一种亲水型易清洁涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种易清洁涂料，尤其涉及一种亲水型易清洁涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展，生活水平的提高，人们对于材料的要求越来越高，对于材料的易 清洁性能也是越来越高。现有厨房电器材料难以实现消费者对于易清洁性能的要求厨电产 品长时间、高频率接触油烟、酸碱物质、各种调料，导致可接触面极易沾有油污，由于油污与 材料的粘结力较大，很难使油污从表面脱离，给产品使用者带来了很大的困扰，是消费者使 用厨房电器产品长时间来的一个难以解决的痛点。
[0003] 现有的清洁过程主要存在以下难点以及问题：
[0004] 1)现有的厨房电器产品中，与油污接触的表面材料大都是金属材料，金属材料与 油污的粘附力大，导致油污难以清除。
[0005] 2)现有的厨房电器产品的清洁技术，主要是利用强效清洁剂的化学性能分解油 污，实现油污的清洁。但是，清洁剂易腐蚀厨房电器产品的表面，导致材料的腐蚀，给产品带 来永久性、无法修复的损坏。
[0006] 3)现有厨房电器产品需要使用者使用强力的碱性清洁剂配合钢丝球等硬度大的 清洁用品、在较大清洁作用力的作用下清洁，此类方法虽在一定程度上可以清洗厨房电器 的材料表面的油污，但是较强的碱性以及清洁时较大的刮擦力却往往使得材料表面出现刮 花、腐蚀等现象，非常容易损伤电器产品材料的表面，影响产品的外观，甚至会影响使用性 能;而且此种传统的方法清洁困难、耗时长，无法满足使用者便捷，易洁的要求，清洁对于材 料本身带来的腐蚀与刮花更是一个必须要解决的问题。
[0007] 目前现有的所谓"易清洁"材料主要是聚四氟乙烯(特氟龙），利用其表面能低的性 质使油污较难粘附在其表面，从而达到易清洁的目的，但是，由于聚四氟乙烯涂层的硬度 低、不易刮擦且在高温环境使用易产生有害气体，当其表面油污长期不清理的情况下，凝结 的油污粘结表面依然无法清洁。
【发明内容】
[0008] 本发明提供一种亲水型易清洁涂料，可以应用于厨电产品的表面处理涂层，实现 其易清洁性能。
[0009] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种亲水型易清洁涂料，包括以下质 量百分数的组分:硅溶胶25%-40%、铝溶胶为15%-40%、钛溶胶为10%-25%、碱金属硅酸 盐水溶液5%-9%、亲水型气相二氧化硅3%-6%、助剂为0.5%-1 %和溶剂10%-20%。
[0010] 本发明通过选择了合适的原料以及配比并意外的发现该配方制备的亲水型易清 洁涂料，具有良好的亲水性能、耐酸碱性能和耐刮擦性能等。
[0011] 其中硅溶胶的加入，可以赋予材料较好的耐酸碱、耐刮擦性能，并且可以使本发明 的材料表面具有微粗糙表面，使材料表面具有良好的易清洁性能。
[0012] 铝溶胶的加入，可以赋予材料与基材之间良好的附着力，并且使涂料具有良好的 耐刮擦性能。
[0013] 钛溶胶的加入，可以赋予材料良好的亲水性能，并且由于Ti02具有的光触媒特性， 可以分解涂料表面的油污，进一步提尚涂层的易清洁性能。
[00?4]喊金属娃酸盐的加入，可以提尚涂料与基材的附着力，提尚涂层的耐热性能。
[0015]未水型气相^氧化娃的加入，可以在具有良好的易清洁性能的基础上，提尚涂层 的耐磨性能。
[0016] 助剂的加入，可以使本发明涂料各组分之间均匀混合，使形成的涂料喷涂基材表 面后效果佳。
[0017] 溶剂的加入，可以使涂料组成物溶解并良好分散。
[0018] 发明人在研究中意外的发现采用本发明所述的配比可以使涂料的亲水性能、耐酸 碱性能和耐刮擦性能等更加显著。
[0019] 本发明所述亲水型易清洁涂料解决了材料表面与油污的粘附力较大、导致沾覆的 油污难以清洁的问题。本发明所述亲水型易清洁涂料，是一种金属材料表面处理涂料，此涂 料可以喷涂在金属材料表面形成易清洁涂层，此涂层具有很好的亲水性，在使用水清洁时， 可以迅速与水接触，从而达到厨房电器产品表面的易清洁效果。
[0020] 本发明所述亲水型易清洁涂料解决了使用强效清洁剂导致材料表面腐蚀的问题， 本发明所述亲水型易清洁涂料喷涂在金属材料表面形成易清洁涂层后，可以在仅使用水的 条件下实现对于油污的清洁；即使在使用清洁剂的情况下，由于本发明的涂料具有较好的 耐酸碱性能，也会保护金属材料不被腐蚀。
[0021] 本发明所述亲水型易清洁涂料避免了使用高硬度清洁器具导致材料表面刮花的 问题，本发明所述亲水型易清洁涂料喷涂在金属材料表面形成易清洁涂层后，无需使用例 如钢丝球等高硬度的清洁用具，而仅仅需要使用软性的清洁布或者清洁棉即可轻松擦掉油 污，从而避免了刮花现象的发生。
[0022] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0023] 进一步，所述硅溶胶的参数为:平均粒径8-20nm，8 · 0〈ρΗ〈 11 · 5，优选范围9 · 0〈ρΗ〈 10.5〇
[0024] 硅溶胶的参数还可以为：Si02的质量百分数为20%-35%，粘度为20-30Pa.S，溶剂 为水等。
[0025] 进一步，所述铝溶胶参数为:平均粒径10-25nm，4〈pH〈7，优选地，优选范围4〈pH〈5。 [0026] 铝溶胶的参数还可以为:Al2〇3的质量百分数为20%-30%，粘度为20-30Pa.S，溶剂 为水等。
[0027] 进一步，所述钛溶胶的参数为:平均粒径为5-15nm，5〈pH〈8，优选地，优选范围6〈pH 〈7。
[0028] 钛溶胶的参数还可以为:Ti02的质量百分数为20%_30%，粘度为20_30Pa.S，溶剂 为水等。
[0029] 进一步，所述碱金属硅酸盐水溶液为硅酸锂水溶液、硅酸钠水溶液、硅酸钾水溶液 中的一种或几种的混合。
[0030] 进一步，所述碱金属硅酸盐水溶液的平均粒径为8-20nm，10.5〈pH〈12.5，优选范围 11〈ρΗ〈12。
[0031] 碱金属硅酸盐水溶液的参数还可以为:浓度为20%，粘度为25Pa.S，溶剂为水等。
[0032] 采用上述进一步方案的有益效果是:进一步提高本发明所述的亲水型易清洁涂料 的涂层的附着力以及该涂层的耐温性能。
[0033] 进一步，所述溶剂包括无机溶剂和有机溶剂，所述无机溶剂为去离子水，所述有机 溶剂为乙醇、异丙醇、二丙二醇二甲醚中的一种或几种的混合。
[0034] 采用上述进一步方案的有益效果是:有利于进一步提高各组份的溶解度以及分散 效果。
[0035] 进一步，对于亲水型气相二氧化硅，可以根据本发明所述的技术方案适当选择亲 水型气相二氧化硅的生产厂家、品牌和型号等，以及与本发明所述的亲水型气相二氧化硅 具有类似性能的气相二氧化硅。优选地，所述亲水型气相二氧化硅为德固赛A380和/或德固 赛A200 〇
[0036] 采用上述进一步方案的有益效果是:使用上述亲水型气相二氧化硅与其他原料配 伍使用来提高易清洁材料的硬度与耐磨性能，并可以进一步提升材料的易清洁性能。
[0037] 对于助剂，可以使本发明涂料各组分之间均匀混合，使形成的涂料喷涂基材表面 后效果佳，可以根据本发明所述的技术方案，适当的选择其他具有相似功能的助剂。
[0038] 进一步，所述助剂包括:增稠剂、分散剂、消泡剂、水性流平剂和气相二氧化硅增溶 剂。
[0039]所述分散剂占助剂的质量百分数为20%_40%，气相二氧化硅增溶剂占助剂的质 量百分数为10%-20 %，增稠剂占助剂的质量百分数为20%-30 %，消泡剂占助剂的质量百 分数为10 % -30 %，水性流平剂占助剂的质量百分数为10 % -20 %。
[0040] 上述增稠剂、分散剂、消泡剂、水性流平剂和气相二氧化硅增溶剂的质量总和占亲 水型易清洁涂料的质量的〇. 5%_1 %。
[0041] 采用上述进一步方案的有益效果是:有利于进一步提高各组分之间的混匀效果， 提尚喷涂效果。
[0042] 进一步，所述增稠剂为黄原胶、瓜尔胶和羟甲基纤维素中的一种或几种的混合。 [0043]采用上述进一步方案的有益效果是:具有很好的增稠效果，显著提高涂料的性能。
[0044] 进一步，所述分散剂为聚丙烯酸钠。
[0045] 采用上述进一步方案的有益效果是:使用聚丙烯酸钠作为涂料的分散助剂，在具 有分散剂性能的同时，使材料具有更好的亲水性能以及合适的粘度，提高涂层的易清洁性 能。
[0046] 进一步，所述气相二氧化硅增溶剂为氢氟酸、醋酸、盐酸、硝酸中的一种或几种的 混合。
[0047] 采用上述进一步方案的有益效果是:有利于溶解亲水型气相二氧化硅。
[0048] 本发明还提供一种亲水型易清洁涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0049] 按照上述质量百分比将硅溶胶、铝溶胶、钛溶胶、碱金属硅酸盐水溶液、亲水型气 相二氧化硅、助剂和溶剂均匀混合，制成亲水型易清洁涂料;该亲水型易清洁涂料中，以质 量百分数计，硅溶胶25 % -40 %、铝溶胶为15 % -40 %、钛溶胶为10 % -25 %、碱金属硅酸盐水 溶液5%-9%、亲水型气相二氧化硅3%-6%、助剂为0.5%-1 %和溶剂10%-20%。
[0050] 进一步地，所述助剂包括气相二氧化硅增溶剂、增稠剂、分散剂、消泡剂和水性流 平剂，分散剂占助剂的质量百分数为20%_40%，气相二氧化硅增溶剂占助剂的质量百分数 为10 % -20 %，