一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料及其制备方法与流程

本申请涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料及其制备方法。

背景技术：

304不锈钢是不锈钢中常见的一种材质，密度为7.93g/cm³，业内也叫做18/8不锈钢。耐高温800℃，具有加工性能好，韧性高的特点，广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。

但是304不锈钢刀具在切西红柿、洋葱、菠萝等酸性物质时，酸会与刀具中含有的铁反应，从而导致刀具被腐蚀。

技术实现要素：

为了改善刀具在切酸性物质时容易被腐蚀的问题，本申请提供一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料，采用如下的技术方案：

一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料，原料主要包括a组分和b组分，所述a组分和所述b组分的质量比为（17-18）：（2-3），所述a组分按质量分数计包括：改性环氧树脂30-40%，助剂1-3%，无机颜填料65-75%；所述b组分为叔胺类固化剂。

通过采用上述技术方案，由于采用在304不锈钢刀具表面涂覆一层耐酸涂料，涂覆涂料后的刀具在切酸性物质时，刀具内的铁不易与酸发生反应，从而刀具不易发生腐蚀。

环氧树脂具有反应性、很强的内聚力、浸润性、粘附力以及耐碱性。但是环氧树脂的耐酸性较弱，经糠醇树脂对环氧树脂进行改性后，得到的改性环氧树脂较改性前的环氧树脂而言，其耐酸性得到很大提升。

这是由于糠醇树脂对环氧树脂进行改性时，发生了羟基脱水缩合和环氧基团的开环加成反应，且形成了c-o-c键，使得改性环氧树脂的耐酸性强于改性前的环氧树脂。

优选的，所述糠醇树脂与所述环氧树脂的质量比为（1-3）：1。

通过采用上述技术方案，当糠醇树脂与环氧树脂的质量比在（1-3）：1的范围内，糠醇树脂对环氧树脂的改性效果好，以提高改性环氧树脂的耐酸性。

优选的，所述环氧树脂为环氧树脂e-44、环氧树脂e-51中的其中一种或两种的混合物。

通过采用上述技术方案，环氧树脂e-51分子量小，反应时很容易发生交联，不利于改性。

环氧树脂由环氧树脂e-44和环氧树脂e-51组成时，糠醇树脂对环氧树脂的改性效果较好。

优选的，所述环氧树脂为环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的混合物，且两者的质量比为（1-3）:2。

通过采用上述技术方案，环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的质量比在（1-3）：2范围内时，糠醇树脂对环氧树脂的改性效果最佳。

若环氧树脂e-51的含量过多，反应时容易发生交联，不利于改性。

优选的，所述助剂为分散剂、消泡剂、基材润湿剂和流变助剂中的一种或两种以上的混合物。

通过采用上述技术方案，上述各助剂的添加均有利于无机颜填料均布在环氧树脂体系中，使得各原料分布均匀，使制得的涂料性能均衡。

优选的，所述无机颜填料为重晶石粉、滑石粉、钛白粉、刚玉粉、石英砂和氧化锌中的其中一种或两种以上的混合物。

通过采用上述技术方案，无机颜填料的添加能够增加附着力，当涂料固化成膜时，常伴有体积收缩，产生内应力，影响涂料的附着力。加入无机颜填料后，能够减少收缩，增加附着力。同时，无机颜填料的添加还能够增加涂层体积，大大降低成本。

其中，钛白粉具有很强的着色力和遮盖力，并且具有耐光、耐热、耐稀酸和耐碱等优点。钛白粉与氧化铝，氧化锌等配合使用，还能够提高其耐光性。

滑石粉可以改善涂料的流变性，如降低颜料下沉，防止涂料流挂，改善刷涂性，还能吸收伸缩应力。滑石粉的添加能够避免涂料固化后出现发生裂缝和空隙的现象，从而增加涂膜的耐久性。

石英砂的化学稳定性好，具有价格低廉、涂刷性好、耐候性好等优点。

优选的，所述叔胺类固化剂为2，4，6-三（二甲氨基甲基）苯酚、n，n-二甲基苄胺和三乙醇胺中的其中一种。

通过采用上述技术方案，叔胺类固化剂中的叔胺过阴离子开环聚合机理使改性环氧树脂形成主要有醚键构成的交联网络，因此其链段的柔顺性较好，抗冲击性能也较好。

叔胺类固化剂还能够作为改性环氧树脂的促进剂，从而提高改性环氧树脂的固化速度。

第二方面，本申请提供一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

s1、制备a组分

a1、按比例称取改性环氧树脂和助剂并混合均匀，得到混合物1；

a2、再按比例向混合物1中加入无机颜填料，分散均匀并研磨至细度在40-50μm范围内，得到a组分，待用；

s2、制备b组分

将叔胺类固化剂与b助剂混合均匀，得到b组分，待用；

s3、制备涂料

按比例称取a组分与b组分，混合均匀，得到耐酸涂料。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用改性环氧树脂体系制备耐酸涂料，由于糠醇树脂对环氧树脂进行改性，使得改性环氧树脂具有良好的耐酸性，从而使制得的耐酸涂料具有良好的耐酸性能，涂覆该耐酸涂料的刀具不易发生腐蚀；

2、本申请中优选采用环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的质量比为（1-3）:2，在此范围内，糠醇树脂对环氧树脂的改性效果最佳；

3、本申请的方法，通过简单混合过程就能够制得，制备过程简单，且a组分和b组分能够单独制备待用，需要制备耐酸涂料时只需要按比例混合即可。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请中的糠醇树脂、环氧树脂e-44和环氧树脂e-51，均为市售。

本申请中的助剂，包括分散剂、消泡剂、基材润湿剂和流变助剂，均为市售。

本申请中无机颜填料，优选重晶石粉、滑石粉、钛白粉、刚玉粉、石英砂和氧化锌，均为市售。

本申请中的叔胺类固化剂，优选2，4，6-三（二甲氨基甲基）苯酚、n，n-二甲基苄胺和三乙醇胺，均为市售。

改性环氧树脂的制备例

改性环氧树脂采用糠醇树脂对环氧树脂进行改性，糠醇树脂与环氧树脂的质量比为（1-3）：1。

环氧树脂选用环氧树脂e-44、环氧树脂e-51中的其中一种或两种的混合物。

环氧树脂优选为环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的混合物，且两者的质量比为（1-3）:2。

制备例1

改性环氧树脂的制备过程包括如下制备步骤：

步骤一、按质量比为1:1称取环氧树脂e-44和环氧树脂e-51，混合均匀，得到环氧树脂，待用；

步骤二、按质量比为1:1称取糠醇树脂与环氧树脂，混合均匀，然后在120℃下反应5h，得到改性环氧树脂。

制备例2

本制备例中改性环氧树脂的制备过程与制备例1相同，区别仅在于步骤一中，环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的质量比为3：2。

制备例3

本制备例中改性环氧树脂的制备过程与制备例1相同，区别仅在于步骤一中，环氧树脂仅为环氧树脂e-44。

制备例4

本制备例中改性环氧树脂的制备过程与制备例1相同，区别仅在于步骤一中，环氧树脂仅为环氧树脂e-51。

制备例5

本制备例中改性环氧树脂的制备过程与制备例1相同，区别仅在于步骤二中，糠醇树脂与环氧树脂的比例为2:1。

制备例6

本制备例中改性环氧树脂的制备过程与制备例1相同，区别仅在于步骤二中，糠醇树脂与环氧树脂的比例为3:1。

对比制备例1

本对比制备例中改性环氧树脂的制备过程与制备例1相同，区别仅在于步骤二中，糠醇树脂与环氧树脂的比例为4:1。

实施例

一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料，原料主要包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量比为（17-18）：（2-3），a组分按质量分数计包括：制备例1-6中任一种改性环氧树脂30-40%，助剂1-3%，无机颜填料65-75%；b组分为叔胺类固化剂，改性环氧树脂采用糠醇树脂对环氧树脂进行改性。

助剂包括分散剂、消泡剂、基材润湿剂和流变助剂。

无机颜填料为重晶石粉、滑石粉、钛白粉、刚玉粉、石英砂和氧化锌中的其中一种或两种以上的混合物。

本申请优选采用滑石粉、钛白粉和石英砂。

一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

s1、制备a组分

a1、按比例称取制备例1-6中任一种改性环氧树脂和助剂并混合均匀，得到混合物1；

a2、再按比例向混合物1中加入无机颜填料，分散均匀并研磨至细度在40-50μm范围内，得到a组分，待用；

s2、制备b组分

将叔胺类固化剂与b助剂混合均匀，得到b组分，待用；

s3、制备涂料

按比例称取a组分与b组分，混合均匀，得到耐酸涂料。

实施例1

一种涂覆于304不锈钢刀具表面的耐酸涂料的制备方法，包括如下步骤：

s1、制备a组分

a1、按比例称取制备例1制得的改性环氧树脂和助剂并混合均匀，得到混合物1；

a2、再按比例向混合物1中加入无机颜填料，分散均匀并研磨至细度在40-50μm范围内，得到a组分，待用；

s2、制备b组分

将叔胺类固化剂与b助剂混合均匀，得到b组分，待用；

s3、制备涂料

按17:3的质量比称取a组分与b组分，混合均匀，得到耐酸涂料。

实施例2-3

实施例2-3中耐酸涂料的制备方法与实施例1相同，区别仅在于耐酸涂料中各组分及其用量不同，具体如表1所示。

表1实施例1-3中耐酸涂料的各组分及其用量

实施例4

本申请中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于s3中a组分与b组分的质量比为18:2。

实施例5

本实施例中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于改性环氧树脂选用制备例2制得的改性环氧树脂。

实施例6

本实施例中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于改性环氧树脂选用制备例3制得的改性环氧树脂。

实施例7

本实施例中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于改性环氧树脂选用制备例4制得的改性环氧树脂。

实施例8

本实施例中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于改性环氧树脂选用制备例5制得的改性环氧树脂。

实施例9

本实施例中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于改性环氧树脂选用制备例6制得的改性环氧树脂。

对比例

对比例1

本对比例中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于改性环氧树脂选用对比制备例1制得的改性环氧树脂。

对比例2

本对比例中耐酸涂料的制备方法与实施例1中相同，区别仅在于环氧树脂不经过糠醇树脂改性。

试验方法

耐酸性能：将耐酸涂料涂覆在马口铁上，干燥后将其浸泡在置于50℃恒温箱中的稀硫酸溶液中浸泡3d，观察浸泡后的涂层破坏程度，将破坏等级分为一至四级，其中四级耐酸性最差；

附着力：按照gb/t1720-1979《漆膜附着力测定法》进行试验；将附着力等级分为一至七级，其中七级附着力最差。

表2实施例1-5的试验结果

结合实施例1-3并结合表2可以看出，本申请制得的耐酸涂料具有良好的耐酸性能，由该涂料形成的涂层具有良好的附着力，能够在酸性环境下长期使用。

结合实施例1和实施例4并结合表2可以看出，实施例4中a组分与b组分的质量比为18:2，与实施例1中a组分与b组分的质量比为17：3而言，其耐酸性和附着力均无明显变化，说明a组分和b组分的质量比在（17-18）：（2-3）的范围内，制得的耐酸涂料具有良好的耐酸性和附着力。

结合实施例1和实施例5并结合表2可以看出，实施例5选用制备例2制得的改性环氧树脂，其中环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的质量比为3：2，相较于实施例1中环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的质量比为1：1而言，其耐酸性能无明显变化，附着力有所下降。

结合实施例1和实施例6并结合表2可以看出，实施例6选用制备例3制得的改性环氧树脂，其中环氧树脂仅为环氧树脂e-44，相较于实施例1中环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的质量比为1：1而言，其附着力无明显变化，耐酸性能有所下降。

结合实施例1和实施例7并结合表2可以看出，实施例7选用制备例4制得的改性环氧树脂，其中环氧树脂仅为环氧树脂e-51，相较于实施例1中环氧树脂e-44和环氧树脂e-51的质量比为1：1而言，其附着力和耐酸性能均有明显下降。

其原因可能在于：环氧树脂e-51分子量小，反应时很容易发生交联，不利于改性。

结合实施例1和实施例8-9并结合表2可以看出，实施例8中糠醇树脂与环氧树脂的比例为2:1，相较于实施例1中糠醇树脂与环氧树脂的比例为1：1而言，其附着力和耐酸性能无明显变化。

实施例9中糠醇树脂与环氧树脂的比例为3:1，相较于实施例1中糠醇树脂与环氧树脂的比例为1：1而言，其附着力和耐酸性能无明显变化。

结合实施例1和对比例1并结合表2可以看出，对比例1中糠醇树脂与环氧树脂的比例为4:1，相较于实施例1中糠醇树脂与环氧树脂的比例为1：1而言，其附着力和耐酸性能均有所下降，且附着力下降明显。

结合实施例1和对比例2并结合表2可以看出，对比例2中环氧树脂不经过糠醇树脂改性，相较于实施例1中经糠醇树脂改性后的环氧树脂而言，其附着力和耐酸性能大大下降。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。