一种耐磨耐刮耐洗不粘锅涂层制备方法技术

一种耐磨耐刮耐洗不粘锅涂层制备方法，涉及一种用于锅体具有不粘特性的涂层的制备方法，本涂层分为三层，选取焦粉作为底涂层，选取碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物作为中间层和面涂层的核心原料，通过熔覆、喷涂、烧结塑化的步骤在锅体上得到不粘层，通过以焦粉为主体的底涂层热熔后直接与金属基体附着，极大的增加与基体的附着力，避免树脂与金属基体直接接触附着力低的问题。由于在涂层内加入了碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物，通过碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物改善了涂层本身的结构强度以及对基体的附着力，因此碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物还极大的增加了涂层的耐磨性能和硬度，尤其是高温环境下的耐磨性能和硬度。

A preparation method of wear-resistant, scratch-resistant, wash-resistant and non-stick pot coating

A preparation method of wear-resistant, scratch-resistant, wash-resistant and non-stick pot coating relates to a preparation method of coating with non-stick property for pot body. The coating is divided into three layers, coke powder is selected as the bottom coating, silicon carbide and rare earth hydroxides or rare earth oxides are selected as the core raw materials of intermediate layer and surface coating, and non-stick pot body is obtained by cladding, spraying and sintering plasticizing steps. Layer, through the coke powder as the main body of the bottom coating directly adhered to the metal matrix after hot melting, greatly increased the adhesion with the matrix, to avoid the problem of low direct contact adhesion between resin and metal matrix. As silicon carbide and rare earth hydroxides or rare earth oxides are added to the coatings, the structural strength of the coatings and the adhesion to the matrix are improved by silicon carbide and rare earth hydroxides or rare earth oxides. Therefore, silicon carbide, rare earth hydroxides or rare earth oxides also greatly increase the wear resistance and hardness of the coatings, especially in high temperature environment. Performance and hardness.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨耐刮耐洗不粘锅涂层制备方法
本专利技术涉及一种用于锅体具有不粘特性的涂层的制备方法，尤其是一种耐磨、耐刮、耐洗、具有不粘特性的涂层。
技术介绍
长期以来人们一直使用传统的金属锅烹饪食品，但是在烹饪过程中时常发生食物粘锅现象。这不仅破坏了食物外形，而且粘锅的食物容易发生焦糊，甚至产生有害物质，影响人体健康。此外也增加了炊具洗刷难度，给烹饪带来不便。因此不粘锅自专利技术以来就因为其易清洗、可轻松煎、炒食物而不粘锅的性能而备受大众的喜爱。耐热不粘涂层用于锅等炊具上迄今己有30多年的历史，30多年来虽然科研人员开发了多种用于涂覆不粘涂层的涂料，但其主要成分是相同的，都是聚四氟乙烯，一种合成的高分子材料。聚四氟乙烯是由四氟乙烯共聚而成的全氟代聚合物。聚四氟乙烯具有结晶度高、分子量大、分子中没有支链，氟原子紧密排布在C-C骨架的周围，C-F键能高和氟原子对主链起屏蔽作用等结构特点，这些特点决定了其具有摩擦系数小、不吸水、不粘、不燃、耐气候性好，使用温度范围宽和介电性能优异等特点，使得氟涂料具备了其它涂料不具备的优良特性。但氟涂料力学性能如硬度、耐磨擦性达不到要求，因此，早期通过对氟涂料中加入无机填料，来提高氟涂料涂层的耐磨性，但迄今为止，所取得的成果还不是很理想。近期以无机硅溶胶、铝溶胶或错溶胶等材料通过SOL-GOL技术制作的一种新型涂层，其致密性好，硬度极高，具有优异的耐热性和高光泽、多色彩，类似于传统意义上的陶瓷，故命名为陶瓷涂料。由于其主要组成材料为无机物，故环保性优异。不同于以往的氟树脂不粘涂料，很快被广大用户所认可。但随着广泛的应用，该类产品的一些不足之处逐渐显露出来。首先该涂层的不粘性极为短暂，由于该涂层的不粘性是由少量的硅油，主要是经基硅油来提供的，虽初期不粘性较好，但在长期使用过程中，高温会使硅油快速分解，接触盐类、醋酸类亦如此；特别是表面的微量磨损，使硅油脱离涂层，导致涂层的不粘性消失。其次，该涂层虽然硬度较高，但其韧性较差，加工、运输和使用过程中易崩瓷，导致涂层脱落，降低使用寿命。此外，该涂料产品属于多组分体系，操作工艺较为复杂，保质期较短等缺点。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供了一种耐磨耐刮耐洗不粘锅涂层制备方法，本涂层分为三层，选取焦粉作为底涂层，选取碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物作为中间层和面涂层的核心原料，通过熔覆、喷涂、烧结塑化的步骤在锅体上得到不粘层，通过以焦粉为主体的底涂层热熔后直接与金属基体附着，极大的增加与基体的附着力，避免树脂与金属基体直接接触附着力低的问题。由于在涂层内加入了碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物，通过碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物改善了涂层本身的结构强度以及对基体的附着力，因此碳化硅以及稀土氢氧化物或稀土氧化物还极大的增加了涂层的耐磨性能和硬度，尤其是高温环境下的耐磨性能和硬度。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：一种耐磨耐刮耐洗不粘锅涂层制备方法，包括以下几个步骤：步骤A1：以重量份计，称取50份～80份焦粉、5份～20份石墨和10份～35份陶瓷粉末作为底涂层材料；步骤B1：将焦粉、石墨和陶瓷粉末放入振动搅拌器内振动搅拌至少0.5H，使之完全均匀混合形成混合粉末；步骤A2：以重量份计，称取15份～40份聚酰亚胺粉末、5份～25份聚醚醚酮粉末、5份～10份聚苯硫醚粉末、1份～5份稀土氢氧化物或稀土氧化物、1份～5份碳化硅粉末、5份～30份改性偏氟乙烯粉末、35份～75份去离子水和5份～25份溶剂助剂作为中间层材料；步骤B2：向去离子水中加入聚酰亚胺粉末、聚醚醚酮粉末、聚苯硫醚粉末和改性偏氟乙烯粉末，随后常温搅拌2H至8H，得到中间层混合悬浊液；步骤C2：向中间层混合悬浊液加入稀土氢氧化物或稀土氧化物和碳化硅粉末，随后逐渐加温至300℃至400℃，同时搅拌4H至8H，得到中间层混合混浊液；步骤D2：向中间层混合混浊液内加入溶剂助剂后得到中间层混合乳胶液；步骤A3：以重量份计，称取15份～40份聚四氟乙烯粉末、1份～5份碳化硅粉末、1份～5份稀土氢氧化物或稀土氧化物、5份～10份聚酰亚胺粉末、1份～7份聚醚醚酮粉末、5份～10份聚苯硫醚粉末、5份～25份丙烯酸树脂、40份～95份离子水和5份25份溶剂助剂作为面涂层材料；步骤B3：向去离子水中加入聚四氟乙烯粉末、聚酰亚胺粉末、聚醚醚酮粉末、聚苯硫醚粉末、丙烯酸树脂，随后常温搅拌2H至8H，得到面涂层混合悬浊液；步骤C3：向面涂层混合悬浊液加入稀土氢氧化物或稀土氧化物和碳化硅粉末，随后逐渐加温至200℃至250℃，同时搅拌2H至12H，得到面涂层混合混浊液；步骤D3：向面涂层混合混浊液内加入溶剂助剂后得到面涂层混合乳胶液；步骤E：对锅体受涂部分进行清洗使其表面无污渍且光滑，采用喷涂工艺向对锅体受涂部分进行混合粉末的喷涂，然后采用激光熔覆工艺将混合粉末熔凝在锅体受涂部分形成底涂层；步骤F：对底涂层进行清洗使其表面无污渍，然后向底涂层均匀涂覆中间层混合乳胶液，再然后将锅体进行干燥，干燥温度120℃～150℃，干燥时间在20min～30min，得到中间层干燥基体；步骤G：向中间层干燥基体均匀涂覆面涂层混合乳胶液，再然后将锅体进行干燥，干燥温度120℃～150℃，干燥时间在20min～30min，随后冷却至室温，再然后加热锅体进行烧结塑化，烧结塑化温度在300℃～370℃，塑化时间在15min～25min，烧结塑化完成将锅体放入冷水内急冷，随后静置至少24h，最后锅体获得不粘涂层。上述技术方案中，优选的，在步骤A2中，溶剂助剂包括流平剂、成膜助剂、消泡剂、偶联剂、增稠剂、分散剂的一种或多种。上述技术方案中，优选的，在步骤A3中，溶剂助剂包括流平剂、成膜助剂、消泡剂、偶联剂、增稠剂、分散剂、催化剂、表面活性剂和颜料的一种或多种。上述技术方案中，优选的，在步骤A2和步骤A3中，稀土氢氧化物为氢氧化镧或氢氧化铈的一种或多种，稀土氧化物为氧化镧或氧化铈的一种或多种。上述技术方案中，优选的，在步骤C2和步骤C3中，采用超声波搅拌的方式进行搅拌。上述技术方案中，优选的，在步骤G中，急冷后，先对锅体进行烘干，然后再进行静置。上述技术方案中，优选的，在步骤A1中，所述的焦粉粒度不大于5微米。上述技术方案中，优选的，在步骤A1中，所述陶瓷粉末粒度不大于5微米。本专利技术是制备一种不粘锅涂层的方法，在本方法中将不粘锅涂层分为底涂层、中间层和面涂层三部分，首先制备底涂粉末，然后分别制备这中间层和面涂层的混合乳胶液，再然后通过激光熔覆手段将底涂层熔融在金属基体上，然后将这两种涂层的混合乳胶液依次喷涂到底涂层上，通过烧结和塑化反应在锅体上形成不粘层。本专利技术通过改进底涂层和中间层提高与基体的附着力，通过中间层和面涂层提高涂层表面的硬度和耐磨性能。本专利技术底涂层包括焦粉、石墨和陶瓷粉末。本专利技术中焦粉是主要的碳素物质。焦粉用锻烧石油焦，锻烧石油焦是以减压渣油为原料，经在延迟焦化的焦炭塔内进行缩合反应，控制锻烧温度在1100℃左右得到的产品。原材料用气孔较好的低硫石油焦，并严格使密度控制在一定范围内，产出的焦粉柔软。它在生产过程中经过高温锻烧和净化，具有多气孔结构，与其它物质结合具有很好的结合度，也有较强的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨耐刮耐洗不粘锅涂层制备方法，其特征在于包括以下几个步骤：步骤A1：以重量份计，称取50份～80份焦粉、5份～20份石墨和10份～35份陶瓷粉末作为底涂层材料；步骤B1：将焦粉、石墨和陶瓷粉末放入振动搅拌器内振动搅拌至少0.5H，使之完全均匀混合形成混合粉末；步骤A2：以重量份计，称取15份～40份聚酰亚胺粉末、5份～25份聚醚醚酮粉末、5份～10份聚苯硫醚粉末、1份～5份稀土氢氧化物或稀土氧化物、1份～5份碳化硅粉末、5份～30份改性偏氟乙烯粉末、35份～75份去离子水和5份～25份溶剂助剂作为中间层材料；步骤B2：向去离子水中加入聚酰亚胺粉末、聚醚醚酮粉末、聚苯硫醚粉末和改性偏氟乙烯粉末，随后常温搅拌2H至8H，得到中间层混合悬浊液；步骤C2：向中间层混合悬浊液加入稀土氢氧化物或稀土氧化物和碳化硅粉末，随后逐渐加温至300℃至400℃，同时搅拌4H至8H，得到中间层混合混浊液；步骤D2：向中间层混合混浊液内加入溶剂助剂后得到中间层混合乳胶液；步骤A3：以重量份计，称取15份～40份聚四氟乙烯粉末、1份～5份碳化硅粉末、1份～5份稀土氢氧化物或稀土氧化物、5份～10份聚酰亚胺粉末、1份～7份聚醚醚酮粉末、5份～10份聚苯硫醚粉末、5份～25份丙烯酸树脂、40份～95份离子水和5份25份溶剂助剂作为面涂层材料；步骤B3：向去离子水中加入聚四氟乙烯粉末、聚酰亚胺粉末、聚醚醚酮粉末、聚苯硫醚粉末、丙烯酸树脂，随后常温搅拌2H至8H，得到面涂层混合悬浊液；步骤C3：向面涂层混合悬浊液加入稀土氢氧化物或稀土氧化物和碳化硅粉末，随后逐渐加温至200℃至250℃，同时搅拌2H至12H，得到面涂层混合混浊液；步骤D3：向面涂层混合混浊液内加入溶剂助剂后得到面涂层混合乳胶液；步骤E：对锅体受涂部分进行清洗使其表面无污渍且光滑，采用喷涂工艺向对锅体受涂部分进行混合粉末的喷涂，然后采用激光熔覆工艺将混合粉末熔凝在锅体受涂部分形成底涂层；步骤F：对底涂层进行清洗使其表面无污渍，然后向底涂层均匀涂覆中间层混合乳胶液，再然后将锅体进行干燥，干燥温度120℃～150℃，干燥时间在20min～30min，得到中间层干燥基体；步骤G：向中间层干燥基体均匀涂覆面涂层混合乳胶液，再然后将锅体进行干燥，干燥温度120℃～150℃，干燥时间在20min～30min，随后冷却至室温，再然后加热锅体进行烧结塑化，烧结塑化温度在300℃～370℃，塑化时间在15min～25min，烧结塑化完成将锅体放入冷水内急冷，随后静置至少24h，最后锅体获得不粘涂层。...

【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐刮耐洗不粘锅涂层制备方法，其特征在于包括以下几个步骤：步骤A1：以重量份计，称取50份～80份焦粉、5份～20份石墨和10份～35份陶瓷粉末作为底涂层材料；步骤B1：将焦粉、石墨和陶瓷粉末放入振动搅拌器内振动搅拌至少0.5H，使之完全均匀混合形成混合粉末；步骤A2：以重量份计，称取15份～40份聚酰亚胺粉末、5份～25份聚醚醚酮粉末、5份～10份聚苯硫醚粉末、1份～5份稀土氢氧化物或稀土氧化物、1份～5份碳化硅粉末、5份～30份改性偏氟乙烯粉末、35份～75份去离子水和5份～25份溶剂助剂作为中间层材料；步骤B2：向去离子水中加入聚酰亚胺粉末、聚醚醚酮粉末、聚苯硫醚粉末和改性偏氟乙烯粉末，随后常温搅拌2H至8H，得到中间层混合悬浊液；步骤C2：向中间层混合悬浊液加入稀土氢氧化物或稀土氧化物和碳化硅粉末，随后逐渐加温至300℃至400℃，同时搅拌4H至8H，得到中间层混合混浊液；步骤D2：向中间层混合混浊液内加入溶剂助剂后得到中间层混合乳胶液；步骤A3：以重量份计，称取15份～40份聚四氟乙烯粉末、1份～5份碳化硅粉末、1份～5份稀土氢氧化物或稀土氧化物、5份～10份聚酰亚胺粉末、1份～7份聚醚醚酮粉末、5份～10份聚苯硫醚粉末、5份～25份丙烯酸树脂、40份～95份离子水和5份25份溶剂助剂作为面涂层材料；步骤B3：向去离子水中加入聚四氟乙烯粉末、聚酰亚胺粉末、聚醚醚酮粉末、聚苯硫醚粉末、丙烯酸树脂，随后常温搅拌2H至8H，得到面涂层混合悬浊液；步骤C3：向面涂层混合悬浊液加入稀土氢氧化物或稀土氧化物和碳化硅粉末，随后逐渐加温至200℃至250℃，同时搅拌2H至12H，得到面涂层混合混浊液；步骤D3：向面涂层混合混浊液内加入溶剂助剂后得到面涂层混合乳胶液；步骤E：对锅体受涂部分进行清洗使其表面无污渍且光滑，采用喷涂工艺向对锅体受涂部分进行混合粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国荣，
申请(专利权)人：宁波喜尔美厨房用品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33