一種易于清潔且使用壽命長的涂層及其使用方法和產(chǎn)品的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂層涂料技術領域，尤其涉及一種易于清潔且使用壽命長的涂層及其 使用方法和產(chǎn)品。
【背景技術】
[0002] 我國每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失約占國民生產(chǎn)的4%，已經(jīng)超過火災、風災造 成損失的總和，因此金屬的防腐技術已經(jīng)受到人們的高度重視。在金屬表面涂覆一層防腐 涂層是一種有效的金屬防腐技術。對五金潔具而言，易于清潔指紋和食物污漬，以及耐鹽 霧、酸和/或食品醬料的腐蝕也是非常重要的性能，而在五金表面涂布具有一定厚度的涂 層，可以至少部分地滿足前述的一些需求。
[0003] 當前，市場上已出現(xiàn)了一些溶劑型的聚合物涂料產(chǎn)品，例如來自臺灣的NT5300，來 自新加坡的Alpha337,等等。前期研宄發(fā)現(xiàn)經(jīng)過酸化的涂料涂覆于五金表面形成的涂層均 呈現(xiàn)出良好的易清潔性能。然而，該涂層對于鹽霧、酸以及諸如醬油、辣椒醬、番茄醬等食品 醬料的耐腐蝕性仍不夠理想。
[0004] 因此，希望提供一種易于清潔且使用壽命長的五金潔具產(chǎn)品，在其表面形成的涂 層對指紋和食物污漬的易清潔性更好、更為耐受鹽霧、酸的腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提出一種附著于其它基材表面易于清潔且使用壽命長的涂層， 涂層具有極強的抗酸堿抗蝕性能，涂層耐用性高。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的在于提出在基材表面涂敷形成上述涂層的方法，操作簡單， 使涂層結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，延長涂層的壽命。
[0007] 本發(fā)明的另一個目的在于提出一種五金潔具，涂覆有上述涂層，五金表面高硬度、 高耐磨度、耐老化，使用壽命長。
[0008] 為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0009] -種附著于其它基材表面易于清潔且使用壽命長的涂層，其特征在于：所述涂層 的材料組成包括非晶態(tài)二氧化硅和填料，所述非晶態(tài)二氧化硅占所述涂層總質(zhì)量的質(zhì)量百 分數(shù)不低于15. 59%。
[0010] 更進一步說明，所述基材為金屬、天然或人造石材、陶瓷、玻璃、有機高分子材料中 任意一種或多種復合。
[0011] 更進一步說明，所述涂層是由無機納米二氧化娃溶膠作為成膜劑與填料制成的涂 料涂敷在基材表面固化而成。
[0012] 更進一步說明，所述涂料包括如下質(zhì)量百分比的組分：30-95%成膜劑、1-65%填 料和0.05-8%調(diào)整劑，所述成膜劑包括納米SiO2、膠體化學穩(wěn)定劑和醇性溶劑；所述填料為 無機著色劑；所述調(diào)整劑包括分散穩(wěn)定劑、流平劑和蒸發(fā)速度調(diào)節(jié)劑。
[0013] 更進一步說明，所述涂層是由無機納米二氧化娃溶膠作為成膜劑與填料制成的涂 料涂敷在材料表面固化而成。
[0014] 更進一步說明，所述涂料包括如下質(zhì)量百分比的組分：30-95%成膜劑、1-65%填 料和0.05-8%調(diào)整劑，所述成膜劑包括納米SiO2、膠體化學穩(wěn)定劑和醇性溶劑；所述填料為 無機著色劑；所述調(diào)整劑包括包括分散穩(wěn)定劑、流平劑和蒸發(fā)速度調(diào)節(jié)劑。
[0015] 更進一步說明，所述成膜劑中有機高分子化合物的含量小于0. 5%，金屬離子含量 小于80PPM。
[0016] 更進一步說明，一種在基材表面涂敷形成如上述所述涂層的方法，其包括如下步 驟：
[0017] A、涂料制備：按配比將成膜劑、填料和調(diào)整劑進行混合球磨制備獲得無機納米涂 料；
[0018] B、涂敷：將無機納米涂料涂覆于基材表面；
[0019] C、烘干：將步驟B涂敷有無機納米涂料的潔具烘干，獲得具有無機涂層的產(chǎn)品。
[0020] 更進一步說明，一種在基材表面涂敷形成如上述所述涂層的方法，步驟A涂料的 制備包括以下步驟：
[0021] (1)將無機填料以適當配比與和成膜劑相容的溶劑，即碳原子數(shù)不超過5的一元 醇的一種或幾種的復配物以及分散劑、防沉降劑混合后超細球磨〇. 5~48h，得到無機填料 漿；
[0022] (2)將經(jīng)步驟（1)得到的無機填料漿、成膜劑、蒸發(fā)速度調(diào)整劑及流平劑按配 比混合后放于高速剪切混合機或球磨機或具有超聲震蕩功能的葉片式攪拌設備中混合 IOmin ~72h ;
[0023] (3)將經(jīng)步驟⑵得到的漿料通過大于等于200目標準篩過濾，濾液即為無機涂 料。
[0024] 更進一步說明，步驟C中烘干的加熱曲線為：40~50°C保溫10~20min ;升溫至 70~85°C，保溫10~15min ;升溫至115~130°C，保溫15~30min ;升溫至180~250°C， 保溫10~60min，隨爐冷卻至接近室溫后取出。
[0025] -種五金潔具，所述五金潔具表面附著有上述的涂層。
[0026] 本發(fā)明的有益效果：1、、以全無機材料作為成膜劑的無機涂層的表面高硬度、高耐 磨度、耐老化，延長產(chǎn)品的使用壽命；2、具有抗污、抗油、抗水的良好性能，提高被涂覆的基 材的整潔性；3、具有較大的強度，受外力沖擊時涂層不容易破壞或脫落；4、生產(chǎn)方法簡單， 有利于穩(wěn)定涂層的結(jié)構(gòu)，延長涂層的壽命。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的一個實施例的表面X射線衍射圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0029] -種附著于其它基材表面易于清潔且使用壽命長的涂層，所述涂層的材料組成包 括非晶態(tài)二氧化硅和填料，所示非晶態(tài)二氧化硅占所述涂層總質(zhì)量的質(zhì)量百分數(shù)不低于 15. 59%〇
[0030] 本發(fā)明涂層的成膜機理是Si-OH之間通過縮聚作用連接，烘干固化流程完成后， 膜內(nèi)部盡管溶劑和其他有機成分已完全脫除，但由于位阻效應，仍有部分活性基團未完成 最終反應，其縮聚過程會在使用過程中繼續(xù)緩慢進行，這使得形成的膜在相當長一段時間 內(nèi)硬度、任性會繼續(xù)提高，增加涂層耐用性，同時還會使涂層在一定程度上具有"自愈合性" 的良好屬性，使用壽命長。
[0031] 更進一步說明，所述基材為金屬、天然或人造石材、陶瓷、玻璃、有機高分子材料中 任意一種或多種復合。
[0032] 更進一步說明，所述涂層是由無機納米二氧化娃溶膠作為成膜劑與填料制成的涂 料涂敷在基材表面固化而成。
[0033] 涂層在燒成固化之前涂覆層以無機納米交替存在，有自固化特征，高溫下表面活 性固化成膜，由于不含有金屬離子，涂層形成后為全飽和結(jié)構(gòu)，不受親電劑或氧化劑侵蝕， 在潔具表面形成一層具有抗酸堿抗蝕性能極強的無機涂層，延長五金潔具的使用壽命，同 時該無機涂層在潔具表面起到良好的仿陶瓷釉的效果，無機納米涂料的成膜效果隨添加的 填料來決定。無機納米涂料成膜后為無色透明類玻璃體，折光性能極好，配合各種色料、染 料、裝飾性涂料，得到亞光、麻光、鏡面、陶瓷光澤的各種裝飾效果，也可以得到類金屬裝飾 效果。
[0034] 所述涂料包括如下質(zhì)量百分比的組分：30-95%成膜劑、1-65%填料和0. 05-8% 調(diào)整劑，所述成膜劑包括納米SiO2、膠體化學穩(wěn)定劑和醇性溶劑；所述填料為無機著色劑； 所述調(diào)整劑包括包括分散穩(wěn)定劑、流平劑和蒸發(fā)速度調(diào)節(jié)劑，其中調(diào)整劑的組成為蒸發(fā)速 度調(diào)整劑1-5%，流平劑0. 1-1 %，分散劑0. 1-2. 5%。
[0035] 由純無機納米Si02溶膠作為主成膜成分的成膜劑在調(diào)整劑的作用下涂覆于五金 表面具有良好流平性，不存在封孔問題，涂層平滑成膜于五金表面。成膜物為全無機材料， 不含有機樹脂成分，化學性質(zhì)穩(wěn)定不老化，耐高溫、耐酸堿鹽侵蝕；成膜堅韌，耐磨性好，堅 固耐用。
[0036] 其中調(diào)整劑中，蒸發(fā)速度調(diào)節(jié)劑占調(diào)整劑總組分35% -85%，流平劑占1-20%，分 散穩(wěn)定劑占10% -55%，其中分散穩(wěn)定劑中含10-35%的分散劑，余量為防沉降劑。其中，分 散穩(wěn)定劑為無機填料在醇體系中的常用分散穩(wěn)定劑，即一端為可以和無機粉體表面通過靜 電作用、氫鍵作用、化學鍵或范德華力結(jié)合的有機官能團或帶電無機基團，另一端含2~10 個碳原子的有機直鏈或多個-OH、_C00H、胺基、酰胺基、醚基（-0-)的有機小分子物質(zhì)；流平 劑為含聚硅氧烷基