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耐高温涂料在小家电产品中的应用
2015-02-12 14:21:33 作者:未知来源:

  涂料的作用主要是保护、装饰、以及附加新性能。长期在高温环境下使用的小家电产品,对涂料的要求同样集中在这三点上。但因高温环境的原因,要求有所侧重且标准更高。在高温环境下使用的小家电产品是很多的,如:燃气灶具、锅煲等炊具、电磁炉、微波炉、烤炉烤箱、电熨斗、电吹风、烫发夹、热水器、浴霸、取暖器、洗碗机、消毒柜,等等。这些电器中,绝大部分加热元件或离热源很近的工件,是长期工作在100℃以上高温环境下的。环境中的高温、明火、频繁摩擦,加上油、水、盐、酸碱等物质,使得小家电对耐高温涂料必然提出了更高的要求。


常用小家电

  一、保护作用

  塑料材料件因成本低、易加工、分量轻等优点,在小家电中得到广泛使用,但因高分子材料制品分子结构受温度影响很大的原因,家电中常用的工程塑料件一般耐不了很高温度,大部分不能长期工作在80℃以上,超过200℃的工程塑料在实用中比较少见。超过其耐温上限以后,塑料件会出现软化,熔解,变形等,严重影响其使用。包括所有的有机涂料,因成膜物质同样是高分子材料,同样会出现类似现象因此,在小家电的高温位置,大多使用金属制品。金属制品常用铝、铁、铜、钢等在高温的作用下,比常温下更易氧化,加上家电往往使用在油、水汽、盐分、弱酸、弱碱比较多的环境,金属制品如果不做保护,极易出现锈斑、腐蚀、表面硬度下降等现象,而且表面光泽下降,严重影响美观。比如现在燃气灶的炉头流行使用铜抛光处理工艺,新鲜的铜裸露在空气中,本身就极易氧化,实际使用时,600℃以上的高温加上炒菜使用的,油、盐、水等,可以迅速地让娇嫩的铜表面变的斑斑驳驳、黯淡无光。因此小家电高温部分对涂料的保护要求,主要是耐高温、隔绝空气、防氧化、防腐蚀耐腐蚀。同时作为涂料的基本要求,还要耐磨、抗冲击、有一定硬度、抗划伤、附着力好,以及在使用温度内不变色、高温下不会变形、焦化、爆皮、脱落等等。

  二、装饰作用

  家电作为日常家居用品,对外观的要求相当高。涂料就是家电外面的衣服,这层衣服除了基本功能之外,自然要美观、时尚,否则就抓不住顾客的第一眼。因此,家电厂家在选择涂料时,对涂料的光滑度、光泽、丰满度、色彩、纹理等等都有着很高的要求。

  三、附加新功能

  除了保护和装饰,越来越多的耐高温涂料,被要求给家电产品赋予特定使用领域中的新功能。最典型的例子莫过于不粘锅,涂料良好的不粘性能,使锅的清洗大为简便。随着生活水平的提高,环保和保健意识的加强,人们不断给涂料提出诸如抗菌、防霉、除臭、防火、更加环保安全等要求。家电厂家由于市场竞争的需要,也不断开发新产品新功能,使自己的产品有与众不同的新卖点。比如远红外涂料可以使加热电器升温快、加热均匀、能耗低,并对人体有保健作用,因而受到家电厂商的追捧。

  目前,小家电上使用的耐高温涂料种类繁多,为便于介绍,我们只考虑100℃及以上的高温环境。在这种环境下,使用较多的涂料含涂装方式有:有机硅涂料,氟碳涂料,粉末涂料,搪瓷,以及新近出现的无机瓷膜涂料。

  有机硅涂料:有机硅涂料是在高温环境中使用最多的涂料,也是种类最繁多的。

  有机硅涂料的主要成份是有机硅树脂,比较稳定,耐热性和耐高温性能均很高。一般说来其热稳定性范围可达200~250℃,特殊类型的树脂可以更高一些。在制成涂料的过程中,通过在树脂中添加合适的颜填料和助剂,可以使涂料耐热性提高到600℃甚至更高。在大分子主链上引进甲基、苯基等各种功能基团,也可以使有机硅树脂力学性能、刚性、强度、电绝缘性能、耐高压电弧、疏水性、耐腐蚀性能等等得到很大的提高,这也成就了有机硅涂料种类、功能的丰富多样。

  但有机硅涂料也存在很多明显的问题:有机硅涂料尽管耐温很高,但是在高温下会出现严重的回粘现象,也就是漆膜硬度下降得很厉害,低档有机硅涂料,升温到200℃硬度就可能下降到H铅笔硬度。这时候漆膜如果和其他硬物接触,极易被划伤。有机硅涂料在接触高温、明火一段时间后,往往颜色会黄变或发灰,光泽也大大降低。经常可以看到,涂装有机硅涂料的燃气灶头,使用一个月就黯然失色,伤痕累累。炒锅外壁也是这样。有机硅涂料尽管有一定的疏水性,但耐沾污、抗溶剂、耐酸碱等性能还不够好,因而燃气灶的面板上使用的有机硅漆膜脏后很难清洗。

  有机硅涂料还有很多优点:附着力好,施工简便,对前处理要求低,光泽高,丰满度好,耐候性佳。同时,优秀的性能,方便的施工,低廉的成本,这些因素推动了有机硅涂料在家电领域得到广泛的使用。但有机硅涂料一般也不宜与食物长期接触;阻燃性也不是很好。有机硅涂料绝大多数使用二甲苯等油性溶剂作稀释剂,施工时容易造成对人体的毒害和对环境的污染。现在以水性化为代表的环保、健康和安全成为涂料发展的重要趋势,这也是有机硅涂料不能回避的问题。另外在200℃以上的高温环境下,在经常与其他物体接触的家用电器表面,使用有机硅涂料作表面保护与装饰,有些勉为其难。特别是对炊具、燃气灶、烤炉等使用温度在300-600℃的小家电制品而言,有机硅涂料并不是最理想的选择。

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