[发明专利]一种高硬度水性不粘涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高硬度的水性不粘涂层，包含底涂层和面涂层，其特征在于：

所述底涂层是由包括耐热粘结剂、氟树脂和通过溶胶凝胶获得的陶瓷树脂及颜填料的底涂层涂料组合物涂覆而成，

所述面涂层是由包括通过溶胶凝胶获得的陶瓷树脂、表面活性剂、氟树脂及颜填料的面涂层涂料组合物涂覆而成；所述的面涂层涂料组合物，其以重量百分含量计的组分为：

面涂层氟树脂 44-64%，

陶瓷树脂 30-50%，

颜填料 0.5-1%，

非离子型表面活性剂Triton X100 4-6%，

面涂层氟树脂是聚四氟乙烯（PTFE）分散液和全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（PFA）分散液重量比为11-13:1、pH值为5-7的混合物；

所述的底涂层耐热粘结剂是含有20-30%固含量的聚醚砜(PES)的膏状分散液，其中聚醚砜的粒径尺寸≤5μm，该聚醚砜分散液中还含有N甲基吡咯烷酮20-30wt%；

底涂层氟树脂是氟乙烯丙烯共聚物(FEP)微粉，选择粒径尺寸≤5μm的FEP微粉采用预分散形式进行配料，预分散时FEP、Triton X100及适量水混合后研磨分散，得到FEP预分散液；

所述陶瓷树脂是一种或几种溶胶同硅烷发生溶胶凝胶反应形成的一种高硬度的类似陶瓷的树脂，所述的溶胶为硅溶胶；所述的底涂层陶瓷树脂的原料硅烷选自甲基三乙氧基硅烷，面涂层陶瓷树脂的原料硅烷选自聚硅氮烷；

底涂层或面涂层所述的陶瓷树脂制备时，在硅溶胶与硅烷的混合物中添加15-25%以硅溶胶与硅烷总重量为100%计的异丙醇，形成一种在一段时间内稳定的预熟化陶瓷树脂。

2.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：所述聚醚砜分散液的粘度为0.28-0.30(乌氏粘度计)。

3.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：所述聚醚砜分散液的质量百分含量为聚醚砜 25%、N甲基吡咯烷酮 25%、去离子水50%，通过研磨机研磨而成。

4.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：面涂层中，PTFE和PFA二者的重量比为12:1。

5.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：FEP预分散液的质量分数配比是：氟乙烯丙烯共聚物(FEP)微粉40±5%，Triton X100 5±2%，余量为水，使用研磨机进行研磨分散。

6.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：所述的颜填料选自炭黑，碳化硅，滑石粉，碳酸钙或高岭土中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：所述的底涂层陶瓷树脂，其原料硅溶胶与甲基三乙氧基硅烷的重量比为1-3:1；面涂层陶瓷树脂，其原料硅溶胶与聚硅氮烷的重量比为1-3:1。

8.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：所述的底涂层陶瓷树脂，其原料硅溶胶与甲基三乙氧基硅烷的重量比为2:1；面涂层陶瓷树脂，其原料硅溶胶与聚硅氮烷的重量比为2:1。

9.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于所述的底涂层涂料组合物，其以重量百分含量计的组分包括：

聚醚砜8-10%，

N甲基吡咯烷酮 8-10%，

FEP预分散液5%，

陶瓷树脂为35-55%，

颜填料、助剂、溶剂适量，

余量为水。

10.根据权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层，其特征在于：陶瓷树脂中的硅溶胶固含量为28-32%、pH值4-6。

11.一种权利要求1所述的高硬度的水性不粘涂层的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

a，前处理：将金属基材喷砂使其表面粗糙；

b，涂料混合：按照配比配制底涂层涂料组合物和面涂层涂料组合物；

c，涂料喷涂及烧结固化：采用配制好的底涂层涂料组合物对处理后的金属基材进行喷涂，得到底涂层，然后在该底涂层上喷涂面涂层涂料组合物，所述的底涂层和面涂层以湿碰湿的形式进行喷涂，固化温度为380-400℃，保温10-15min后得到产品。