CN110393447A - 一种导热均衡远红外增效金属塑复合不粘锅厨具制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导热均衡远红外增效金属复合涂层不粘锅厨具的制备方法，包括：步骤1：对经过表面处理后的厨具内壁喷涂底漆，并固化；步骤2：在步骤1中固化后底漆上喷涂面漆并固化；所述面漆、底漆均由下列质量份配比成份组成：水性纳米陶瓷树脂20～55份、高性能改性树脂微粉10～15份、有机氟微乳液20～55份、20％含量的纳米氧化铝分散浆5～10份、着色颜料1～3份、含5％功能性材料分散浆5～8份、涂料助剂1～3份。本发明在不改变原电饭煲内外部结构的基础上，通过铝质或钢质(包括不锈钢、不锈铁)底材内胆表面复合导热增效涂层的原理，来改变电饭煲内部导热均衡、受热增效。

Description

一种导热均衡远红外增效金属塑复合不粘锅厨具制备方法

技术领域

本发明涉及一种以石墨烯基为导热材料、远红外发热增效的复合不粘锅厨具的制备方法，特别是涉及一种以石墨烯基为导热材料、远红外发热增效的复合电饭煲内胆及其制作方法，属于小家电制造技术领域。

背景技术

当今，我国已成为全球家用电器的制造大国和出口大国。但与日本、韩国的技术比较起来，我们的产品还处于中低端档次水平，同质化现象严重，自我竞争激烈。以电饭煲市场为例，日本的虎牌高端电饭煲产品在我国的市场上每台卖到3000多元，韩国LG高端产品售价也在2000多元，而我们自称拥有核心技术的格力IH大松电饭煲售价只有日本的一半，美的智能电饭煲还不到韩国同类产品的一半价钱。从煮出的米饭口感比较，无论是米香味、含水量、柔软性、生熟度等技术指标，日本和韩国的产品的确更胜我们一筹，这是不争的事实。

电饭煲的实用技术，说到底是加热受热技术。国内电饭煲制造企业在追赶日本、韩国技术方面，可以说使出了浑身解数，格力研究电磁发热技术，美的、苏泊尔研究智能化技术，在锅体的材质上动尽了脑筋，铝质、铁质、钢质，甚至陶质的等都搬出来，五花八门，百花齐放。研发大多是围绕结构设计或选材变化而展开的，没能更好地解决加热体受热均衡这个关键性技术问题，因此在煮饭焖饭过程，由于锅体受热不匀，导致锅底熟了甚至结巴，中上层的米粒还处于夹生状态。俗话说，好饭是闷出来的，不是煮出来的。如何才能使电饭煲在加热过程中通体受热均匀，煮出的米饭松软适度，这就是本发明研究的关键性技术课题。

发明内容

本发明提供了一种导热均衡远红外放热增效金属复合涂层不粘锅厨具的制备方法，以至少解决现有技术中厨具导热性差、受热不均等技术问题。

本发明提供了一种导热均衡远红外放热增效金属复合涂层不粘锅厨具的制备方法，包括：

步骤1：对经过表面处理后的厨具内壁喷涂底漆，并固化；

步骤2：在步骤1中固化后底漆上喷涂面漆并固化；

所述面漆、底漆均由下列重量份比的成份组成：水性纳米陶瓷树脂20～55份、高性能改性树脂微粉10～15份、有机氟微乳液20～55份、20％含量的纳米氧化铝分散浆5～10份、着色颜料1～3份、含5％功能性材料分散浆5～8份、涂料助剂1～3份。

进一步地，所述步骤1中，涂装底漆的湿膜厚度为80±20μm，在150℃下烘干15～30分钟。

进一步地，所述步骤2中，涂装面漆的湿膜厚度为80±20μm，从60℃开始逐渐升温至280-380℃进行烘干塑化，并在280-380℃恒温下塑化30分钟。

进一步地，所述厨具的表面处理为抛丸或清洗钝化。

进一步地，所述厨具为非铁制金属厨具，所述制备方法还包括厨具外壁漆喷涂过程，所述厨具外壁漆喷涂过程为：在厨具外壁涂覆有机硅氨基聚酯色漆，并在150℃的条件下烘干15～30分钟，至漆干膜厚度为30±10μm。

进一步地，所述厨具为铁制金属厨具，所述制备方法还包括厨具外壁漆喷涂过程，所述厨具外壁面漆喷涂过程为：在厨具外壁涂覆有机硅氨基聚酯磷酸锌防锈底漆，在常温下闪干15～20分钟，再喷涂有机硅氨基聚酯色漆，于150℃下加热15～30分钟固化成膜，复合涂层干膜厚度为40±10μm。

更进一步地，所述面漆由如下重量份的组份组成：高性能改性树脂微粉10～15份、水性纳米陶瓷树脂50～55份、有机氟微乳液20～25份、20％含量的纳米氧化铝分散浆5～10份、着色颜料1～3份、含5％功能性材料分散浆5～8份、涂料助剂1～3份；所述面漆在步骤2中的固化条件为：从60℃开始逐渐升温至280℃进行烘干塑化，并在280℃恒温下塑化30分钟。

更进一步地，所述面漆由如下重量份的组份组成：水性纳米陶瓷树脂20～25份、高性能改性树脂微粉10～15份、有机氟微乳液50～55份、20％含量的纳米氧化铝分散浆5～10份、着色颜料1～3份、含5％功能性材料分散浆5～8份、涂料助剂1～3份；所述面漆在步骤2中的固化条件为：从60℃开始逐渐升温至380℃进行烘干塑化，并在380℃恒温下塑化30分钟。

进一步地，所述水性纳米陶瓷树脂选自纳米氧化铝、纳米氧化硅、纳米氧化锆、纳米氧化钛中的一种或多种；

所述有机氟微乳液选聚四氟乙烯微粉水分散体、聚偏氟乙烯微粉水分散体、聚氟化乙烯微粉水分散体、共聚乙烯-四氟乙烯微粉水分散体中的一种或多种；

所述高性能改性树脂选自聚苯硫醚树脂、双马来酰亚胺树脂、热固性酚醛树脂、聚醚酮树脂、聚醚砜树脂中的一种或多种；

所述功能性填料选自石墨烯、远红外陶瓷粉、纳米氮化硼中的一种或多种；

所述着色颜料选自无机颜料或有机无毒性颜料；

所述涂料助剂包括水性润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防沉剂、抗流挂剂中的一种或多种。

进一步地，所述厨具为平形底、圆形底、球形底任一种。

本发明相对于现有技术，从加热、受热、导热、放热、增效的角度，采用金属底材复合涂层技术，有效地解决了电饭煲内胆加热受热后，通过涂层快速导热、放热、增效等方式，使之锅体内部受热均衡。其核心技术在涂层复合材料。其技术原理是通过石墨烯载体作为高效导热材料，将热源传导给远红外发射材料，激发远红外材料向外辐射远红外电磁波，从而进一步提高了受热体的释热效能。同时本发明的厨具不受结构、材质的影响，无论是平形底、圆形底、球形底的，还是铝质、铁质、钢质、陶质底材的；不论是电加热还是电磁加热，只要是有加热源均可实现。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

本发明技术的应用不局限于家用电饭煲内胆，适用于各类煎炒锅、煲汤锅、蒸炖锅、压力锅、烧烤盘、电加热发热盘、燃气热水加热器等家用厨具类制品。

实施例1

选用符合GB/T 11333规定要求的铝及铝合金材质、经清洗钝化工艺处理后的电饭锅内胆。

复合材料选用石墨烯基导热远红外增效配套底漆，由下列质量份数(wt％)的原料组成：D-100水性陶瓷树脂50份、PPS微粉10份、BMI微粉5份、色素炭黑3份、含5％石墨烯分散浆25份、ZX-Y远红外陶瓷粉5份、BYK-180润湿分散剂0.5份、BD-3062消泡剂0.25份、BD-2051流平剂0.25份、Pangel S9水合硅酸镁0.5份、德固萨的A200气相白炭黑0.5份。

底漆在使用时，以去离子水为稀释剂，采用静电涂装工艺，喷涂粘度(涂-4杯)调整至16～18s，喷涂于锅体内壁表面。涂层表面要求无漏涂，涂敷均匀，无缩孔、针孔、鱼眼、发花和流挂等不良现象。涂装一道，湿膜厚度达到80±20μm，然后移至烤箱内于150℃/15～30分钟，烘干水分，待涂面漆。

涂装面漆选用石墨烯基导热远红外增效不粘涂料配套面漆由下列质量份数(wt％)的原料组成：D-100水性陶瓷树脂20份、PPS微粉10份、SFN-2H聚四氟乙烯乳液50份、纳米三氧化二铝1份、NEROX505透明炭黑色3份、100目闪银珠光粉1份、5％石墨烯分散浆8份、BYK-180润湿分散剂0.5份、BD-3062消泡剂0.25份、BD-2051流平剂0.25份、Pangel S9水合硅酸镁0.5份、德固萨的A200气相白炭黑0.5份。

面漆的涂装工艺和技术要求与底漆相同。然后移至烤箱内从60℃开始逐渐升温至380℃，在恒温下保温30分钟，即塑化成膜，该漆膜为无机改性有机膜，具有高韧性、抗划伤、耐磨损、不粘附特性。

实施例2

选用不锈钢或钢铁质锅类厨具，材质应符合国家相关规定标准要求，涂装表面须经抛丸或喷砂工艺处理。

复合材料选用石墨烯基导热远红外增效配套底漆，由下列质量份数(wt％)的原料组成：D-100水性陶瓷树脂50份、PPS微粉10份、BMI微粉5份、色素炭黑3份、含5％石墨烯分散浆25份、ZX-Y远红外陶瓷粉5份、BYK-180润湿分散剂0.5份、BD-3062消泡剂0.25份、BD-2051流平剂0.25份、Pangel S9水合硅酸镁0.5份、德固萨的A200气相白炭黑0.5份。

涂装面漆选用石墨烯基导热远红外增效不粘涂料配套面漆，由下列质量份数(wt％)的原料组成：D-860水性陶瓷树脂55份、BMI微粉10份、PVDF乳液23份、纳米Al₂O₃1份、NEROX505透明炭黑色3份、100目闪银珠光粉1份、5％石墨烯分散浆5份、BYK-180润湿分散剂0.5份、BD-3062消泡剂0.25份、BD-2051流平剂0.25份、Pangel S9水合硅酸镁0.5份、德固萨的A200气相白炭黑0.5份。

面漆的涂装工艺和技术要求与底漆相同。然后移至烤箱内从60℃开始逐渐升温至280℃，在恒温下保温30分钟，即固化成膜，该漆膜为有机改性陶瓷膜，具有高硬度、抗划伤、耐磨损、不粘附特性。

实施例3

铝及铝合金材料锅具和不锈钢或钢铁材质锅类厨具外壁表面处理与内表面处理工艺和技术要求相同。锅厨具外壁复合材料选用涂敷材料为水性有机硅耐热防护涂料。铝制品直接涂敷一道着色面漆，于200～220℃/15～30分钟烘干固化成膜。干膜厚度要求达到30±10μm。钢铁制品，先预涂一道有机硅防锈底漆，在常温下闪干15～20分钟，再涂敷一道面漆，于200～220℃/15～30分钟一起烘干固化成膜。复合涂层要求干膜厚度达到40±10μm。。

通过以上实施例1与实施例3或实施例2与实施例3的实施，完整而导热均衡远红外放热增效复合铝塑或钢塑不粘锅内胆或不粘锅厨具即被制造完成。不粘锅(内胆)涂层应满足表1中的技术要求。

表1导热远红外增效不粘涂料特性及固化后涂层的物理性能

注：标注“a”的项目为复合涂层。

目前，市场上在售的电饭煲内胆，以铝制品最为普遍。以本发明实施例1的涂料铝制石墨烯基导热远红外增效复合涂层不粘锅为例，进行了如下有益效果对比试验，结果见表2所示。

表2普通电饭煲与本发明实施例1电饭煲内胆性能对比试验结果

对上述制得的铝制不粘锅按照《GB/T 32388-2015铝及铝合金不粘锅》标准要求进行了涂层性能检测，检验结果见表3。

表3本发明实施例1不粘锅涂层性能检测结果

以上检验依据是按照《GB/T 32095.1-2015》、《GB/T 32095.2-2015》、《GB/T32095.3-2015》国家标准之方法规定进行的。

本发明实施例1、2涂料所形成的涂层具有导热效率高、坚韧耐磨、抗冲击、耐腐蚀的优点，相对于现有技术，从加热、受热、导热、放热、增效的角度，采用金属底材复合涂层技术，有效地解决了电饭煲内胆加热受热后，通过涂层快速导热、远红外放热增效等方式，使之锅体内部受热均衡。本发明实施例的核心技术在涂层复合材料，技术原理是通过石墨烯载体作为高效导热材料，将热源传导给远红外发射材料，激发远红外材料向外辐射远红外电磁波，从而进一步提高了受热体的释热效能。同时本发明的厨具不受结构、材质的影响，无论是平形底、圆形底、球形底的，还是铝质、铁质、钢质、陶质底材的；不论是电加热还是电磁加热，只要是有加热源均可实现。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导热均衡远红外增效金属塑复合不粘锅厨具的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：对经过表面处理后的厨具内壁喷涂底漆，并固化；

步骤2：在步骤1中固化后底漆上喷涂面漆并固化；

所述面漆、底漆均由下列重量份比的成份组成：水性纳米陶瓷树脂20～55份、高性能改性树脂微粉10～15份、有机氟微乳液20～55份、20％含量的纳米氧化铝分散浆5～10份、着色颜料1～3份、含5％功能性材料分散浆5～8份、涂料助剂1～3份。

2.根据权利要求1所述厨具的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，涂装底漆的湿膜厚度为80±20μm，在150℃下烘干15～30分钟。

3.根据权利要求1所述厨具的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，涂装面漆的湿膜厚度为80±20μm，从60℃开始逐渐升温至280～380℃进行烘干塑化，并在280-380℃恒温下塑化30分钟。

4.根据权利要求1所述厨具的制备方法，其特征在于，所述厨具的表面处理为抛丸或清洗钝化。

5.根据权利要求1所述厨具的制备方法，其特征在于，所述厨具为非铁制金属厨具，所述制备方法还包括厨具外壁漆喷涂过程，所述厨具外壁漆喷涂过程为：在厨具外壁涂覆有机硅氨基聚酯色漆，并在150℃的条件下烘干15～30分钟，至漆干膜厚度为30±10μm。

6.根据权利要求1所述厨具的制备方法，其特征在于，所述厨具为铁制金属厨具，所述制备方法还包括厨具外壁漆喷涂过程，所述厨具外壁面漆喷涂过程为：在厨具外壁涂覆有机硅氨基聚酯磷酸锌防锈底漆，在常温下闪干15～20分钟，再喷涂有机硅氨基聚酯色漆，于150℃下加热15～30分钟固化成膜，复合涂层干膜厚度为40±10μm。

7.根据权利要求3所述厨具的制备方法，其特征在于，所述面漆由如下重量份的组份组成：高性能改性树脂微粉10～15份、水性纳米陶瓷树脂50～55份、有机氟微乳液20～25份、20％含量的纳米氧化铝分散浆5～10份、着色颜料1～3份、含5％功能性材料分散浆5～8份、涂料助剂1～3份；所述面漆在步骤2中的固化条件为：从60℃开始逐渐升温至280℃进行烘干塑化，并在280℃恒温下塑化30分钟。

8.根据权利要求3所述厨具的制备方法，其特征在于，所述面漆由如下重量份的组份组成：水性纳米陶瓷树脂20～25份、高性能改性树脂微粉10～15份、有机氟微乳液50～55份、20％含量的纳米氧化铝分散浆5～10份、着色颜料1～3份、含5％功能性材料分散浆5～8份、涂料助剂1～3份；所述面漆在步骤2中的固化条件为：从60℃开始逐渐升温至380℃进行烘干塑化，并在380℃恒温下塑化30分钟。

9.根据权利要求1所述厨具的制备方法，其特征在于，所述水性纳米陶瓷树脂选自纳米氧化铝、纳米氧化硅、纳米氧化锆、纳米氧化钛中的一种或多种；

所述有机氟微乳液选聚四氟乙烯微粉水分散体、聚偏氟乙烯微粉水分散体、聚氟化乙烯微粉水分散体、共聚乙烯-四氟乙烯微粉水分散体中的一种或多种；

所述高性能改性树脂选自聚苯硫醚树脂、双马来酰亚胺树脂、热固性酚醛树脂、聚醚酮树脂、聚醚砜树脂中的一种或多种；

所述功能性填料选自石墨烯、远红外陶瓷粉、纳米氮化硼中的一种或多种；

所述着色颜料选自无机颜料或有机无毒性颜料；

所述涂料助剂包括水性润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防沉剂、抗流挂剂中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述厨具的制备方法，其特征在于，所述厨具为平形底、圆形底、球形底任一种。