[发明专利]一种耐刮不粘涂层及其涂覆方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂层，特别涉及一种耐刮不粘涂层及其涂覆方法。

背景技术

耐热不粘涂层最早用于锅等炊具上，迄今已有30多年的历史，提高其使用寿命是科研人员一直努力的方向。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(简称4F，PTFE)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。在中国发明专利申请公开说明书(公开号CN1500014A)中，公开了一种氟聚合物不粘涂层，涉及一种耐磨性与食物剥离二者表现俱佳的不粘涂层。其无机填料虽然硬度较高，可达到2000努普，但由于这种颗粒是以单个体分布于涂层的内部，或底部，或中部，据其根本与基材无任何粘结性，是无根之木，无法实现其在涂层中坚实的牢固度，以对抗外来的磨损。只能随着磨损的增加，自身从涂层中脱离出来。

也有一些从工艺前处理上来改善性能，如金属熔射、较粗的抛丸、酸蚀法和压铸成型等方法，如中国发明专利申请公开说明书(公开号CN1038968A)，但不能从根本上提高使用寿命。

近期以无机硅溶胶、铝溶胶或锆溶胶等材料通过SOL-GOL技术制作的一种新型涂层，其致密性好，硬度极高(达到6～9H)，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，主要是羟基硅油来提供的，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。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷提供一种不粘涂层，其涂层具有凸凹有秩的外观效果和具有优异耐刮性、耐腐性和更持久不粘性。

本发明还提供该不粘涂层的涂覆方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐刮不粘涂层，包括底涂层、中涂层和面涂层，中涂层喷涂在底涂层之上，面涂层喷涂在中涂层之上，底涂层由聚醚醚酮树脂烧结形成凸凹有序的底涂层，或是由聚醚醚酮树脂和其他耐热聚合物粘合剂复配烧结形成凸凹有序的底涂层。所述的凸凹有序的坚固的底涂层，是由聚醚醚酮成膜形成的。由于聚醚醚酮树脂具有较高的硬度，优异的韧性和强度，通过使用不同MFR的聚醚醚酮和阶梯型挥发梯度的溶剂体系，在经过380～420℃高温烧结过程中，由于底涂层中的溶剂快速挥发，底涂层表面形成粘结剂粉末，并且粘结剂在高温熔融和冷却过程中由于涂层较厚，内聚力较大，形成凹凸有序的坚固底涂层。

本发明的底涂层可单独使用一种或多种不同的聚醚醚酮树脂，亦可在聚醚醚酮树脂中添加聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)等耐高温高分子聚合物中的一种或多种。优选单独使用一种或多种不同的聚醚醚酮树脂。

聚醚醚酮分子式：所述的聚醚醚酮树脂为水性或溶剂型分散体，由于环保，优选水性分散体。

由于聚醚醚酮树脂的特性，其对基材具有优异的附着力，当涂层表面受到刮擦和磨损时，其较高的硬度，良好的韧性和强度将表现出来，而且凸凹有序的坚固底涂层中的凸点自然成为抵抗外力的支点，形成了一个偏转点，从而使外力在凸点位置的罩面涂层偏转开，因此增加了涂层的耐刮性和耐磨性。即使长期的承受外力，凸点位置的罩面涂层磨损，但凸点由于其特性依然具有良好的支撑性和保护性，使整体涂层的凹点处面涂层的氟树脂依然完好的发挥其不粘性。

作为优选，所述底涂层的原料组分及含量包括：聚醚醚酮树脂20-30％，其他耐热聚合物粘合剂0-5％，溶剂30-40％，助剂适量，颜料适量，余量为去离子水。