本发明涉及一种不沾锅涂层，特别涉及一种耐烧干的不沾涂层及不沾锅。
背景技术：
：不粘锅即做饭不会粘锅底的锅，是因为锅底采用了不粘涂层，常见的、不粘性能最好的有聚四氟乙烯涂层和陶瓷涂层。目前聚四氟乙烯涂层采用水性聚四氟乙烯不粘涂料涂覆或将聚四氟乙烯粉末涂料喷涂至金属表面后高温烘烤后固化得到。由于聚四氟乙烯的熔点限制，不沾锅在错误操作烧干或干烧时，聚四氟乙烯涂层会发生软化至局部集热高的部位发生熔融。软化或熔融聚四氟乙烯涂层在沸腾的水或油液中气泡快速逸出和破裂时冲击力作用下，聚四氟乙烯涂层产生空白区域，水和油液可透过聚四氟乙烯涂层直接与锅体接触，并在高温下以液态或气态的形式渗入以及加热，聚四氟乙烯涂层与锅体之间，使聚四氟乙烯涂层在空白区域外沿结合力下降，空白区域扩大，最终使聚四氟乙烯涂层成片软化和脱落，不沾锅使用寿命减小甚至直接报废。即使发现后及时停止加热后降温，空白区域收缩成针孔或孔眼，但此后外界的物质可通过针孔或孔眼腐蚀锅体，锅体表面膨胀疏松造成聚四氟乙烯涂层掀起脱落，以及下次烹煮时水和油液可透过直接与锅体接触，使得不沾锅的使用寿命也受到折损。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种耐烧干的不沾涂层，减小空白区域产生的可能，提高不沾涂层的耐烧干性能，延长不沾涂层在高温加热下的使用寿命。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐烧干的不沾涂层，所述不沾涂层由不沾涂料烧结固化而成，层厚度为12±0.5μm，所述不沾涂料由包含以下质量份数的原料制成：四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末90-100份，sic晶须60-90份，稀释剂150-220份；四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末粒径为350-550nm，sic晶须的直径为250-450nm，长度为3-5μm。通过采用上述技术方案，由于sic晶须的现有生产工艺，sic晶须表面体现有部分sio2的特性，如sic晶须表面分布有硅羟基；当不沾涂料高温烧结时，随温度升高sic晶须吸附的水分脱除，同时硅羟基与熔融或半熔融的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物中醚键之间形成氢键，提高四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物与sic晶须的相容性，熔融四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物主动浸润sic表面；当不沾涂料固化成不沾涂层时，由于不沾涂层厚度为12±0.5μm，sic晶须的直径为250-450nm，长度为3-5μm，故sic晶须在不沾涂层内交错堆叠形成sic晶须骨架；不沾锅在错误操作烧干或干烧时，不沾涂层内四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物发生软化或熔融下，受到沸腾的水或油液中气泡快速逸出和破裂时冲击力作用，sic晶须骨架减缓冲击力对软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物变形；同时由于硅羟基脱除温度在754-793k之间，远高于四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物沸点，故软化的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物与sic晶须表面形成氢键，加强软化的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物与sic晶须表面的结合力，减缓软化的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物受冲击力向外晕开的趋势；熔融的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物主动浸润已出现的空白区域内的sic晶须表面，减小并修复空白区域；由上减小空白区域产生的可能，提高不沾涂层的耐烧干性能，延长不沾涂层在高温加热下的使用寿命。本发明进一步设置为：所述稀释剂为乙二醇和甘油的混合物，所述乙二醇占稀释剂的质量比为0.8-0.85。通过采用上述技术方案，乙二醇和甘油沸点低，常温下即易挥发，在不沾涂料中四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物烧结熔融前，已从不沾涂料中脱除，避免稀释剂脱除导致四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物高温熔融下形成的膜层出现气孔，提高不沾涂层的耐烧干性能；甘油和乙二醇混合可减缓乙二醇挥发速度，便于原料混合得到不沾涂料以及不沾涂料的涂装；同时甘油和乙二醇带有大量的羟基，可与四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物中的醚键、sic晶须表面的硅羟基形成氢键，使得四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末和sic晶须分散均匀，便于不沾涂料形成涂层后sic晶须骨架密度均匀。本发明进一步设置为：所述不沾涂料的原料还包括加强粉末10-22份，加强粉末粒径为250-350nm，所述加强粉末制备方法包括如下步骤：贝壳粉经浸出液在-15℃～-14℃下浸泡10-12min后干燥得到初成加强粉末，所述浸出液为尿素和碱水溶液，其中尿素浓度为4wt％，碱为氢氧化钠或氢氧化钾，碱浓度为8wt％，所述贝壳粉与浸出液浸泡时，贝壳粉与浸出液的质量比为0.2-0.4∶1。通过采用上述技术方案，加强粉末在不沾涂层中分布时，加强粉末掺杂嵌合在sic晶须骨架之间，加强sic晶须骨架之间的支撑强度，提高sic晶须骨架对减缓冲击力对软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物变形的效果，以及不沾涂层的抗划拉性能；同时贝壳粉经浸出液低温浸泡处理后，贝壳粉内的甲壳素溶出，贝壳粉表面向内形成中空的微孔通道，烧结过程中熔融的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物浸入微孔通道内，由此提高不沾涂层内部的结合力，提高软化或熔融下不沾涂层对气泡冲击力变形的抵抗能力；由此进一步提高不沾涂层的耐烧干性能。本发明进一步设置为：所述加强粉末制备方法包括如下步骤：初成加强粉末加入正硅酸乙酯的乙醇溶液搅拌浸泡12-14min后取出干燥得到成品加强粉末，所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中正硅酸乙酯的浓度为12-15wt％，所述初成加强粉末浸泡时，初成加强粉末与正硅酸乙酯的乙醇溶液质量比为0.68-0.7∶1。通过采用上述技术方案，初成加强粉末经初成正硅酸乙酯处理并干燥后，得到的成品加强粉末的表面有sio2分布，进而提高加强粉末与稀释剂的相容性，使加强粉末在稀释剂内分散更均匀，同时提高加强粉末耐腐蚀性。本发明进一步设置为：所述sic晶须用酸浸洗表面后使用。通过采用上述技术方案，用酸浸洗洗去sic晶须表面的金属氧化物，避免金属离子与硅羟基反应，以及避免sic晶须表面的金属氧化物降低sic晶须表面和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的结合力。本发明进一步设置为：所述sic晶须浸洗用酸为酒石酸水溶液或草酸水溶液。通过采用上述技术方案，酒石酸水溶液或草酸水溶液酸洗后，sic晶须表面处理的酒石酸或草酸在四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末熔融前分解，从sic晶须表面脱出，避免对sic晶须表面和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的结合力产生负面影响。本发明进一步设置为：所述sic晶须用10-12wt％的双氧水浸泡5-10min后沥干再用酸浸洗。通过采用上述技术方案，氧化sic晶须表面杂质，避免部分金属离子和酸反应产生不溶的络合物的可能，提高酸洗效果。本发明进一步设置为：所述不沾涂层由不沾涂料刷涂或刮涂于涂层设置区后烧结固化而成。通过采用上述技术方案，稀释剂可使不沾涂料在稀释剂完全恢复前，具有随时间衰减的流动性，不沾涂料可采用刷涂或刮涂涂覆；同时较喷涂和辊涂而言，刷涂或刮涂可减少涂覆发生对sic晶须的损伤，保证sic晶须骨架的完整性和密实度。本发明进一步设置为：所述不沾涂料使用前由超声波振荡处理5-10min。通过采用上述技术方案，避免不沾涂料长期密封静止导致sic晶须和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末沉淀，采用超声波振荡处理减少对sic晶须的损伤。针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种不沾锅，耐烧干性能好，容错性好，使用寿命长。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种不沾锅，包括锅体，其特征在于，所述锅体内侧还固化上述不沾涂层。通过采用上述技术方案，不沾涂层的耐烧干性能好，提高对不沾锅错误操作下烧干或干烧的容错性，延长不沾锅在高温加热下的使用寿命。综上所述，本发明具有以下有益效果：1.sic晶须在不沾涂层内交错堆叠形成sic晶须骨架，减缓冲击力对软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物变形；sic晶须表面与软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物缔结氢键，减缓软化的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物受冲击力向外晕开的趋势，熔融的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物主动浸润已出现的空白区域内的sic晶须表面，减小并修复空白区域，提高不沾涂层的耐烧干性能，延长不沾涂层在高温加热下的使用寿命；2.稀释剂为乙二醇和甘油的混合物，易挥发避免稀释剂脱除导致四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物高温熔融下形成的膜层出现气孔，以及使得四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末和sic晶须分散均匀，便于不沾涂料形成涂层后sic晶须骨架密度均匀；3.加强粉末掺杂嵌合在sic晶须骨架之间，加强sic晶须骨架之间的支撑强度，提高sic晶须骨架对减缓冲击力对软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物变形的效果以及不沾涂层的抗划拉性能，同时加强粉末表面的微孔通道浸入四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物，提高不沾涂层内部的结合力，提高软化或熔融下不沾涂层对气泡冲击力变形的抵抗能力，进一步提高不沾涂层的耐烧干性能；4.sic晶须用酸浸洗洗去sic晶须表面的金属氧化物后使用，避免sic晶须表面的金属氧化物降低sic晶须表面和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的结合力，且浸洗用酸优选酒石酸水溶液或草酸水溶液，酒石酸或草酸不沾涂层烧结过程中熔融前分解脱除，避免对sic晶须表面和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的结合力产生负面影响；5.sic晶须用10-12wt％的双氧水浸泡5-10min后沥干再用酸浸洗，提高酸洗效果；6.不沾涂料可采用刷涂或刮涂涂覆，较喷涂和辊涂而言，刷涂或刮涂可减少涂覆发生对sic晶须的损伤，保证sic晶须骨架的完整性和密实度；7.提供一种不沾锅，耐烧干性能好，容错性好，使用寿命长。具体实施方式实施例一，一种耐烧干的不沾涂层，采用不沾涂料烧结固化而成。不沾涂料由包含以下质量份数的原料制成：四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末90-100份，sic晶须60-90份，稀释剂150-220份，加强粉末10-22份。四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末粒径为350-550nm。四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物为全氟烷基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，可为全氟甲基乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物、全氟乙基乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物或全氟丙基乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，此处以全氟丙基乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物(pfa)为例。sic晶须的直径为250-450nm，长度为3-5μm。稀释剂为乙二醇和甘油的混合物，乙二醇占稀释剂的质量比为0.8-0.85。加强粉末制备由贝壳粉制备，粉末粒径为250-350nm。加强粉末的制备方法如下：1)以尿素、碱和水配制浸出液，浸出液中尿素浓度为4wt％，碱浓度为8wt％，碱为碱为氢氧化钠或氢氧化钾；2)对浸出液降温冷却至-15℃～-14℃，得到低温浸出液；3)将粒径为250-350nm的贝壳粉加入低温浸出液，贝壳粉与低温浸出液的质量比为0.2-0.4∶1，保持浸出液温度在-15℃～-14℃浸泡贝壳粉10-12min后，取出真空干燥，得到初成加强粉末；4)将正硅酸乙酯溶于的乙醇溶液中获得正硅酸乙酯浓度为12-15wt％的正硅酸乙酯的乙醇溶液；5)将初成加强粉末与正硅酸乙酯的乙醇溶液以质量比0.68-0.7∶1混合，初成加强粉末浸泡12-14min后取出干燥得到成品加强粉末。不沾涂料的制备方法如下：1)按质量份数称取四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末90-100份、稀释剂150-220份和加强粉末10-22份，密封状态下混合均匀得到混合液体a；2)称取sic晶须60-90份用10-12wt％的双氧水浸泡5-10min后沥干，再用浓度为10wt％的酒石酸水溶液浸洗表面sic晶须，再干燥；3)将2)处理后sic晶须加入混合液体a，在密封状态下使用超声波辅助混合15-20min，混合均匀得到不沾涂料。不沾涂层的生产工艺如下：1)不沾涂料由超声波振荡处理5-10min；2)将不沾涂料刮涂于基材表面，待稀释剂挥发至不沾涂料凝固得到不沾涂料涂膜；3)将涂有不沾涂料涂膜的基板放入加热炉内加热，经预热区、加热区、保温区和降温区加热烧结固化，预热区温度220-280℃，预热区加热时间3-4min，加热区温度380-400℃，加热区加热时间8-10min，保温区温度340-360℃，保温区加热时间为3-5min，降温区80-100℃，降温区加热时间2-3min，自降温区取出的基板降低至室温后，基板上的不沾涂料涂膜转化为不沾涂层。不沾涂层厚度为12±0.5μm，不沾涂料涂膜厚度在14±0.5μm。根据上述不沾涂料制备方法、不沾涂层的生产工艺，进行不沾涂层的制作，获得实施例1a-1f，其不沾涂料的用量如下。对实施例1a-1f所得的不沾涂层进行干烧后剥离试验和烧干后剥离试验。干烧试验：采用板状的基材，将带有不沾涂层的基材水平放入烘箱内，分别在300℃、400℃、500℃下加热10min，加热后取出待冷却至室温，随机选取四个3cm*3cm的方格区域，检测空白区域面积，计算单位面积(cm2)内空白区域占比。烧干后剥离试验：基材制成内径为10cm，锅沿高度为3cm的锅体，在锅体内侧固化不沾涂层。加热锅体并持续向锅体内加入水，保持水沸腾且液面高度为3±1mm，加热10min后，倒去锅体内残留水分，待通风冷却并干燥5h后，在锅底中心选定区域根据gb/t9286-1998标准记载的划格试验方法检测不沾涂层的附着力，每一实施例均进行多组试验，试验结果以分级和平均交叉切割面积剥落率表示，干烧后剥离试验和烧干后剥离试验结果如下。1)干烧试验2)烧干后剥离试验。实施例1a实施例1b实施例1c实施例1d实施例1e实施例1f分级000000交叉切割面积剥落率/％000000.1对比例一，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于以直径为250-450nm的sic粉体替代sic晶须。对比例二，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于sic晶须加入混合液体a前吗，再900℃下真空抽气煅烧2-3h。对比例三，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于以聚四氟乙烯粉末替代四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物粉末。对对比例一、对比例二和对比例三所得的不沾涂层进行干烧后剥离试验和烧干后剥离试验，试验结果如下。1)干烧试验。2)烧干后剥离试验。对比例一对比例二对比例三分级222交叉切割面积剥落率/％7.26.36.0对比实施例一、对比例一、对比例二和对比例三可知，sic晶须在不沾涂层内交错堆叠形成sic晶须骨架，减缓冲击力对软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物变形；sic晶须表面与软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物缔结氢键，减缓软化的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物受冲击力向外晕开的趋势，熔融的四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物主动浸润已出现的空白区域内的sic晶须表面，减小并修复空白区域，提高不沾涂层的耐烧干性能，延长不沾涂层在高温加热下的使用寿命。实施例二，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于稀释剂为3号白油。所得不沾涂料内存在固体团结。实施例三，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于以初成加强粉末直接作为加强粉末使用。对比例四，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于以贝壳粉直接作为加强粉末使用。对比例五，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于以加强粉末用量为0。实施例四，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂料制备步骤2)中以浓度为10wt％草酸水溶液替代浓度为10wt％的酒石酸水溶液浸洗表面sic晶须。对比例六，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂料制备步骤2)中以水替代10-12wt％双氧水浸泡sic晶须。对比例七，一种不沾涂层，基于对比例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂料制备步骤2)中以浓度为10wt％的盐酸替代浓度为10wt％的酒石酸水溶液浸洗表面sic晶须。对比例八，一种不沾涂层，基于对比例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂料制备步骤2)中以水替代浓度为10wt％的酒石酸水溶液浸洗表面sic晶须。对比例九，一种不沾涂层，基于实施例五的基础上，其区别之处在于在不沾涂料制备步骤2)中以水替代浓度为10wt％的酒石酸水溶液浸洗表面sic晶须。实施例五，一种不沾涂层，基于实施例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂料制备步骤中不沾涂料使用前不以超声波振荡处理，并密封静止48h。实施例六，一种不沾涂层，基于对比例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂层的生产工艺步骤2)中不沾涂料采用刷涂。对比例十，一种不沾涂层，基于对比例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂层的生产工艺步骤2)中不沾涂料采用喷涂。对比例十一，一种不沾涂层，基于对比例1a的基础上，其区别之处在于在不沾涂层的生产工艺步骤2)中不沾涂料采用辊涂。对实施例二至实施例五、对比例四至对比例十一所得的不沾涂层进行干烧后剥离试验和烧干后剥离试验，试验结果如下。1)干烧试验。2)烧干后剥离试验。由上可知，加强粉末掺杂嵌合在sic晶须骨架之间，加强sic晶须骨架之间的支撑强度，提高sic晶须骨架对减缓冲击力对软化或熔融下四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物变形的效果以及不沾涂层的抗划拉性能，同时加强粉末表面的微孔通道浸入四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物，提高不沾涂层内部的结合力，提高软化或熔融下不沾涂层对气泡冲击力变形的抵抗能力，进一步提高不沾涂层的耐烧干性能。sic晶须用酸浸洗洗去sic晶须表面的金属氧化物后使用，避免sic晶须表面的金属氧化物降低sic晶须表面和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的结合力，且浸洗用酸优选酒石酸水溶液或草酸水溶液，酒石酸或草酸不沾涂层烧结过程中熔融前分解脱除，避免对sic晶须表面和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物的结合力产生负面影响；并且sic晶须用10-12wt％的双氧水浸泡5-10min后沥干再用酸浸洗，提高酸洗效果。沾涂料采用刷涂或刮涂涂覆，较喷涂和辊涂而言，刷涂或刮涂可减少涂覆发生对sic晶须的损伤，保证sic晶须骨架的完整性和密实度。实施例七，一种不沾锅，包括锅体，锅体内侧还固化实施例1a的不沾涂层。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12