[发明专利]一种用于印有图案的餐具的涂料及其实施方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及炊具技术领域，具体地说，是一种用于印有图案的餐具的涂料及其实施方法。

【背景技术】

集功能性及装饰性一体的现代炊具，不仅仅作为一种便捷工具，更可以成为生活中一道美丽的风景。现有的炊具外表面多以硬质氧化层、氟碳涂层，有机硅涂层为主。硬质氧化层功能性差，对底材保护性不够、不易清洁、装饰性不强；氟碳涂层，有机硅涂层耐刮擦性差，不耐高温、不耐明火，易分解放出有毒性气体，对人的身体健康不利，且其大多为溶剂型涂料，对环境污染大。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于印有图案的餐具的涂料及其实施方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于印有图案的餐具的涂料，其涂料的质量百分比为：

所述的填料为二氧化硅晶须，氧化铝晶须，纳米级沉淀硫酸钡，高岭土中的一种或几种。

所述的颜料为钛白粉，铁铬棕，钴蓝，钛镍黄，钛绿中的一种或几种。

所述的水溶性硅溶胶，其粒度为30～100纳米。

所述的催化剂为环烷酸锌，环烷酸锆，醋酸钾中的一种或几种。

所述的不粘助剂为市售产品；

所述的硅氧烷为基本组分和功能组分的混合物，所述的基本组分为甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯的混合物，三者的摩尔比为1∶1∶2.5。

所述的功能组分为β-七甲基三硅氧烷基-乙基三甲氧基硅烷和纳米碳化锆粉体的混合物；两者的摩尔比为1∶0.05。

一种用于印有图案的餐具的涂料的实施方法，其具体步骤为：

(1)先将甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯在30℃混合40～50min，采用酸调节其溶液的pH值为2.5；得到基本组分；

(2)将β-七甲基三硅氧烷基-乙基三甲氧基硅烷和纳米碳化锆粉体在pH值为2.5时混合60～80min；得到功能组分；使纳米碳化锆粉体通过化学接枝的方法接枝到β-七甲基三硅氧烷基-乙基三甲氧基硅烷的基团上，形成β-七甲基三硅氧烷基-乙基三甲氧基硅烷预聚物；

(3)将基本组分和功能组分在常温下混合60～120min后，然后分别加入填料，颜料，不粘助剂，催化剂以及水溶性硅溶胶，再进行超声搅拌200～360min，得到图案涂料；

(4)餐具基材的预处理：包含喷砂和清洗，餐具基材预热45～50℃；

(5)在餐具基材的表面喷涂图案涂料，膜厚10～20μm，然后进行低温固化，固化温度为80～100℃，固化时间为8～10min；最后再进行打磨处理，磨去表面一层，打磨处理的厚度为5μm；

(6)在步骤(5)处理后的餐具基材上设计移印图案，喷涂图案涂料，膜厚2～3μm后；然后进行高温固化，固化温度为240～280℃，固化时间为10～20min，得到印有图案的餐具基材。

β-七甲基三硅氧烷基-乙基三甲氧基硅烷的制备方法，在35℃条件下，向反应器中以此加入1，1，1，3，5，5，5-七甲基三硅氧烷和催化剂，然后再采用滴加的方法加入乙烯基三甲氧基硅烷，1，1，1，3，5，5，5-七甲基三硅氧烷与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比例为1∶1.5，催化剂用量为原料的质量分数的0.2‰，控制乙烯基三甲氧基硅烷的滴加流量为1mol/h，反应时间为12h；反应完成后在65℃条件下，再向体系中加入溶液质量分数15％的活性炭，进行吸附处理2.0h；然后进行过滤，滤液进行减压蒸馏，即可得到产品β-七甲基三硅氧烷基-乙基三甲氧基硅烷；产品纯度为95.8％。具体可参见中国专利公开号103224511A，发明名称为一种疏水表面处理剂及其制备方法(申请号2013101131994)。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

(1)本发明的图案具有装饰效果。

(2)本发明的涂料有耐高温，耐刮擦，易清洁，颜色丰富，光泽高，装饰性强；水溶性，涂层为无机成分，环保。

(3)硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯等其中的一种或几种，烷氧基在酸性条件下会发生水解形成硅醇，其与硅溶胶、水解后的硅烷、以及基材表面的-0H都可以发生反应，从而使甲基连接到涂层中，使涂层的不粘性得以良好的体现，并具有持久性。

(4)本发明的纳米碳化锆粉体具有纯度高、粒径分布范围小、高比表面积等特点；还具有高效吸收可见光，反射红外线等特性。