[发明专利]具有抑菌作用的陶瓷不粘涂层及其涂覆方法

说明书

技术领域

本发明属于对表面涂布液体或其它流体的工艺技术领域，涉及一种不粘涂层，具体地说是一种具有抑菌作用的陶瓷不粘涂层。 

背景技术

不粘涂层在1958年被发明应用以后迅速发展，广泛应用于炊具、小家电等领域，给人们生活带来了便捷。但是现有的不粘涂层其核心成分为聚四氟乙烯（PTFE）,而聚四氟乙烯在生产过程会添加极微量全氟辛酸铵(PFOA)，化学性质稳定的PFOA进入自然环境和人体后，会长期存在，而不是很快分解。研究表明，低剂量PFOA不仅出现在河流、海洋和土壤中，也存在于人们的血液中，而且在动物实验中被证实有致癌作用和其他不良后果。为此，美国环境保护局（EPA）要求聚四氟乙烯制造商在2010年PFOA使用减少95%，2015年停止生产PFOA。另外研究发现，现有的不粘涂层在超过260℃以上的高温下，聚四氟乙烯会释放出有害气体，造成对环境的污染和对人体的伤害。 

纳幕尔杜邦公司的专利ZL 02807868.3介绍了一种氟聚合物不粘涂层，通过添加陶瓷颗粒使得涂层具有耐磨性和食物剥离两者表现俱佳的特点，大大提高不粘涂层的使用寿命，但此不粘涂层主要材料为氟聚合物，高温（260℃以上）会释放有害分解物，而且生产过程中一般会使用PFOA这一有害材料，因此其应用受到一定局限。由于不粘涂层主要应用于不粘炊具之上，频繁与食物相接触，而食物和不粘炊具不可避免带有各种有害细菌，影响人们的身体健康。因此，需要研制一种既具有抑菌作用又不含或含微量有害物质的陶瓷不粘涂层来满足人们对不粘涂层的需求。 

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷提供一种具有抑菌作用的陶瓷不粘涂层，该不粘涂层不添加PTFE和PFOA等物质、环保安全，同时具有抑菌杀菌功能。 

本发明的另一个目的是提供一种该陶瓷不粘涂层的涂覆方法。 

本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的： 

一种具有抑菌作用的陶瓷不粘涂层，该涂层是由A、B、C三组分按重量比2：0.5～2：0.1～2混合而成，其中：

A组分：将按质量分数计的组分：硅溶胶50～100%、耐温颜料0～50%、体质颜料0～20%、分散助剂0～2%和流平助剂0～2%进行分散，然后研磨2小时以上得到A组分；

B组分：将按质量分数计的乙酸0.4～1.5%和余量为至少一种硅烷混合而成；

C组分：将按质量分数计的醇溶性丙烯酸树脂1～10%、不粘助剂0～30%和抑菌材料1～50%分散溶解在异丙醇50～95%中得到C组分，且所述的抑菌材料的添加量为A、B、C三组分中固体组分总质量的1～25%。

硅溶胶 

硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。由于硅溶胶中的SiO₂含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为SiO₂·nH₂O。硅溶胶在本发明中作为无机成膜物质之一，和水解的硅烷缩合脱水，得到SiO₂网状结构，从而使得不粘涂层具有硬度、耐水性、耐腐蚀性和耐温性等性能。

本发明中的硅溶胶， pH为2-11，粒径为5-50nm，二氧化硅含量为20-50%。在本发明中，硅溶胶在A组分中的质量分数为50-100%。 

耐温颜料 

在本发明中，耐温颜料作为着色剂使用。本发明中的耐温颜料为无毒的耐温200℃以上的有机颜料和/或无机颜料，可以通过ROHS检测，包括但不限于：金红石钛白、钛黄、氧化铁黑、氧化铁红、钴黑、钴蓝、钴绿、炭黑、珠光和铝银粉等。

在本发明中，耐温颜料在A组分中的质量分数为0-50%。 

体质颜料

在本发明中，体质颜料作为填料加入，帮助不粘涂层提高固体含量，提高不粘涂层操作性，另外还可以提高不粘涂层的强度。

本发明中的体质颜料是耐温无毒，粒径小于100μm的粉末填料, 选自晶须类、纤维类、陶瓷颗粒等无机材料物质，包括但不限于：石英粉、硅晶须、钛酸钾晶须、氧化铝、硅藻土、碳化硅和金刚石等。 

在本发明中，体质颜料在A组分中的质量分数为0-20%。 

分散助剂

本发明中的分散助剂是可以帮助颜料和填料分散的涂料助剂，例如德国BYK-190。

在本发明中，分散助剂在A组分中的质量分数为0-2%。 

流平助剂

本发明中的流平助剂，其特征是可以帮助涂料润湿流平的涂料助剂，例如BYK-333。

在本发明中，流平助剂在A组分中的质量分数为0-2%。 

硅烷