金属不锈钢有外观漂亮和不易腐蚀的特性,但存在表面易被划伤和磨损,及在酸碱介质或高温环境中使用时出现腐蚀和氧化失色等缺点。不锈钢容器及管道在化工、食品等行业中使用时还经常遭遇表面结垢、结渣等问题。我们开发的无机有机复合纳米涂层产品在使金属不锈钢基材拥有优良的防粘、耐划伤、防腐蚀功能同时,保持金属表面漂亮的光泽和形貌,并能在更大的温度范围和恶劣的环境条件下使用。

该无机有机复合纳米涂层通过将由溶胶凝胶方法生产的纳米溶胶喷涂在金属不锈钢基材上固化处理制备。在溶胶的组成控制上,我们通过添加纳米颗粒成分提高溶胶的固含量,有效解决溶胶固化时的收缩开裂问题。在溶胶的生产工艺中,针对纳米颗粒在形成后的团聚倾向,我们加强对微粒形成和生长过程进行调控,使纳米颗粒表面包含有机成分。生成的初始纳米粒子其粒径增大和颗粒相互凝聚的倾向被表面有机基团形成的空间位阻所抑制,从而获得稳定的纳米溶胶。

这种溶胶制备工艺将纳米颗粒合成、抑制颗粒团聚和生长及颗粒的均匀分散通过一步完成。而且,溶胶的无机有机复合颗粒系统具有强粘结力,不需要添加有机成膜成分。溶胶生产工艺实现了简单化和低成本。

通过控制溶胶涂覆工艺参数和对涂层进行固化处理得到的涂层材料的特性为:厚度在微米级,涂层成分为85%以上的无机氧化物和少量有机成分。涂层产品为金属基材提供以下功能:1.透明,保持待涂制品的原有形貌。2.高无机组分为金属提供耐高温或低温、耐腐蚀和耐划伤等功能。3.少量有机组分使涂层具有良好的柔韧性,可加工性能良好。

以上优良特性使该无机有机复合纳米涂层具有广泛的应用范围,例如不锈钢制品的防指印和划伤,化工、食品等行业设备设施的保洁,印染行业机械设备的防脏污,金属加热器表面防垢,汽车承温部件的防氧化,电网输电线路的防冻雨和覆冰等。