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  2. 耐高溫涂料在小家電產品中的應用
    2015-02-12 14:21:33 作者:未知來源:

      涂料的作用主要是保護、裝飾、以及附加新性能。長期在高溫環境下使用的小家電產品,對涂料的要求同樣集中在這三點上。但因高溫環境的原因,要求有所側重且標準更高。在高溫環境下使用的小家電產品是很多的,如:燃氣灶具、鍋煲等炊具、電磁爐、微波爐、烤爐烤箱、電熨斗、電吹風、燙發夾、熱水器、浴霸、取暖器、洗碗機、消毒柜,等等。這些電器中,絕大部分加熱元件或離熱源很近的工件,是長期工作在100℃以上高溫環境下的。環境中的高溫、明火、頻繁摩擦,加上油、水、鹽、酸堿等物質,使得小家電對耐高溫涂料必然提出了更高的要求。


    常用小家電

      一、保護作用

      塑料材料件因成本低、易加工、分量輕等優點,在小家電中得到廣泛使用,但因高分子材料制品分子結構受溫度影響很大的原因,家電中常用的工程塑料件一般耐不了很高溫度,大部分不能長期工作在80℃以上,超過200℃的工程塑料在實用中比較少見。超過其耐溫上限以后,塑料件會出現軟化,熔解,變形等,嚴重影響其使用。包括所有的有機涂料,因成膜物質同樣是高分子材料,同樣會出現類似現象因此,在小家電的高溫位置,大多使用金屬制品。金屬制品常用鋁、鐵、銅、鋼等在高溫的作用下,比常溫下更易氧化,加上家電往往使用在油、水汽、鹽分、弱酸、弱堿比較多的環境,金屬制品如果不做保護,極易出現銹斑、腐蝕、表面硬度下降等現象,而且表面光澤下降,嚴重影響美觀。比如現在燃氣灶的爐頭流行使用銅拋光處理工藝,新鮮的銅裸露在空氣中,本身就極易氧化,實際使用時,600℃以上的高溫加上炒菜使用的,油、鹽、水等,可以迅速地讓嬌嫩的銅表面變的斑斑駁駁、黯淡無光。因此小家電高溫部分對涂料的保護要求,主要是耐高溫、隔絕空氣、防氧化、防腐蝕耐腐蝕。同時作為涂料的基本要求,還要耐磨、抗沖擊、有一定硬度、抗劃傷、附著力好,以及在使用溫度內不變色、高溫下不會變形、焦化、爆皮、脫落等等。

      二、裝飾作用

      家電作為日常家居用品,對外觀的要求相當高。涂料就是家電外面的衣服,這層衣服除了基本功能之外,自然要美觀、時尚,否則就抓不住顧客的第一眼。因此,家電廠家在選擇涂料時,對涂料的光滑度、光澤、豐滿度、色彩、紋理等等都有著很高的要求。

      三、附加新功能

      除了保護和裝飾,越來越多的耐高溫涂料,被要求給家電產品賦予特定使用領域中的新功能。最典型的例子莫過于不粘鍋,涂料良好的不粘性能,使鍋的清洗大為簡便。隨著生活水平的提高,環保和保健意識的加強,人們不斷給涂料提出諸如抗菌、防霉、除臭、防火、更加環保安全等要求。家電廠家由于市場競爭的需要,也不斷開發新產品新功能,使自己的產品有與眾不同的新賣點。比如遠紅外涂料可以使加熱電器升溫快、加熱均勻、能耗低,并對人體有保健作用,因而受到家電廠商的追捧。

      目前,小家電上使用的耐高溫涂料種類繁多,為便于介紹,我們只考慮100℃及以上的高溫環境。在這種環境下,使用較多的涂料含涂裝方式有:有機硅涂料,氟碳涂料,粉末涂料,搪瓷,以及新近出現的無機瓷膜涂料。

      有機硅涂料:有機硅涂料是在高溫環境中使用最多的涂料,也是種類最繁多的。

      有機硅涂料的主要成份是有機硅樹脂,比較穩定,耐熱性和耐高溫性能均很高。一般說來其熱穩定性范圍可達200~250℃,特殊類型的樹脂可以更高一些。在制成涂料的過程中,通過在樹脂中添加合適的顏填料和助劑,可以使涂料耐熱性提高到600℃甚至更高。在大分子主鏈上引進甲基、苯基等各種功能基團,也可以使有機硅樹脂力學性能、剛性、強度、電絕緣性能、耐高壓電弧、疏水性、耐腐蝕性能等等得到很大的提高,這也成就了有機硅涂料種類、功能的豐富多樣。

      但有機硅涂料也存在很多明顯的問題:有機硅涂料盡管耐溫很高,但是在高溫下會出現嚴重的回粘現象,也就是漆膜硬度下降得很厲害,低檔有機硅涂料,升溫到200℃硬度就可能下降到H鉛筆硬度。這時候漆膜如果和其他硬物接觸,極易被劃傷。有機硅涂料在接觸高溫、明火一段時間后,往往顏色會黃變或發灰,光澤也大大降低。經常可以看到,涂裝有機硅涂料的燃氣灶頭,使用一個月就黯然失色,傷痕累累。炒鍋外壁也是這樣。有機硅涂料盡管有一定的疏水性,但耐沾污、抗溶劑、耐酸堿等性能還不夠好,因而燃氣灶的面板上使用的有機硅漆膜臟后很難清洗。

      有機硅涂料還有很多優點:附著力好,施工簡便,對前處理要求低,光澤高,豐滿度好,耐候性佳。同時,優秀的性能,方便的施工,低廉的成本,這些因素推動了有機硅涂料在家電領域得到廣泛的使用。但有機硅涂料一般也不宜與食物長期接觸;阻燃性也不是很好。有機硅涂料絕大多數使用二甲苯等油性溶劑作稀釋劑,施工時容易造成對人體的毒害和對環境的污染。現在以水性化為代表的環保、健康和安全成為涂料發展的重要趨勢,這也是有機硅涂料不能回避的問題。另外在200℃以上的高溫環境下,在經常與其他物體接觸的家用電器表面,使用有機硅涂料作表面保護與裝飾,有些勉為其難。特別是對炊具、燃氣灶、烤爐等使用溫度在300-600℃的小家電制品而言,有機硅涂料并不是最理想的選擇。

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