一種高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料由組分A主劑，組分B固化劑和組分C催化劑組成，各組分的重量比為：組分A:組分B:組分C＝2-3:1-2:0.01；將各組分按比例混合，經(jīng)熟化工藝得成品涂料，所得涂料采用不同粒徑硅溶膠搭配使用，使涂料體系具有防開(kāi)裂性?xún)?yōu)，耐磨性能良好，施工方便、且環(huán)保的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種可適用于煎盤(pán)，烤盤(pán)等炊具的高 耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法。 一種高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 目前市面上普遍應(yīng)用的不粘性涂料主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是以聚四氟乙烯（PTFE)為 主成膜物的氟涂料，如特富龍；另一類(lèi)就是以硅溶膠和烷氧基硅烷單體通過(guò)溶膠-凝膠法 (sol-gel)制備的陶瓷涂料。采用溶膠-凝膠技術(shù)制備的無(wú)機(jī)納米涂料克服了傳統(tǒng)有機(jī)涂 料耐溫性、耐燃性和硬度差的問(wèn)題，其具有熱穩(wěn)定性、耐磨、抗刮傷和不燃等無(wú)機(jī)體材料的 特性。該體系涂料主要以水為溶劑，在其制造和生產(chǎn)過(guò)程中也無(wú)需加入PF0A添加劑，施工 固化過(guò)程V0C排放量極少，所以是一種完全綠色環(huán)保、無(wú)毒健康的涂料。市場(chǎng)上現(xiàn)有的符合 FDA食品安全等級(jí)要求的用于炊具方面的陶瓷涂料具有下面一些缺點(diǎn)：1、涂膜容易出現(xiàn)開(kāi) 裂，尤其在淺色產(chǎn)品中尤為明顯；2、耐磨性能不佳，影響產(chǎn)品的持久使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本 申請(qǐng)人:提供了一種高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其 制備方法，本發(fā)明采用不同粒徑硅溶膠搭配使用，從而使得所述涂料體系具有防開(kāi)裂性?xún)?yōu)， 耐磨性能良好，施工方便等特點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料，由組分A主劑，組分B固化劑和組分C催化劑組成， 各組分的重量比為：組分A:組分B:組分C = 2-3:1-2:0. 01 ;
[0006] 所述組分A主劑的原料及各原料的重量百分比如下：
[0007] 硅溶膠A 40-50% 去離了水 0-2% 乙 + :Β?+Γ_ 0-2% 觸變劑 0.2-0.4% 鈦Π 粉顏料 25-30%
[0008] +?化鍆耐濟(jì)粉 4-8% 硅溶膠B 20-25%
[0009] 所述組分B固化劑的原料及各原料的重量百分比如下：
[0010] 甲基二甲氧基娃燒 96-98%
[0011] 硅油 2-4%
[0012] 所述組分C催化劑為甲酸。
[0013] 上述原料中硅溶膠A中二氧化硅的粒徑為9nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%;硅溶膠B中二氧 化硅的的粒徑為200nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% ;觸變劑為膨潤(rùn)土。
[0014] 高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料的制備方法，包括以下工藝步驟：
[0015] (1)組分A主劑的制備：
[0016] ①先將娃溶膠A用300目尼龍網(wǎng)過(guò)濾，并以600-800r/min轉(zhuǎn)速攪拌；
[0017] ②將預(yù)混合均勻的去離子水和乙二醇丁醚混合物，加入到硅溶膠A中，邊加邊攪 拌；
[0018] ③600-800r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟②所得的混合料中，加入觸變劑，并以 800-1000r/min的速度分散5-10分鐘；
[0019] ④600-800r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟③所得的混合料中，加入鈦白粉顏料和氧化 鋁耐磨粉，以800-1000r/min的速度分散15-20分鐘；
[0020] ⑤將步驟④所得的混合料使用籃式砂機(jī)研磨至細(xì)度< 15 μ m后，在600_800r/min 攪拌狀態(tài)下加入硅溶膠B，并攪拌5-10分鐘后制的成品；
[0021] (2)組分B固化劑的制備：將甲基三甲氧基硅烷96-98%、硅油2-4%，按比例混合 在密封容器內(nèi)，在滾油機(jī)上以100-120r/min速度滾動(dòng)均勻；
[0022] (3)組分C催化劑的制備：甲酸無(wú)需特殊處理，可直接使用。
[0023] (4)高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料的制備：
[0024] ①將A組分置于滾動(dòng)速度為150-180r/min滾油機(jī)上，滾動(dòng)約18-24h，直至A組分 完全分散；
[0025] ②將C組分加入到B組分中，混合均勻；
[0026] ③將B+C混合均勻后的組分加入到A組分中，搖晃至罐體溫?zé)岷?，擰緊罐體蓋子， 將其置于速度為150-180r/min的滾油機(jī)上滾油熟化2-4h，即得。
[0027] 所述步驟⑴制得的組分A的粘度為：12±3秒，所述粘度用DIN4號(hào)杯，在23°C下 測(cè)量，固含量為47-50% ;
[0028] 步驟（1)、（2)的制備過(guò)程中溫度不低于5°C且不高于40°C ;
[0029] 步驟（4)中溫?zé)岬母拍顬?5_55°C。
[0030] 本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：
[0031] (1)本發(fā)明采用不同粒徑硅溶膠搭配使用，另加鈦白粉和耐磨粉等制成主劑，以甲 基三甲氧基硅烷為固化劑和甲酸為催化劑，在220°C條件下固化20分鐘后將獲得足夠的機(jī) 械強(qiáng)度，便于進(jìn)行包裝運(yùn)輸和安裝操作；
[0032] (2)本發(fā)明無(wú)重金屬原料，符合RoHS指令的環(huán)保要求；
[0033] (3)本發(fā)明的涂膜厚度達(dá)到40um，具有優(yōu)異的耐磨性能和良好的抗開(kāi)裂性能，并 且在施工和固化的過(guò)程中不會(huì)釋放大量的有機(jī)氣體，不會(huì)影響人體健康；
[0034] (4)本發(fā)明適用于不銹鋼，鑄鋁，拉伸鋁等金屬底材制備的煎盤(pán)或烤盤(pán)等炊具的涂 裝，適用于普通空氣噴涂、靜電噴涂等施工方式。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] (1)組分A主劑的制備：
[0038] ①先將530g硅溶膠A用300目尼龍網(wǎng)過(guò)濾，并以600r/min轉(zhuǎn)速攪拌；
[0039] ②將預(yù)混合均勻的20g去離子水和22g乙二醇丁醚的混合物，加入到硅溶膠A中， 邊加邊攪拌；
[0040] ③600r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟②所得的混合料中，加入3g觸變劑，并以800r/ min的速度分散5分鐘；
[0041] ④600r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟③所得的混合料中，加入334g鈦白粉顏料和78g 氧化鋁耐磨粉，以l〇〇〇r/min的速度分散15分鐘；
[0042] ⑤將步驟④所得的混合料使用籃式砂機(jī)研磨至細(xì)度< 15μηι后，在600r/min攪拌 狀態(tài)下加入325g硅溶膠B，并攪拌10分鐘后制的成品；
[0043] 所述組分A的粘度為12秒，23°C下用DIN 4號(hào)杯測(cè)得；固含量為48%。
[0044] (2)組分B固化劑的制備：將660g甲基三甲氧基硅烷、23g硅油，按比例混合在密 封容器內(nèi)，在滾油機(jī)上以l〇〇r/min速度滾動(dòng)均勻；步驟（1)、（2)制備過(guò)程中溫度為15°C。
[0045] (3)組分C催化劑的制備：5g甲酸無(wú)需特殊處理，可直接使用。
[0046] (4)將組分A、組分B、組分C按照表1的比例混合，制成本高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料； 具體方法為：
[0047] ①將A組分置于滾動(dòng)速度為150r/min滾油機(jī)上，滾動(dòng)約24h，直至A組分完全分 散；
[0048] ②將C組分按比例加入到B組分中，用力搖晃均勻；
[0049] ③將B+C混合均勻后的組分加入到A組分中，手動(dòng)搖晃至罐體溫?zé)幔s50°C)后， 擰緊罐體蓋子，將其置于速度為150r/min的滾油機(jī)上滾油熟化4h，即得。
[0050] 實(shí)施例2
[0051] (1)組分A主劑的制備：
[0052] ①先將620g娃溶膠A用300目尼龍網(wǎng)過(guò)濾，并以700r/min轉(zhuǎn)速攪拌；
[0053] ②將預(yù)混合均勻的25. 4g去離子水和25g乙二醇丁醚的混合物，加入到硅溶膠A 中,邊加邊攪拌；
[0054] ③700r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟②所得的混合料中，加入4g觸變劑，并以lOOOr/ min的速度分散8分鐘；
[0055] ④700r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟③所得的混合料中，加入360g鈦白粉顏料和60g 氧化鋁耐磨粉，以800r/min的速度分散20分鐘；
[0056] ⑤將步驟④所得的混合料使用籃式砂機(jī)研磨至細(xì)度< 15 μ m后，在700r/min攪拌 狀態(tài)下加入280g硅溶膠B，并攪拌5分鐘后制的成品；
[0057] 所述組分A的粘度為13秒，23°C下用DIN 4號(hào)杯測(cè)得；固含量為48. 5%。
[0058] (2)組分B固化劑的制備：將600g甲基三甲氧基硅烷、20g硅油，按比例混合在密 封容器內(nèi)，在滾油機(jī)上以120r/min速度滾動(dòng)均勻；步驟（1)、（2)制備過(guò)程中溫度為25°C。
[0059] (3)組分C催化劑的制備：5. 6g甲酸無(wú)需特殊處理，可直接使用。
[0060] (4)將組分A、組分B、組分C按照表1的比例混合，制成本高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料； 具體方法為：
[0061] ①將A組分置于滾動(dòng)速度為180r/min滾油機(jī)上，滾動(dòng)約18h，直至A組分完全分 散；
[0062] ②將C組分按比例加入到B組分中，用力搖晃均勻；
[0063] ③將B+C混合均勻后的組分加入到A組分中，手動(dòng)搖晃至罐體溫?zé)幔s45°C)后， 擰緊罐體蓋子，將其置于速度為180r/min的滾油機(jī)上滾油熟化2h，即得。
[0064] 實(shí)施例3
[0065] (1)組分A主劑的制備：
[0066] ①先將640g娃溶膠A用300目尼龍網(wǎng)過(guò)濾，并以800r/min轉(zhuǎn)速攪拌；
[0067] ②將預(yù)混合均勻的26g去離子水和26g乙二醇丁醚的混合物，加入到硅溶膠A中， 邊加邊攪拌；
[0068] ③800r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟②所得的混合料中，加入5g觸變劑，并以1000r/ min的速度分散10分鐘；
[0069] ④800r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟③所得的混合料中，加入380g鈦白粉顏料和80g 氧化鋁耐磨粉，以900r/min的速度分散18分鐘；
[0070] ⑤將步驟④所得的混合料使用籃式砂機(jī)研磨至細(xì)度< 15μηι后，在800r/min攪拌 狀態(tài)下加入225g硅溶膠A，并攪拌8分鐘后制的成品；
[0071] 所述組分A的粘度為14秒，23°C下用DIN 4號(hào)杯測(cè)得；固含量為50%。
[0072] (2)組分B固化劑的制備：將590g甲基三甲氧基硅烷、22g硅油，按比例混合在密 封容器內(nèi)，在滾油機(jī)上以120r/min速度滾動(dòng)均勻；步驟（1)、（2)制備過(guò)程中溫度為35°C。
[0073] (3)組分C催化劑的制備：6g甲酸無(wú)需特殊處理，可直接使用。
[0074] (4)將組分A、組分B、組分C按照表1的比例混合，制成本高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料； 具體方法為：
[0075] ①將A組分置于滾動(dòng)速度為160r/min滾油機(jī)上，滾動(dòng)約20h，直至A組分完全分 散；
[0076] ②將C組分按比例加入到B組分中，用力搖晃均勻；
[0077] ③將B+C混合均勻后的組分加入到A組分中，手動(dòng)搖晃至罐體溫?zé)幔s55°C)后， 擰緊罐體蓋子，將其置于速度為160r/min的滾油機(jī)上滾油熟化3h，即得。
[0078] 實(shí)施例1?3中，硅溶膠A中二氧化硅的粒徑為9nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% ;硅溶膠B 中二氧化硅的的粒徑為200nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% ;觸變劑為膨潤(rùn)土。
[0079] 實(shí)施例1?3中涂料各組分的重量百分?jǐn)?shù)見(jiàn)表1所示。
[0080] 表 1
[0081]

【權(quán)利要求】
1. 一種高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料，其特征在于所述陶瓷涂料由組分A主劑，組分B固化劑 和組分C催化劑組成，各組分的重量比為：組分A:組分B:組分C = 2-3:1-2:0. 01 ; 所述組分A主劑的原料及各原料的重量百分比如下： 硅溶膠A 40-50% 去離子水 0-2% 乙醚 0-2% 觸變劑 0.2-0.4% 鈦丨?粉顏料 25-30% 氣化鋁耐磨粉 4-8% 硅溶膠B 20-25% 所述組分B固化劑的原料及各原料的重量百分比如下： 甲基三甲氧基硅烷 96-98% 硅油 2-4% 所述組分C催化劑為甲酸。
2. -種權(quán)利要求1所述高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料的制備方法，其特征在于采用以下工藝 步驟制得： (1) 組分A主劑的制備： ① 先將硅溶膠A用300目尼龍網(wǎng)過(guò)濾，并以600-800r/min轉(zhuǎn)速攪拌； ② 將預(yù)混合均勻的去離子水和乙二醇丁醚混合物，加入到硅溶膠A中，邊加邊攪拌； ③ 600-800r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟②所得的混合料中，加入觸變劑，并以 800-1000r/min的速度分散5-10分鐘； ④ 600-800r/min攪拌狀態(tài)下，向步驟③所得的混合料中，加入鈦白粉顏料和氧化鋁耐 磨粉，以800-1000r/min的速度分散15-20分鐘； ⑤ 將步驟④所得的混合料使用籃式砂機(jī)研磨至細(xì)度< 15 μ m后，在600-800r/min攪拌 狀態(tài)下加入硅溶膠B，并攪拌5-10分鐘后制的成品； (2) 組分B固化劑的制備：將甲基三甲氧基硅烷、硅油混合在密封容器內(nèi)，在滾油機(jī)上 以100-120r/min速度滾動(dòng)均勻； (3) 組分C催化劑的制備：甲酸無(wú)需特殊處理，可直接使用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，其特征在于所述 硅溶膠A中二氧化硅的粒徑為9nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，其特征在于所述 硅溶膠B中二氧化硅的的粒徑為200nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，其特征在于所述 觸變劑為膨潤(rùn)土。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，其特征在于所述 步驟⑴制得的組分A的粘度為：12±3秒，所述粘度用DIN4號(hào)杯，在23°C下測(cè)量；固含量 為 47-50%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，其特征在于所述 步驟（1)、（2)的制備過(guò)程中溫度不低于5°C且不高于40°C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7所述任一項(xiàng)的高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，其特征在 于所述高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料的制備方法為： ① 將A組分置于滾動(dòng)速度為150-180r/min滾油機(jī)上，滾動(dòng)約18-24h，直至A組分完全 分散； ② 將C組分加入到B組分中，混合均勻； ③ 將B+C混合均勻后的組分加入到A組分中，搖晃至罐體溫?zé)岷?，擰緊罐體蓋子，將其 置于速度為150_180r/min的滾油機(jī)上滾油熟化2-4h，即得。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述任一項(xiàng)的高耐磨防開(kāi)裂陶瓷涂料及其制備方法，其特征在于所 述步驟③中溫?zé)岬母拍顬?5-55°C。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK104087160SQ201410356071
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】趙彬彬, 田發(fā) 申請(qǐng)人:無(wú)錫卡秀堡輝涂料有限公司