[发明专利]一种基于互穿网络结构的不粘锅涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于互穿网络结构的不粘锅涂层，所述不粘锅涂层由基底层和面层组成，所述基底层由以下重量份数的原料组成：30～50份环氧树脂改性聚酰胺树脂、36～58份聚苯硫醚、1～10份改性纳米晶须、3～10份润湿剂和0.5～5.5份防沉剂；所述面层为互穿网络结构的全氟聚合物。本发明的基于互穿网络结构的不粘锅涂层，不仅与不粘锅基体具有优异的结合力，而且涂层表面具有强热稳定性、强化学稳定性及高耐磨性等性能。本发明还公开了一种基于互穿网络结构的不粘锅涂层的制备方法。

技术领域

本发明涉及不粘锅的技术领域，尤其涉及一种基于互穿网络结构的不粘锅涂层及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，对厨房用具的要求越来原高。抗粘涂层由于有良好的抗粘性能和易清洗的特点,广泛应用于电饭煲、不粘锅、油烟机和燃气灶等日常厨具,深受广大消费者的青睐。

以PTFE为代表的全氟聚合物由于具有异乎寻常的低表面能和化学、热稳定性, 用它们制成的抗粘涂层比其他材料更适合于厨具应用,因而成为厨具抗粘涂料的主流。现有不粘锅基底涂层主要采用基底层和面层复合双层组成，以克服单层不粘涂层无法兼顾涂层与基体附着力强和涂层表面抗粘性强的问题。现有不粘锅双层涂层中，基底层中也添加有改性的聚四氟乙烯树脂，例如中国专利CN202010690713.0，其公开了一种具有改性四氟乙烯涂层的不粘锅，该专利文献基底层中添加有丙烯酸改性聚四氟乙烯树脂，降低了基底层与不粘锅基体的附着力。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于互穿网络结构的不粘锅涂层，以解决现有不粘锅涂层与基体结合力低，涂层表面热稳定性、化学稳定性及耐磨性等性能差的综合问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于互穿网络结构的不粘锅涂层，所述不粘锅涂层由基底层和面层组成，所述基底层由以下重量份数的原料组成：30～50份环氧树脂改性聚酰胺树脂、36～58份聚苯硫醚、1～10份改性纳米晶须、3～10份润湿剂和0.5～5.5份防沉剂；所述面层为互穿网络结构的全氟聚合物。所述基底层为不含氟的粘结层，同时通过添加改性纳米填料，使不粘锅基底表面粗糙度得以增加，形成不同谷峰的基底表面，有助于面层全氟聚合物与基底层进行牢固结合。

优选地，所述环氧树脂改性聚酰胺树脂由双酚A型环氧树脂和长链聚酰胺树脂组成的原料制得，所述长链聚酰胺树脂是由1,5-戊二胺、十二内酰胺和长碳链二元酸组成的原料聚合制得。环氧树脂改性聚酰胺树脂促进不粘锅基底层结合力的提高，而且长链聚酰胺树脂中长链结构，有利于为面层聚合物提供结合的位点，提高不粘锅涂层整体性能。

优选地，所述改性纳米晶须为硅烷偶联剂改性的纳米晶须，所述纳米晶须为碳化硅晶须、六钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须中的至少一种。硅烷偶联剂改性的纳米晶须添加，不仅提高了不粘锅涂层的耐磨性能，而且进一步提高了耐化学和耐热性能，另外，使纳米晶须更好地分散在不粘锅涂层中，有利于与不粘锅涂层的结合。

优选地，所述润湿剂为二异丙基二丙烯酰钛酸酯和/或双三乙醇胺二异丙基钛酸酯。

优选地，所述互穿网络结构的全氟聚合物由包括四氟乙烯/全氟乙烯基醚共聚物和全氟改性笼型聚倍半硅氧烷聚合物的原料制得。所述四氟乙烯/全氟乙烯基醚共聚物由质量比为5～8：1～10的四氟乙烯和全氟乙烯基醚通过共聚的方式制备得到。具有互穿网络结构的全氟聚合物是由两种不同熔融温度的聚合物制备得到，不仅有利于高温烧结过程中使得面层更加致密，而且互穿网络结构的特性，使得不粘锅涂层具有优异耐热、耐化学和耐磨性能。

优选地，全氟乙烯基醚为全氟正丙基乙烯基醚和/或全氟乙基乙烯基醚。

优选地，所述全氟改性笼型聚倍半硅氧烷聚合物由结构式I所示的化合物与羟基丙烯酸酯和丙烯酸甲酯共聚得到，所述结构式I所示的化合物与羟基丙烯酸酯和丙烯酸甲酯的质量比为80～120：1～10：5～15，