[发明专利]搪瓷材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，具体而言，本发明涉及一种搪瓷材料及其制备方法和应用。

背景技术

微波炉和烤箱等厨房电器产品的内部工作环境温度高，长期接触油污、酸性碱性调味料与清洁剂，极易与锋利、尖锐物体接触，而且微波炉以及微波炉附件长期暴露在微波环境下，这些都要求微波炉、烤箱内胆以及微波炉、烤箱附件类产品的外表面要具有耐高温、耐酸碱、耐刮擦、耐腐蚀等性能，微波炉内胆外表面除要满足上述性能之外，还要具有低微波损耗的性能，而上述性能是目前微波、烤箱以及附件类产品常用的不锈钢材料、冷轧钢板或热镀锌板外表面喷粉等材料所不能达到的。搪瓷材料以其高档的外观，卓越的耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温性能和良好的易清洁性能一直受到广泛的关注与研究。在金属表面进行喷涂搪瓷材料处理可以全面满足与解决目前微波、烤箱以及附件类产品耐温差、易腐蚀、表面易擦伤等问题。但是由于目前搪瓷技术需要800℃以上的高温才可以将搪瓷釉料烧结在金属基材表面，导致金属材料内微量的单质碳与釉料组成物质发生氧化还原反应，生成氢气，产生的H₂在较高的温度下扩散速度大幅加快，从釉料内部快速扩散至空气层，进而导致搪瓷层表面外观呈现针孔状，影响搪瓷层表面处理的材料与产品的外观以及使用性能；并且由于搪瓷釉料中一部分组成物具有吸波性能，导致微波能量损耗，使得微波输出效率下降，影响微波炉的实际微波能量利用率。现有技术的以上两点主要问题严重制约了搪瓷材料在微波炉与微波附件、烤箱与烤箱附件产品上的应用，使得搪瓷材料的耐高温、耐酸碱、耐刮擦、耐腐蚀等优点无法在微波、烤箱等厨房电器产品中得到展现。

因此，现有的搪瓷材料亟待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种搪瓷材料及其制备方法和应用，采用该搪瓷材料形成的搪瓷层表面针孔率底，且微波吸收率低，从而显著提高所得产品例如微波炉或烤箱的微波输出效率。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种搪瓷材料。根据本发明的实施例，该搪瓷材料含有第一主族金属元素的氧化物、第三主族元素的氧化物、第四副族元素的氧化物、第四主族元素的氧化物、镧系元素的氧化物以及透波树脂。

由此，采用根据本发明实施例的搪瓷材料形成的搪瓷层表面针孔率底，且微波吸收率低，从而显著提高所得产品例如微波炉或烤箱的微波输出效率。

另外，根据本发明上述实施例的搪瓷材料还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述搪瓷材料含有：17～42重量份的所述第一主族金属元素的氧化物；1～6重量份的所述第三主族元素的氧化物；13～35重量份的所述第四副族元素的氧化物；18～30重量份的所述第四主族元素的氧化物；0.1～0.7重量份的所述镧系元素的氧化物；以及0.6～2.1重量份的所述透波树脂。由此，可以显著降低所得搪瓷层的针孔率和微波吸收率。

在本发明的一些实施例中，所述第一主族金属元素的氧化物为选自氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化铷和氧化铯中的至少一种，所述第三主族元素的氧化物为选自三氧化二硼和三氧化二铝中的至少一种，所述第四副族元素的氧化物为选自二氧化钛、二氧化锆和二氧化铪中的至少一种，所述第四主族元素的氧化物为选自二氧化硅、二氧化锗和二氧化锡中的至少一种，所述镧系元素的氧化物为选自三氧化二铈、十一氧化六镨、三氧化二钕和三氧化二镱中的至少一种，所述透波树脂为选自聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚砜酮和聚酰胺-聚酰亚胺中的至少一种。由此，可以进一步降低所得搪瓷层的针孔率和微波吸收率。

在本发明的一些实施例中，所述搪瓷材料进一步含有选自第五主族元素的氧化物或/和无机盐、第五副族元素的氧化物和第二副族元素的氧化物中的至少一种。由此，可以显著提高所得搪瓷层的综合性能。

在本发明的一些实施例中，所述搪瓷材料进一步含有：3～22重量份的所述第五主族元素的氧化物或/和无机盐；1～5重量份的所述第五副族元素的氧化物；以及0.5～3重量份的所述第二副族元素的氧化物。由此，可以进一步提高所得搪瓷层的综合性能。

在本发明的一些实施例中，所述第五主族元素的氧化物为选自三氧化二锑和三氧化二铋中的至少一种，所述第五主族元素的无机盐为选自磷酸锂、磷酸钠和磷酸钾中的至少一种，所述第五副族元素的氧化物为选自五氧化二钒和五氧化二铌中的至少一种，所述第二副族元素的氧化物为氧化锌。由此，可以进一步提高所得搪瓷层的综合性能。