本发明涉及熨斗底板技术领域，尤其涉及一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板及制备方法。
背景技术：
目前市场上熨斗底板大多是金属或金属合金制成的金属底板，金属或金属合金具有较好的导热性能，但是金属底板的耐腐蚀性较差，在高温使用过程中，衣物中残留的洗涤剂会对熨斗底板产生腐蚀作用，长期使用必然会破坏熨斗底板表面的平整性，导致在使用过程中损坏衣服，造成消费者的损失，同时金属底板的防粘性能较差，会在底板表面产生粘黏，不便于消费者使用后清洗。研制一种在高温使用条件下，耐腐蚀且防粘易清洁的熨斗底板，成为目前熨斗市场急需解决的问题。
技术实现要素：
本发明提出了一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板及制备方法，采用溶胶-凝胶原理在表面制备涂覆层，本发明具有高温耐腐蚀，强度高，防粘易清洁，使熨斗具备优良的使用性能，制备工艺简单易控，成本低，环保无污染。
本发明提出的一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：醇化物20-60份、异丙醇铝10-20份、催化剂0.1-1份、改性碳化硅5-15份、纳米碳化钙5-10份、乙醇20-80份、去离子水10-115份；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、分散剂和溶剂混合均匀，通入保护气，升温至85-95℃反应，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于超声介质中超声分散，离心洗涤，干燥，冷却得到改性碳化硅。
优选地，醇化物为原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸、甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上混合物。
优选地，醇化物为原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸中的一种或两种以上混合物。
优选地，醇化物为原硅酸四甲酯和/或原硅酸四乙酯。
优选地，醇化物为原硅酸四乙酯。
优选地，醇化物和异丙醇铝物质的量之和与去离子水的物质的量比为1：4-18。
优选地，醇化物和异丙醇铝物质的量之和与去离子水的物质的量比为1：12。
优选地，表面涂覆层厚度为10-20μm。
优选地，表面涂覆层厚度为12-13μm。
优选地，催化剂为无机酸和/或有机酸。
优选地，无机酸的Ka值为0.1～3。
优选地，有机酸的Ka值为0.1～3。
优选地，在碳化硅改性步骤中，分散剂为硅烷偶联剂。
优选地，在碳化硅改性步骤中，溶剂为丙酮和/或甲苯。
优选地，在碳化硅改性步骤中，溶剂为甲苯。
优选地，在碳化硅改性步骤中，碳化硅和溶剂的重量体积比g:ml为1：7。
优选地，在碳化硅改性步骤中，保护气为N2。
优选地，在碳化硅改性步骤中，升温后反应5-7h。
优选地，在碳化硅改性步骤中，超声介质为去离子水和或丙酮，超声频率为1500-2000Hz，超声时间为25-35min。
优选地，在碳化硅改性步骤中，将滤饼物料置于超声介质中进行多次超声分散。
优选地，在碳化硅改性步骤中，离心洗涤介质为去离子水和/或丙酮，离心速率为4000-5000r/min，洗涤5-10次。
优选地，在碳化硅改性步骤中，干燥温度为100-120℃，干燥时间为10-15h。
优选地，所述的表面涂覆层原料按重量份包括：醇化物40份、异丙醇铝15份、催化剂0.5份、改性碳化硅10份、纳米碳化钙8份、乙醇50份、去离子水60份。
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、将铝制基部材料进行表面预处理，干燥得到基材，将氧化铝喷涂在基材表面得到铝基底板；
S2、按配比将醇化物、异丙醇铝、乙醇混合均匀，加入改性碳化硅、纳米碳化钙、去离子水，加热至70-80℃，滴加催化剂，恒温搅拌进行水解反应，放入密闭容器，保持80-90℃恒温得到涂覆液；
S3、将铝基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，提拉，干燥，在真空条件下初次升温至200-300℃，一次保温，再次升温至400-600℃，二次保温，随炉冷却至室温得到熨斗底板。
优选地，在S1中，表面预处理包括酸洗或碱洗，具体操作为：将铝制基部材料浸入强酸或强碱溶液中，酸洗或碱洗10-20s。
优选地，在S1中，强酸为硫酸，强碱为氢氧化钠。
优选地，在S1中，在室温条件下干燥。
优选地，在S2中，水解反应时间为0.5-1.5h。
优选地，在S2中，恒温时间为7-9h。
优选地，在S3中，提拉过程中，将铝基底板以3-4cm/min提拉速度提拉出液面。
优选地，在S3中，提拉次数为3-4次。
优选地，在S3中，在室温条件下干燥。
优选地，在S3中，真空度为4×10-2Pa。
优选地，在S3中，初次升温速率为4℃/min，一次保温时间为9-12h。
优选地，在S3中，再次升温的速率为4℃/min，二次保温时间为4-6h。
优选地，在S3中，因缩合反应吸收水份，在真空条件下进行热处理保持周围环境一定的湿度，避免涂覆层表面水分流失导致开裂。
本发明采用导热性能优良的铝制材料作为基材，中间喷涂氧化铝层，提高了熨斗底板在高温条件下的耐氧化、耐腐蚀能力，采用溶胶-凝胶法涂覆表面涂层，以醇化物和异丙醇铝水解性能溶胶，可使涂层达到纳米量级，使熨斗底板的强度韧性大幅提高；改性碳化硅具有良好的耐腐蚀性和良好的导热性，将其加入到表面层中可有效提高底板对衣物残留洗涤剂的化学稳定性，同时保证了涂层热分布均匀，降低了摩擦系数，减少了高温条件下使用时与衣服产生粘接，纳米碳酸钙微粒作为涂覆液中的填充剂，形成应力集中点使地板基材产生的裂纹扩展受阻和钝化，压制裂纹发展，不致产生破坏性开裂；同时，纳米碳酸钙与改性碳化硅具有协同作用，增强了涂覆层的硬度和耐热性，延长了熨斗的使用寿命，纳米碳化钙的填充可使表面涂覆层微观表面紧致无孔隙，更好的保护了铝制基体，增强了涂层的不粘效果；制备过程中控制去离子水的用量，使得表面涂覆层经水解缩合之后形成网状或交联度较大的溶胶体系，提高了底板的耐磨性能；控制升温速率，使得涂覆层固化过程中更好地与基体结合，避免开裂的情况发生。本发明具有耐高温耐腐蚀性、高强度、低摩擦性的优点，且使用方便，易于清洗。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：醇化物20份、异丙醇铝20份、无机酸1份、改性碳化硅15份、纳米碳化钙10份、乙醇20份、去离子水10份；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、分散剂和溶剂混合均匀，通入保护气，升温至85℃反应，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于超声介质中超声分散，离心洗涤，干燥，冷却得到改性碳化硅。
实施例2
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：原硅酸四甲酯60份、异丙醇铝10份、催化剂0.1份、改性碳化硅5份、纳米碳化钙5份、乙醇80份、去离子水115份；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、硅烷偶联剂和甲苯混合均匀，通入N2，升温至95℃反应，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于超声介质中超声分散，离心洗涤，干燥，冷却得到改性碳化硅。
实施例3
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：原硅酸四乙酯20份、原硅酸四乙氧基酯20份、异丙醇铝15份、无机酸0.5份、改性碳化硅10份、纳米碳化钙8份、乙醇50份、去离子水60份，其中，无机酸的Ka值为0.1～3；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、硅烷偶联剂和丙酮混合均匀，通入N2，升温至90℃反应5h，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于去离子水中超声分散，超声频率为1500Hz，超声时间为25min，用去离子水离心洗涤5次，离心速率为4000r/min，在温度为100℃条件下干燥10h，冷却得到改性碳化硅。
实施例4
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：原硅酸四丙酯20份、原硅酸四丁酯10份、乙基三乙氧基硅垸份20份、异丙醇铝12份、有机酸0.3份、改性碳化硅7份、纳米碳化钙6份、乙醇30份、去离子水40份，其中，有机酸的Ka值为0.1～3，表面涂覆层厚度为10μm；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、硅烷偶联剂、丙酮和甲苯混合均匀，通入N2，升温至92℃反应7h，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于丙酮中超声分散，超声频率为2000Hz，超声时间为35min，用去离子水离心洗涤10次，离心速率为5000r/min，在温度为120℃条件下干燥15h，冷却得到改性碳化硅。
所述耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、将铝制基部材料进行表面预处理，干燥得到基材，将氧化铝喷涂在基材表面得到铝基底板；
S2、按配比将原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸份、异丙醇铝、乙醇混合均匀，加入改性碳化硅、纳米碳化钙、去离子水，加热至70℃，滴加有机酸，恒温搅拌进行水解反应，然后放入密闭容器，保持80℃恒温得到涂覆液；
S3、将铝基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，提拉，干燥，在真空条件下初次升温至200℃，一次保温，再次升温至400℃，二次保温，随炉冷却至室温得到熨斗底板。
实施例5
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、异丙醇铝13份、有机酸0.2份、改性碳化硅8份、纳米碳化钙7份、乙醇40份、去离子水50份，其中，有机酸的Ka值为0.1～3，表面涂覆层厚度为20μm；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、硅烷偶联剂和丙酮混合均匀，控制碳化硅和丙酮的重量体积比g:ml为1：7，通入N2，升温至92℃反应7h，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于丙酮中进行多次超声分散，超声频率为2000Hz，每次超声时间为35min，用去离子水离心洗涤8次，离心速率为5000r/min，在温度为120℃条件下干燥15h，冷却得到改性碳化硅。
所述耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、将铝制基部材料进行表面酸洗10s，酸洗溶液为硫酸，在室温条件下干燥得到基材，将氧化铝喷涂在基材表面得到铝基底板；
S2、按配比将原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、异丙醇铝、乙醇混合均匀，加入改性碳化硅、纳米碳化钙、去离子水，加热至80℃，滴加有机酸，恒温搅拌进行水解反应0.5h，然后放入密闭容器，保持90℃恒温7h得到涂覆液；
S3、将铝基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，将铝基底板以3cm/min提拉速度提拉出液面，提拉3次，在室温条件下干燥，在真空度为4×10-2Pa条件下初次升温至200℃，升温速率为4℃/min，一次保温9h，再次升温至400℃，升温的速率为4℃/min，二次保温4h，随炉冷却至室温得到熨斗底板。
实施例6
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、原硅酸四丁酯10份、异丙醇铝14份、有机酸0.6份、改性碳化硅9份、纳米碳化钙9份、乙醇70份、去离子水110份，其中，有机酸的Ka值为0.1～3，表面涂覆层厚度为12μm；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、硅烷偶联剂和甲苯混合均匀，控制碳化硅和甲苯的重量体积比g:ml为1：7，通入N2，升温至92℃反应7h，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于丙酮中进行多次超声分散，超声频率为2000Hz，每次超声时间为35min，用去离子水离心洗涤8次，离心速率为4500r/min，在温度为110℃条件下干燥15h，冷却得到改性碳化硅。
所述耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、将铝制基部材料进行表面碱洗20s，碱洗溶液为氢氧化钠，在室温条件下干燥得到基材，将氧化铝喷涂在基材表面得到铝基底板；
S2、按配比将原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、异丙醇铝、乙醇混合均匀，加入改性碳化硅、纳米碳化钙、去离子水，加热至80℃，滴加有机酸，恒温搅拌进行水解反应1.5h，然后放入密闭容器，保持90℃恒温9h得到涂覆液；
S3、将铝基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，将铝基底板以4cm/min提拉速度提拉出液面，提拉3次，在室温条件下干燥，在真空度为4×10-2Pa条件下初次升温至300℃，升温速率为4℃/min，一次保温12h，再次升温至600℃，升温的速率为4℃/min，二次保温6h，随炉冷却至室温得到熨斗底板。
实施例7
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、原硅酸四丁酯10份、乙基三乙氧基硅垸10份、异丙醇铝14份、有机酸0.6份、改性碳化硅9份、纳米碳化钙9份、乙醇70份、去离子水110份，其中，有机酸的Ka值为0.1～3，表面涂覆层厚度为13μm；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、硅烷偶联剂和甲苯混合均匀，控制碳化硅和甲苯的重量体积比g:ml为1：7，通入N2，升温至92℃反应7h，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于丙酮中进行多次超声分散，超声频率为2000Hz，每次超声时间为35min，用去离子水离心洗涤8次，离心速率为4500r/min，在温度为110℃条件下干燥15h，冷却得到改性碳化硅。
所述耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、将铝制基部材料进行表面碱洗10s，碱洗溶液为氢氧化钠，在室温条件下干燥得到基材，将氧化铝喷涂在基材表面得到铝基底板；
S2、按配比将原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸、异丙醇铝、乙醇混合均匀，加入改性碳化硅、纳米碳化钙、去离子水，加热至75℃，滴加有机酸，恒温搅拌进行水解反应1h，然后放入密闭容器，保持85℃恒温8h得到涂覆液；
S3、将铝基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，将铝基底板以4cm/min提拉速度提拉出液面，提拉4次，在室温条件下干燥，在真空度为4×10-2Pa条件下初次升温至250℃，升温速率为4℃/min，一次保温10h，再次升温至500℃，升温的速率为4℃/min，二次保温5h，随炉冷却至室温得到熨斗底板。
本发明因缩合反应吸收水份，在真空条件下进行热处理保持周围环境一定的湿度，避免涂覆层表面水分流失导致开裂。
实施例8
一种耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板，包括铝制基部、表面涂覆层以及夹在铝制基部和表面涂覆层之间的氧化铝层；所述的表面涂覆层原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、原硅酸四丁酯10份、乙基三乙氧基硅垸10份、甲基三甲氧基硅烷10份，异丙醇铝14份、有机酸0.6份、改性碳化硅9份、纳米碳化钙9份、乙醇70份、去离子水110份，其中，有机酸的Ka值为0.1～3，表面涂覆层厚度为15μm；
改性碳化硅采用如下步骤制得：将碳化硅粉末、硅烷偶联剂和甲苯混合均匀，控制碳化硅和甲苯的重量体积比g:ml为1：7，通入N2，升温至92℃反应7h，趁热抽滤得到滤饼物料，将滤饼物料置于丙酮中进行多次超声分散，超声频率为2000Hz，每次超声时间为35min，用去离子水离心洗涤8次，离心速率为4500r/min，在温度为110℃条件下干燥15h，冷却得到改性碳化硅。
所述耐热耐腐蚀易清洁熨斗底板的制作方法，包括如下步骤：
S1、将铝制基部材料进行表面碱洗10s，碱洗溶液为氢氧化钠，在室温条件下干燥得到基材，将氧化铝喷涂在基材表面得到铝基底板；
S2、按配比将原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸、异丙醇铝、乙醇混合均匀，加入改性碳化硅、纳米碳化钙、去离子水，加热至75℃，滴加有机酸，恒温搅拌进行水解反应1h，然后放入密闭容器，保持85℃恒温8h得到涂覆液；
S3、将铝基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，将铝基底板以4cm/min提拉速度提拉出液面，提拉4次，在室温条件下干燥，在真空度为4×10-2Pa条件下初次升温至250℃，升温速率为4℃/min，一次保温10h，再次升温至500℃，升温的速率为4℃/min，二次保温5h，随炉冷却至室温得到熨斗底板。
在具体实施例中，因缩合反应吸收水份，在真空条件下进行热处理保持周围环境一定的湿度，避免涂覆层表面水分流失导致开裂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。