一种易于清洁且使用寿命长的涂层及其使用方法和产品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂层涂料技术领域，尤其涉及一种易于清洁且使用寿命长的涂层及其 使用方法和产品。
【背景技术】
[0002] 我国每年因金属腐蚀造成的经济损失约占国民生产的4%，已经超过火灾、风灾造 成损失的总和，因此金属的防腐技术已经受到人们的高度重视。在金属表面涂覆一层防腐 涂层是一种有效的金属防腐技术。对五金洁具而言，易于清洁指纹和食物污渍，以及耐盐 雾、酸和/或食品酱料的腐蚀也是非常重要的性能，而在五金表面涂布具有一定厚度的涂 层，可以至少部分地满足前述的一些需求。
[0003] 当前，市场上已出现了一些溶剂型的聚合物涂料产品，例如来自台湾的NT5300，来 自新加坡的Alpha337,等等。前期研宄发现经过酸化的涂料涂覆于五金表面形成的涂层均 呈现出良好的易清洁性能。然而，该涂层对于盐雾、酸以及诸如酱油、辣椒酱、番茄酱等食品 酱料的耐腐蚀性仍不够理想。
[0004] 因此，希望提供一种易于清洁且使用寿命长的五金洁具产品，在其表面形成的涂 层对指纹和食物污渍的易清洁性更好、更为耐受盐雾、酸的腐蚀。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提出一种附着于其它基材表面易于清洁且使用寿命长的涂层， 涂层具有极强的抗酸碱抗蚀性能，涂层耐用性高。
[0006] 本发明的另一个目的在于提出在基材表面涂敷形成上述涂层的方法，操作简单， 使涂层结构更稳定，延长涂层的寿命。
[0007] 本发明的另一个目的在于提出一种五金洁具，涂覆有上述涂层，五金表面高硬度、 高耐磨度、耐老化，使用寿命长。
[0008] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0009] -种附着于其它基材表面易于清洁且使用寿命长的涂层，其特征在于：所述涂层 的材料组成包括非晶态二氧化硅和填料，所述非晶态二氧化硅占所述涂层总质量的质量百 分数不低于15. 59%。
[0010] 更进一步说明，所述基材为金属、天然或人造石材、陶瓷、玻璃、有机高分子材料中 任意一种或多种复合。
[0011] 更进一步说明，所述涂层是由无机纳米二氧化娃溶胶作为成膜剂与填料制成的涂 料涂敷在基材表面固化而成。
[0012] 更进一步说明，所述涂料包括如下质量百分比的组分：30-95%成膜剂、1-65%填 料和0.05-8%调整剂，所述成膜剂包括纳米SiO2、胶体化学稳定剂和醇性溶剂；所述填料为 无机着色剂；所述调整剂包括分散稳定剂、流平剂和蒸发速度调节剂。
[0013] 更进一步说明，所述涂层是由无机纳米二氧化娃溶胶作为成膜剂与填料制成的涂 料涂敷在材料表面固化而成。
[0014] 更进一步说明，所述涂料包括如下质量百分比的组分：30-95%成膜剂、1-65%填 料和0.05-8%调整剂，所述成膜剂包括纳米SiO2、胶体化学稳定剂和醇性溶剂；所述填料为 无机着色剂；所述调整剂包括包括分散稳定剂、流平剂和蒸发速度调节剂。
[0015] 更进一步说明，所述成膜剂中有机高分子化合物的含量小于0. 5%，金属离子含量 小于80PPM。
[0016] 更进一步说明，一种在基材表面涂敷形成如上述所述涂层的方法，其包括如下步 骤：
[0017] A、涂料制备：按配比将成膜剂、填料和调整剂进行混合球磨制备获得无机纳米涂 料；
[0018] B、涂敷：将无机纳米涂料涂覆于基材表面；
[0019] C、烘干：将步骤B涂敷有无机纳米涂料的洁具烘干，获得具有无机涂层的产品。
[0020] 更进一步说明，一种在基材表面涂敷形成如上述所述涂层的方法，步骤A涂料的 制备包括以下步骤：
[0021] (1)将无机填料以适当配比与和成膜剂相容的溶剂，即碳原子数不超过5的一元 醇的一种或几种的复配物以及分散剂、防沉降剂混合后超细球磨〇. 5~48h，得到无机填料 浆；
[0022] (2)将经步骤（1)得到的无机填料浆、成膜剂、蒸发速度调整剂及流平剂按配 比混合后放于高速剪切混合机或球磨机或具有超声震荡功能的叶片式搅拌设备中混合 IOmin ~72h ;
[0023] (3)将经步骤⑵得到的浆料通过大于等于200目标准筛过滤，滤液即为无机涂 料。
[0024] 更进一步说明，步骤C中烘干的加热曲线为：40~50°C保温10~20min ;升温至 70~85°C，保温10~15min ;升温至115~130°C，保温15~30min ;升温至180~250°C， 保温10~60min，随炉冷却至接近室温后取出。
[0025] -种五金洁具，所述五金洁具表面附着有上述的涂层。
[0026] 本发明的有益效果：1、、以全无机材料作为成膜剂的无机涂层的表面高硬度、高耐 磨度、耐老化，延长产品的使用寿命；2、具有抗污、抗油、抗水的良好性能，提高被涂覆的基 材的整洁性；3、具有较大的强度，受外力冲击时涂层不容易破坏或脱落；4、生产方法简单， 有利于稳定涂层的结构，延长涂层的寿命。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的一个实施例的表面X射线衍射图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0029] -种附着于其它基材表面易于清洁且使用寿命长的涂层，所述涂层的材料组成包 括非晶态二氧化硅和填料，所示非晶态二氧化硅占所述涂层总质量的质量百分数不低于 15. 59%〇
[0030] 本发明涂层的成膜机理是Si-OH之间通过缩聚作用连接，烘干固化流程完成后， 膜内部尽管溶剂和其他有机成分已完全脱除，但由于位阻效应，仍有部分活性基团未完成 最终反应，其缩聚过程会在使用过程中继续缓慢进行，这使得形成的膜在相当长一段时间 内硬度、任性会继续提高，增加涂层耐用性，同时还会使涂层在一定程度上具有"自愈合性" 的良好属性，使用寿命长。
[0031] 更进一步说明，所述基材为金属、天然或人造石材、陶瓷、玻璃、有机高分子材料中 任意一种或多种复合。
[0032] 更进一步说明，所述涂层是由无机纳米二氧化娃溶胶作为成膜剂与填料制成的涂 料涂敷在基材表面固化而成。
[0033] 涂层在烧成固化之前涂覆层以无机纳米交替存在，有自固化特征，高温下表面活 性固化成膜，由于不含有金属离子，涂层形成后为全饱和结构，不受亲电剂或氧化剂侵蚀， 在洁具表面形成一层具有抗酸碱抗蚀性能极强的无机涂层，延长五金洁具的使用寿命，同 时该无机涂层在洁具表面起到良好的仿陶瓷釉的效果，无机纳米涂料的成膜效果随添加的 填料来决定。无机纳米涂料成膜后为无色透明类玻璃体，折光性能极好，配合各种色料、染 料、装饰性涂料，得到亚光、麻光、镜面、陶瓷光泽的各种装饰效果，也可以得到类金属装饰 效果。
[0034] 所述涂料包括如下质量百分比的组分：30-95%成膜剂、1-65%填料和0. 05-8% 调整剂，所述成膜剂包括纳米SiO2、胶体化学稳定剂和醇性溶剂；所述填料为无机着色剂； 所述调整剂包括包括分散稳定剂、流平剂和蒸发速度调节剂，其中调整剂的组成为蒸发速 度调整剂1-5%，流平剂0. 1-1 %，分散剂0. 1-2. 5%。
[0035] 由纯无机纳米Si02溶胶作为主成膜成分的成膜剂在调整剂的作用下涂覆于五金 表面具有良好流平性，不存在封孔问题，涂层平滑成膜于五金表面。成膜物为全无机材料， 不含有机树脂成分，化学性质稳定不老化，耐高温、耐酸碱盐侵蚀；成膜坚韧，耐磨性好，坚 固耐用。
[0036] 其中调整剂中，蒸发速度调节剂占调整剂总组分35% -85%，流平剂占1-20%，分 散稳定剂占10% -55%，其中分散稳定剂中含10-35%的分散剂，余量为防沉降剂。其中，分 散稳定剂为无机填料在醇体系中的常用分散稳定剂，即一端为可以和无机粉体表面通过静 电作用、氢键作用、化学键或范德华力结合的有机官能团或带电无机基团，另一端含2~10 个碳原子的有机直链或多个-OH、_C00H、胺基、酰胺基、醚基（-0-)的有机小分子物质；流平 剂为含聚硅氧烷基