[发明专利]一种石墨烯不粘涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯不粘涂料及其制备方法；所述涂料包括面漆和底漆，所述底漆为陶瓷涂层，所述面漆为氟涂层；所述面漆和底漆中均含氧化石墨烯，所述面漆中还含硅溶胶。本发明在底漆和面漆的配方中都加入氧化石墨烯，其表面的活性反应基团可以相互反应，使得底漆和面漆能形成互穿网络结构，牢固的结合在一起。该方案将陶瓷涂料的高硬度耐磨好的优势与氟涂料不粘持久性好的优势有机的结合在一起，防止面漆破损后脱落，延长了炊具的使用寿命。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种石墨烯不粘涂料及其制备方法。

背景技术

日常生活中常见的炊具用不粘涂料有氟涂料和陶瓷涂料两种，氟涂料因其具有优异的不粘持久性得到广大消费者的欢迎，但是其涂层硬度低易出现磨损，一旦涂层破损，破损点会沿着应力口而不断扩大，出现涂层脱落的现象。陶瓷涂料由于是无机涂层，其硬度高耐磨性好，近年来陶瓷涂层作为一种健康、安全、环保的不粘涂层而受到消费者的青睐，然而陶瓷涂层的不粘持久性与氟涂层相比还有一定的差距，如何将这两种涂料的优势叠加在一起成为今后研究的方向。

专利号为ZL 201820196029.5的中国专利，公开了一种电饭煲内胆，通过用陶瓷涂料作为底漆，氟涂料作为面漆的方式提高涂层的不粘持久性，这种方法由于底漆和面漆是两种不同涂料，无法有机的结合在一起形成互穿网络，所以使用一段时间后会出现底漆和面漆结合不够紧密的问题，导致面漆容易脱落。

石墨烯(Graphene)是一种由C原子经sp2电子轨道杂化后形成的蜂巢状的准二维结构，是C元素的另外一种同素异形体。与其他新材料相比，石墨烯具有众多优良的特点，如导电性极强、强度超高、导热性极强、超薄超轻超硬，比表面积大，透光性极高。石墨烯在涂料领域具有十分广泛的应用前景。专利号为ZL 201310086724.8的中国专利、申请号为201510864414.3的中国专利公开了石墨烯在不粘涂料中的应用，但石墨烯的作用仅限于增加不粘涂层的导热效果，增加不粘涂层的耐磨等机械性能。上述专利未涉及石墨烯对提高涂料附着力和不粘性的功能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种石墨烯不粘涂料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明涉及一种石墨烯不粘涂料组合物，所述组合物包括面漆和底漆，所述底漆为陶瓷涂层，所述面漆为氟涂层；所述面漆和底漆中均含氧化石墨烯，所述面漆中还含硅溶胶。所述组合物施工时，在底漆仍为湿膜状态时喷涂面漆，而后一起烘干。

作为本发明的一个实施方案，按100份计，所述底漆由如下重量份数的原料组成：氧化石墨烯1-2份，硅溶胶30-35份，2％NaOH溶液2-3份，硅烷25-30份，填料25-30份，流平剂1-2份，25％甲酸溶液0.8-1.2份，去离子水余量。

作为本发明的一个实施方案，按100份计，所述面漆由如下重量份数的原料组成：氟树脂30-35份，氧化石墨烯：1-2份，硅溶胶10-15份，硅烷偶联剂8-10份，颜填料20-30份，25％甲酸溶液0.8-1.2份，溶剂余量。

作为本发明的一个实施方案，所述氧化石墨烯选用中国科学院成都有机化学有限公司的TNWGO系列氧化石墨烯水溶液产品，溶液pH＝3-4。制备好的陶瓷涂料为酸性，氧化石墨烯pH＝3-4，可以在陶瓷涂料中稳定存在，便于发挥其作用。

作为本发明的一个实施方案，所述硅溶胶的pH＝9-11，粒径15-20nm，固含34％。碱性硅溶胶粒径与固含量是相对应的，即粒径小固含低，粒径大固含就高；粒径太大，表面光泽度不高，影响炊具外观；粒径太低，成品涂料的固含低，造成粘度太低，施工时易出现流挂现象。