拌10～20min，然后使用砂机将其细度研磨至小于等于20微米；
再依次将余料边搅拌边加入，最后经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：15～20s的均匀分散液。
所述中涂层材料的制备方法为：
先加入聚合物树脂，再依次加入颜填料、溶剂B，搅拌均匀后经过砂机研磨至细度小于或等于10微米，然后加入PTFE乳液，100～200rpm搅拌均匀后，再在300～340rpm速度搅拌下加入PEEK树脂，最后再加入助剂B，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：12～18s。
所述面涂层材料的制备方法为：
先加入丙烯酸乳液，边搅拌边加入珠粉、颜填料、50％的溶剂B，200～260rpm搅拌5～10分钟后，换喷射式钻头，200～260rpm搅拌状态下加入PTFE乳液，最后加入助剂B及余料搅拌均匀，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：12～18s。
一种仿抛丸效果的不粘涂层的喷涂方法，具体步骤如下：
(1)在底涂层施工前，底材需要经过喷砂处理；
(2)底涂层固化温度及时间为：380～400℃、7～10min，底涂层的膜厚为50～80μm；
(3)中涂层和面涂层湿碰湿喷涂在底涂层上，经过90～100℃/5～10min表干后再在380～400℃/10～15min固化，最终得到一种类抛丸效果的不粘涂层；中涂层和面涂层的总膜厚为15～25μm，最终不粘涂层的总膜厚为65～105μm。
PEEK树脂为粉状物料，在加入时注意搅拌均匀。
本发明有益的技术效果在于：
PEEK树脂为聚醚醚酮；PTFE乳液为聚四氟乙烯乳液。聚醚醚酮属于一种特珠的工程塑料，是由英国ICI公司于1978年首先开发出来的一种具有超高特种工程塑料，其具有良好的耐高温性、耐磨性、耐化学药品性、不燃烧性、耐水解性、电气性能和耐辐射性、良好的加工性以及安全性。PEEK聚合物的玻璃化温度为143℃，熔化温度为343℃，其热变形温度可达315℃，连续使用温度可达260℃，到300℃时仍然能保持优越的机械性能。其在高温熔融时会形成类似抛丸一样的凹凸表面效果。
底涂层中应用聚醚醚酮，一方面其可以与金属底材有良好的附着力，另外可以形成类似抛丸效果的底涂层，中涂层采用PEEK通过聚合物与PTFE共混，以连接底涂层和面涂层，使各涂层之间具有良好的附着力，面漆层主要应用PTFE以提供良好的不粘性。具体应用时，即底涂层先固化形成类似抛丸的涂层，中涂层及面涂层再湿碰湿喷涂于底涂层之上，最后再固化得到最终的一种类似抛丸效果的不粘涂层。由于底、中涂层中采用了PEEK，因此最终的涂层同时也具有比较高的硬度及耐磨性。
本发明无需对锅体进行特殊的表面处理，涂层本身在施工固化后就可得到类似抛丸效果的涂层，涂层本身硬度相比普通涂层要高，耐磨性也更优异，同时也有良好的不粘效果。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
本申请人提供了一种仿抛丸效果的不粘涂层，包括底涂层、中涂层和面涂层，底涂层固化后得到一种类似抛丸效果的涂层，中涂层提供连接底涂层和面涂层的作用，面涂层提供不粘性。
(1)所述底涂层材料由以下重量份数的原料组成：
PES树脂：15份；
PAI树脂：5份
颜料：1份；
PEEK树脂：15份；
填料：3份；
溶剂A：40份；
助剂A：0.5份。
所述底涂层的溶剂A由以下重量百分比的原料组成：丙二醇60％、异丙醇25％、去离子水15％；所述底涂层的填料为碳化硅微细粉末(粒径为1200目)；所述助剂A为Disponil SDS 15反应型乳化剂。
所述底涂层材料的制备方法为：
将聚合物树脂、颜料及50％的溶剂混合，在H.S.D.1200rpm速度下搅拌20min，然后使用砂机将其细度研磨至小于等于20微米；
再依次将余料边搅拌边加入，最后经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：15s的均匀分散液。
(2)所述中涂层材料由以下重量份数的原料组成：
PES树脂：15份；
PAI树脂：5份；
颜填料：5份；
PEEK树脂：10份；
PTFE乳液：20份；
溶剂B：10份；
助剂B：0.5份。
所述颜填料为碳黑，所述中涂层的溶剂B为去离子水，所述中涂层的助剂B为TRITON X 100表面活性剂。
所述中涂层材料的制备方法为：
先加入聚合物树脂，再依次加入颜填料、溶剂，搅拌均匀后经过砂机研磨至细度小于或等于10微米，然后加入PTFE乳液，200rpm搅拌均匀后，再在300rpm速度搅拌下加入PEEK树脂，最后再加入助剂，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：12s。
(3)所述面涂层材料由以下重量份数的原料组成：
丙烯酸乳液：10份；
颜填料：1份；
PTFE乳液：60份；
溶剂B：10份；
助剂B：4份。
所述颜填料为碳黑，所述中涂层的溶剂B为去离子水，所述中涂层的助剂B为TRITON X 100表面活性剂。
所述面涂层材料的制备方法为：
先加入丙烯酸乳液，边搅拌边加入碳黑颜料、50％的溶剂，200rpm搅拌5分钟后，换喷射式钻头，200rpm搅拌状态下加入PTFE乳液，最后加入助剂及余料搅拌均匀，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：12s。
本仿抛丸效果的不粘涂层的喷涂方法如下：
(1)在底涂层施工前，底材需要经过喷砂处理；
(2)底涂层固化温度及时间为：380℃、10min，底涂层的膜厚为50μm；
(3)中涂层和面涂层湿碰湿喷涂在底涂层上，经过90℃/10min表干后再在380℃/10min固化，最终得到一种类抛丸效果的不粘涂层；中涂层和面涂层的总膜厚为25μm，最终不粘涂层的总膜厚为75μm。
其中，PEEK树脂为粉状物料，在混合加入时注意要搅拌均匀。
实施例2
本申请人提供了一种仿抛丸效果的不粘涂层，包括底涂层、中涂层和面涂层，底涂层固化后得到一种类似抛丸效果的涂层，中涂层提供连接底涂层和面涂层的作用，面涂层提供不粘性。
(1)所述底涂层材料由以下重量份数的原料组成：
PES树脂：15份；
PAI树脂：10份；
颜料：2份；
PEEK树脂：18份；
填料：4份；
溶剂A：45份；
助剂A：0.5份。
所述聚合物树脂为聚醚砜即PES，所述底涂层的溶剂A由以下重量百分比的原料组成：丙二醇60％、异丙醇30％、去离子水10％；所述底涂层的填料为1200目碳化硅微细粉末；所述底涂层的助剂A为Disponil SDS 15反应型乳化剂
所述底涂层材料的制备方法为：
将聚合物树脂、颜料及50％的溶剂混合，在H.S.D.1250rpm速度下搅拌15min，然后使用砂机将其细度研磨至小于等于20微米；
再依次将余料边搅拌边加入，最后经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：18s的均匀分散液。
(2)所述中涂层材料由以下重量份数的原料组成：
PES树脂：15份；
PAI树脂：10份；
颜填料：7份；
PEEK树脂：15份；
PTFE乳液：25份；
溶剂B：17份；
助剂B：0.5份。
所述颜填料为氧化铝，所述中涂层的溶剂B为去离子水，所述中涂层的助剂B为TRITON X 100表面活性剂。
所述中涂层材料的制备方法为：
先加入聚合物树脂，再依次加入颜填料、溶剂，搅拌均匀后经过砂机研磨至细度小于或等于10微米，然后加入PTFE乳液，220rpm搅拌均匀后，再在320rpm速度搅拌下加入PEEK树脂，最后再加入助剂，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：16s。
(3)所述面涂层材料由以下重量份数的原料组成：
丙烯酸乳液：12份；
珠粉：0.5份；
颜填料：1.5份；
PTFE乳液：65份；
溶剂B：12份；
助剂B：6份。
所述颜填料为氧化铝，所述中涂层的溶剂B为去离子水，所述中涂层的助剂B为TRITON X 100表面活性剂。
所述面涂层材料的制备方法为：
先加入丙烯酸乳液，边搅拌边加入珠粉、氧化铝颜料、50％的溶剂，240rpm搅拌8分钟后，换喷射式钻头，240rpm搅拌状态下加入PTFE乳液，最后加入助剂及余料搅拌均匀，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：16s。
本仿抛丸效果的不粘涂层的喷涂方法如下：
(1)在底涂层施工前，底材需要经过喷砂处理；
(2)底涂层固化温度及时间为：390℃、8min，底涂层的膜厚为60μm；
(3)中涂层和面涂层湿碰湿喷涂在底涂层上，经过95℃/10min表干后再在390℃/10min固化，最终得到一种类抛丸效果的不粘涂层；中涂层和面涂层的总膜厚为20μm，最终不粘涂层的总膜厚为80μm。
其中，PEEK树脂为粉状物料，在混合时注意均匀。
实施例3
本申请人提供了一种仿抛丸效果的不粘涂层，包括底涂层、中涂层和面涂层，底涂层固化后得到一种类似抛丸效果的涂层，中涂层提供连接底涂层和面涂层的作用，面涂层提供不粘性。
(1)所述底涂层材料由以下重量份数的原料组成：
PES树脂：15份；
PAI树脂：15份；
颜料：3份；
PEEK树脂：20份；
填料：5份；
溶剂A：50份；
助剂A：1份。
所述聚合物树脂为聚醚砜即PES，所述底涂层的溶剂A由以下重量百分比的原料组成：丙二醇55％、异丙醇30％、去离子水15％；所述底涂层的填料为碳化硅微细粉末(1200目)；所述底涂层的助剂A为Disponil SDS 15反应型乳化剂。
所述底涂层材料的制备方法为：
将聚合物树脂、颜料及50％的溶剂混合，在H.S.D.1300rpm速度下搅拌10min，然后使用砂机将其细度研磨至小于等于20微米；
再依次将余料边搅拌边加入，最后经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：20s的均匀分散液。
(2)所述中涂层材料由以下重量份数的原料组成：
PES树脂：15份；
PAI树脂：15份；
颜填料：8份；
PEEK树脂：20份；
PTFE乳液：30份；
溶剂B：15份；
助剂B：1份。
所述颜填料为氧化铝，所述中涂层的溶剂B为去离子水，所述中涂层的助剂B为TRITON X 100表面活性剂。
所述中涂层材料的制备方法为：
先加入聚合物树脂，再依次加入颜填料、溶剂，搅拌均匀后经过砂机研磨至细度小于或等于10微米，然后加入PTFE乳液，260rpm搅拌均匀后，再在340rpm速度搅拌下加入PEEK树脂，最后再加入助剂，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：18s。
(3)所述面涂层材料由以下重量份数的原料组成：
丙烯酸乳液：15份；
珠粉：1份；
颜填料：2份；
PTFE乳液：70份；
溶剂B：15份；
助剂B：8份。
所述颜填料为碳黑，所述中涂层的溶剂B为去离子水，所述中涂层的助剂B为TRITON X 100表面活性剂。
所述面涂层材料的制备方法为：
先加入丙烯酸乳液，边搅拌边加入珠粉、碳黑颜料、50％的溶剂，260rpm搅拌5分钟后，换喷射式钻头，260rpm搅拌状态下加入PTFE乳液，最后加入助剂及余料搅拌均匀，经过调整得到粘度为DIN4#，23℃：18s。
本仿抛丸效果的不粘涂层的喷涂方法如下：
(1)在底涂层施工前，底材需要经过喷砂处理；
(2)底涂层固化温度及时间为：400℃、7min，底涂层的膜厚为80μm；
(3)中涂层和面涂层湿碰湿喷涂在底涂层上，经过100℃/10min表干后再在400℃/10min固化，最终得到一种类抛丸效果的不粘涂层；中涂层和面涂层的总膜厚为25μm，最终不粘涂层的总膜厚为105μm。
其中，PEEK树脂为粉状物料，在加入时注意混合均匀。
测试例：
对实施例1～3制备得到的不粘涂层进行性能测试，测试方法和结果见表1所示。
表1
表1中各测试项目的具体测定方法如下：
漆膜效果：目视
耐腐蚀性：配制浓度为10％的盐水，将测试工件浸泡在盐水当中保持盐水微沸状态24小时后取出观察漆膜有无脱落、腐蚀。
耐磨性：参考标准BS7069:1988
硬度：参考标准ASTM D3363《用铅笔试验测定漆膜硬度》，其中铅笔牌号为德国铅笔STAEDTLER
不粘性：漆膜在开始测试之前，先必须用植物油擦拭，然后用热水和洗涤剂将其清洗干净。将漆膜加热到160±10℃，保持这个温度5分钟后，小心破壳打入一个鸡蛋，煎蛋9分钟后，将鸡蛋从锅内倒出。此时观察鸡蛋是否能顺利倒出及漆膜上是否有鸡蛋残留。
从上面测试结果可看出：底漆中PEEK的占比会影响最终的漆膜表面效果；PAI与PES结合的比例会影响最终涂层的耐腐蚀性及硬度。