本發(fā)明涉及功能高分子材料的制備及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說，涉及一種紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著電磁爐等無明火安全灶具的普及，鐵質(zhì)不粘鍋的需求量正在不斷上升。然而，不沾涂料應(yīng)用到鐵質(zhì)炊具上存在一大問題，鐵質(zhì)不粘鍋在電磁爐上使用時，鐵鍋底部涂層有黃變的現(xiàn)象產(chǎn)生，而這正是因?yàn)殡姶艩t獨(dú)特的加熱方式所導(dǎo)致的。電磁爐主要是利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場，爐面上的鐵質(zhì)鍋具感應(yīng)到磁場，從而形成渦流并產(chǎn)生大量的熱能使鍋體迅速發(fā)熱，達(dá)到加熱食物的目的。這種方式雖然大大提高了熱效率，但因?yàn)殍F質(zhì)鍋具的導(dǎo)熱性較差(鑄鐵鍋的導(dǎo)熱系數(shù)為42-90W/mK，而鑄鋁鍋的導(dǎo)熱系數(shù)為138-147W/mK)，同時，現(xiàn)有的不粘涂層的熱傳遞性能較差，導(dǎo)致渦流產(chǎn)生的熱量無法及時傳導(dǎo)至整個鍋體及被加熱的物質(zhì)上，從而在渦流最多的區(qū)域出現(xiàn)聚熱現(xiàn)象，使涂覆在該區(qū)域的不粘涂料因聚熱而黃變或損壞，極大的限制了不粘涂料在鐵質(zhì)炊具上的推廣。在不粘鍋領(lǐng)域，目前針對可在電磁爐上使用的鐵質(zhì)不粘鍋表面的不粘涂層相關(guān)的專利基本沒有，目前公開的兩篇專利CN105602418A、CN105585911A為在提高涂層導(dǎo)熱率方面相關(guān)專利。而提高熱輻射加強(qiáng)散熱方面的專利在這一領(lǐng)域還未見報道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料及其制備方法，該不粘涂料具有紅外輻射散熱效果，主要解決電磁爐上使用的鐵質(zhì)不粘鍋容易出現(xiàn)聚熱而導(dǎo)致涂層損壞的問題，通過添加具有高紅外輻射率的散熱填料，使不粘涂層的熱輻射效率大大增強(qiáng)，從而有效的將底部產(chǎn)生的熱量以紅外輻射的形式散發(fā)出去，起到提高涂層的散熱性能，快速的將熱量傳遞出去的作用。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，包括如下重量份的組分制備而成：本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述含氟乳液選自聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟碳樹脂(FEVE)、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物(PFA)乳液中的一種或幾種。本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述粘結(jié)樹脂選自聚醚砜樹脂(PES)、聚酰胺亞胺樹脂(PAI)、聚酰胺樹脂(PA)、聚苯硫醚樹脂(PPS)中的一種或幾種。本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述紅外輻射材料選自Fe2O3-MnO體系、ZrO2體系、Co2O3體系、Cr2O3體系、SiO2體系、SiC體系中的一種或幾種。本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述耐磨填料選自碳化硅、氧化鋁、鈦酸鉀晶須、硅溶膠中的一種或幾種。本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述耐高溫顏料選自無機(jī)耐高溫顏料或者有機(jī)耐高溫顏料。本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述pH調(diào)節(jié)劑選自AMP-95、三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺、氨水、三乙醇胺中的一種或幾種。本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述助劑選自分散劑、流平劑、消泡劑、增稠劑中的一種或幾種。本發(fā)明所述的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，其中，所述有機(jī)溶劑選自NMP、DMAc、DMF、NEP、丁酮中的一種或幾種；所述水選自蒸餾水、超純水、去離子水中的一種。本發(fā)明還提供一種如上所述紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料的制備方法，包括如下步驟：先將組成成分中的耐高溫顏料、耐磨填料、紅外輻射材料在水和有機(jī)溶劑中研磨到各物料粒徑≤10um，隨后加入剩余組分，攪拌均勻得到目標(biāo)產(chǎn)物。實(shí)施本發(fā)明的紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料及其制備方法，具有以下有益效果：(1)本發(fā)明的目的在于提高涂層的熱傳遞并快速的將鍋底熱量傳遞至被加熱物上，使底部熱量無法集聚。熱傳遞的方式有熱傳導(dǎo)、對流擴(kuò)散、熱輻射三種方式。本發(fā)明的不粘涂料通過添加具有高紅外輻射率的散熱填料，使不粘涂層的熱輻射效率大大增強(qiáng)，從而有效的將底部產(chǎn)生的熱量以紅外輻射的形式散發(fā)出去，起到提高涂層的散熱性能，快速的將熱量傳遞出去的作用；(2)另外，本發(fā)明的不粘涂料成膜后具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，較高的紅外輻射率、良好的散熱性、耐磨性，同時還具有VOC排放低、環(huán)保無毒的特點(diǎn)；(3)本發(fā)明不粘涂料的原料易得，價格便宜，效果穩(wěn)定，可以生產(chǎn)不同顏色的涂料，相比于添加石墨烯，碳納米管等填料的高導(dǎo)熱不沾涂料顏色更加豐富多彩，具有極高的性價比。具體實(shí)施方式下面，結(jié)合具體實(shí)施方式，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述：在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設(shè)備和原料等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。一種紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料，包括如下重量份的組分制備而成：其中，所述含氟乳液選自聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟碳樹脂(FEVE)、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物(PFA)乳液中的一種或幾種。所述粘結(jié)樹脂選自聚醚砜樹脂(PES)、聚酰胺亞胺樹脂(PAI)、聚酰胺樹脂(PA)、聚苯硫醚樹脂(PPS)中的一種或幾種。高效紅外福射材料是指在相應(yīng)的使用溫度及較寬范圍內(nèi)具有較高發(fā)射率的紅外福射材料，其發(fā)射率大部分集中在波長15um以內(nèi)的波段，主要適用于加熱節(jié)能、醫(yī)療保健、環(huán)境凈化、食品加工和保鮮、LED散熱等領(lǐng)域。本發(fā)明的紅外輻射材料選自Fe2O3-MnO體系、ZrO2體系、Co2O3體系、Cr2O3體系、SiO2體系、SiC體系中的一種或幾種。所述耐磨填料選自碳化硅、氧化鋁、鈦酸鉀晶須、硅溶膠中的一種或幾種。所述耐高溫顏料選自碳黑、鐵紅等無機(jī)耐高溫顏料或者選自酞青藍(lán)等有機(jī)耐高溫顏料。所述pH調(diào)節(jié)劑選自AMP-95、三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺、氨水、三乙醇胺中的一種或幾種。所述助劑選自分散劑、流平劑、消泡劑、增稠劑中的一種或幾種。所述分散劑為商品名為BYK-192的分散劑，流平劑為美國氣體化工產(chǎn)品商品名為消煩惱440的流平劑，消泡劑為美國氣體化工產(chǎn)品商品名為消煩惱104E的消泡劑，增稠劑為羅門哈斯生產(chǎn)的商品名為ASE-60的增稠劑、亞跨龍生產(chǎn)的商品名為250HBR羥乙基纖維素的增稠劑、亞跨龍生產(chǎn)的商品名為250HHBR的增稠劑中的一種。所述有機(jī)溶劑選自NMP、DMAc、DMF、NEP、丁酮中的一種或幾種；所述水選自蒸餾水、超純水、去離子水中的一種。本發(fā)明還提供一種如上所述紅外輻射散熱水性耐磨不粘涂料的制備方法，包括如下步驟：先將組成成分中的耐高溫顏料、耐磨填料、紅外輻射材料在水和有機(jī)溶劑中研磨到各物料粒徑≤10um，隨后加入剩余組分，攪拌均勻得到目標(biāo)產(chǎn)物。實(shí)施例1-4及對比實(shí)施例按照下述表1所示的不粘涂料的配方，根據(jù)本發(fā)明的制備方法制得不粘涂料：表1實(shí)施例1-4及對比實(shí)施例不粘涂料的配方下面，對實(shí)施例1-4以及未添加紅外輻射填料的對比實(shí)施例其制備得到的不粘涂料的散熱效果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果見表2，采用紅外光譜發(fā)射率對涂層熱輻射性能進(jìn)行評價，目前國際上采用法向發(fā)射率來衡量產(chǎn)品的遠(yuǎn)紅外性能，遠(yuǎn)紅外發(fā)射率采用傅里葉紅外光譜儀測定。其值介于0-1之間。表2為對比實(shí)施例與實(shí)施例1-4不粘涂料的散熱效果紅外輻射率(％)對比實(shí)施例35％實(shí)施例192％實(shí)施例289％實(shí)施例390％實(shí)施例485％從表2數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明制備的紅外輻射散熱不粘涂料在添加紅外填料后的涂層紅外輻射率要＞80％，相比對比實(shí)施例而言，涂層的熱輻射效率大大增強(qiáng)，熱傳遞效率高。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3