一种易清洁保温杯内胆结构的制作方法

本实用新型涉及一种易清洁保温杯内胆结构。

背景技术：

保温杯是生活中必备的盛水容器，尤其是冬天，用保温杯盛水能起到很好的保温作用。保温杯内胆常用的材质有塑料、紫砂、玻璃、不锈钢等，其中以不锈钢内胆最为常见。

保温杯不锈钢内胆在加工过程中，有一个电解抛光的工序，在电解液和适当电流作用下对不锈钢工件的表面进行光亮处理，以达到美观的效果。由于电解液中含有大量的硫酸、磷酸等强酸和铬酐含重金属的物质，在国家环保政策的压力下，这种对环境严重损害的电解液面临禁止使用的问题。现在已有部分生产厂家开始寻找合适的水性涂料喷涂在不锈钢内胆表面，来替代电解抛光工艺，对不锈钢内胆进行表面处理以达到光亮、平整、美观的效果。

陶瓷涂料是近年来新兴起的一种水性无机涂料，因为其安全、健康、环保的特点用在炊具等与食品接触器具的表面，加上陶瓷涂料具有表面张力低，具有易清洁的特点，是作为不锈钢保温杯内胆首选的涂料。

陶瓷涂料喷涂施工的时候需要进行喷砂的前处理，使得基材表面达到一定粗糙度，以便更好的与涂层相结合。但是不锈钢内胆壁很薄，杯口处往往喷砂处理不好，会造成陶瓷涂层脱落，返工率和废品率很高。

技术实现要素：

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种易清洁保温杯内胆结构，采用有机硅涂层作为不锈钢保温杯内胆底涂，提高无机水性高陶瓷涂层与不锈钢基材层之间的结合力，避免无机水性陶瓷涂料涂层脱落的问题，大幅度提高了成品率，用喷涂陶瓷涂料的方法代替电解抛光工艺避免了环境污染的问题，而且可以长时间保证保温杯内胆干净、美观。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型的一种易清洁保温杯内胆结构，易清洁保温杯内胆结构从外向内依次包括不锈钢基材层、在不锈钢基材层表面的喷砂层、在喷砂层表面的有机硅涂层以及有机硅涂层表面的无机水性陶瓷涂料涂层。该无机水性陶瓷涂料涂层是以硅溶胶和硅烷通过溶胶-凝胶反应形成的si-o-si结构为成膜物质的无机水性陶瓷涂料形成。

上述的易清洁保温杯内胆结构中无机水性陶瓷涂料涂层的厚度为20～40μm。

上述的易清洁保温杯内胆结构中有机硅涂层的厚度为5～15μm。

上述的易清洁保温杯内胆结构中喷砂层的粗糙度0.1～3.5μm。

上述的易清洁保温杯内胆结构中不锈钢基材层的厚度为0.5～1.5mm。

本实用新型易清洁保温杯内胆结构采用了有机硅涂层作为不锈钢保温杯内胆底涂，由于有机硅涂料与不锈钢基材和陶瓷涂料之间都能较好的结合，可以起到粘结剂的作用，提高了无机水性陶瓷涂料涂层与不锈钢基材层之间的结合力，避免直接喷涂陶瓷涂料，不锈钢内胆杯口喷砂不好造成无机水性陶瓷涂料涂层脱落的问题，大幅度提高了成品率。本实用新型无机水性陶瓷涂料涂层代替电解抛光工艺，避免了电解抛光工艺对环境污染的问题，无机水性陶瓷涂料涂层用去离子水作溶剂，不使用有机溶剂，属于环保型涂料；无机水性陶瓷涂料涂层由于分子链上含有大量的-ch3基团，表面张力低，不粘性好，茶渍不易附着在涂层表面，即使附着上也极易清除，可以长时间保证保温杯内胆干净、美观；本实用新型使用的无机水性陶瓷涂料能通过食品安全认证，使用过程中不会释放出有毒物质，耐酸耐碱性好，适合盛放各类饮品，可保证健康、安全。

附图说明

图1是本实用新型的易清洁保温杯内胆结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，图中示出了本实用新型易清洁保温杯内胆结构从外向内依次包括不锈钢基材层1、在不锈钢基材层1表面的喷砂层2、在喷砂层2表面的有机硅涂层3和在有机硅涂层3表面的以硅溶胶和硅烷通过溶胶-凝胶反应形成的si-o-si结构为成膜物质的无机水性陶瓷涂料涂层4。

喷砂层2的作用是提高料涂层3与不锈钢基材层1之间的附着力，喷砂层2的粗糙度控制在0.1～3.5μm；粗糙度太大，喷涂陶瓷涂料后，保温杯内胆表面不平整光滑，影响美观。喷砂层2一般采用60～100目金刚砂，以6-8kg压力喷射在基材表面形成，通过调节金刚砂的目数和喷射压力可以控制喷砂层2的粗糙度。

有机硅涂层3起到粘结剂的作用，它与不锈钢基材层1和无机水性陶瓷涂层4都有良好的结合力，可以防止无机水性陶瓷涂料4直接喷涂在不锈钢基材层1上，由于杯口喷砂处理不好，造成无机水性陶瓷涂层4脱落的问题。有机硅涂层3的厚度为5～15μm，有机硅涂层3太薄无法遮盖不锈钢基材层1，起不到不锈钢基材层1与无机水性陶瓷涂层4之间粘结的作用；有机硅涂层3太厚则成本高。

无机水性陶瓷涂料涂层4的作用是易清洁，茶渍在涂层表面不易附着，或者附着后可轻松清除干净。陶瓷涂料是近年来新兴起的涂料品种，广泛用于需要炊具、餐具的内表面，由硅溶胶和硅烷，加入一定量的甲基硅油，在酸的催化作用下，通过溶胶-凝胶法制备而成，无机水性陶瓷涂料涂层4的厚度一般为20～40μm，无机水性陶瓷涂料涂层4太薄，一来遮盖力不好，无法完全盖住底部机硅涂层3，二来不粘性不好，达不到易清洁的作用；无机水性陶瓷涂料涂层4太厚，一来喷涂过程中易发生流挂和涂层开裂，二来导致制造成本上升。本实用新型的陶瓷涂料可选自上海鸣家新材料科技有限公司的9b系列，有机硅涂料购自上海松川涂料有限公司的si系列。

本实用新型的一种实施方式易清洁保温杯内胆结构包括厚度为0.3mm的不锈钢基材层1、粗糙度为2.0μm的喷砂层2、厚度为10μm的有机硅涂层3和厚度为25μm的无机水性陶瓷涂料涂层4。其中有机硅涂料购自上海松川涂料有限公司的si系列，陶瓷涂料购自上海鸣家新材料科技有限公司的9b系列。本实施方式结构的易清洁保温杯内胆性能参数如下：

(1)百格附着力≤1级；

(2)不粘性实验：在杯子中分别装入速溶咖啡和茶(立顿茶叶包)两种饮品，分别放置24，48，72，96，120小时后，将饮品倒掉，将未清洗的杯子继续放置24小时后，使用清水冲洗，可轻松清洗干净。

(3)放入30％的冰块(2cm×2cm×2cm)后，填入60％的水，摇晃杯子3分钟，无机水性陶瓷涂料涂层4未见损伤。

(4)耐冲击性：用重量为500g±1g钢球从30cm高处垂直下落在无机水性陶瓷涂料涂层4表面，涂层未见损伤。

本实用新型的另一种实施方式易清洁保温杯内胆结构包括包括厚度为0.5mm的不锈钢基材层1、粗糙度为2.5μm的喷砂层2、厚度为15μm的有机硅涂层3和厚度为30μm的无机水性陶瓷涂料涂层4。其中有机硅涂料购自上海松川涂料有限公司的si系列，陶瓷涂料购自上海鸣家新材料科技有限公司的9b系列。本实施方式结构的易清洁保温杯内胆性能参数如下：

(1)百格附着力≤1级；

(2)不粘性实验：在杯子中分别装入速溶咖啡和茶(立顿茶叶包)两种饮品，分别放置24，48，72，96，120小时后，将饮品倒掉，将未清洗的杯子继续放置24小时后，使用清水冲洗，可轻松清洗干净。

(3)放入30％的冰块(2cm×2cm×2cm)后，填入60％的水，摇晃杯子3分钟，涂层未见损伤。

(4)耐冲击性：用重量为500g±1g钢球从30cm高处垂直下落在无机水性陶瓷涂料涂层4表面，无机水性陶瓷涂料涂层4未见损伤。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。