Analysis of present situation and development all kinds of high temperature resistant coatings

The role of the coating is mainly protection, decoration, and add new performance. In the field of home appliances, especially under the environment of high temperature for a long time to use the small home appliance product, of the coating Requirements also focus on these three points. But because the cause of the high temperature environment, which requires focused and higher standard.

Used in high temperature environment is a lot of small home appliance products, such as: gas stove, pot pot cooker, induction cooker, microwave oven, oven, oven, such as iron, hair dryer, perming, water heater , bath bully, heaters, dishwashers, disinfection cabinet, and so on. For the most part of these appliances, heating element, or close to the heat source artifacts, is a long-term work under the environment of high temperature above 100 ℃. The environment In high temperature, flame, frequent friction, add oil, water, salt, acid and alkali substances, such as making small home appliance of high temperature resistant coating is inevitably put forward higher requirements.

protective effect

Because of low cost, easy processing, and the advantages of light weight, plastic pieces are widely used in the small home appliance, but due to the molecular structure of polymer products is highly affected by the temperature, the cause of electrical appliances Common engineering plastics in general is not a high temperature resistant, most can't work for a long time in more than 80 ℃, more than 200 ℃ in the practical engineering plastics are relatively rare. After more than their limit of heat-resistant, plastic Materials will be softening and melting, deformation, etc., the serious influence their use. (including all of the organic coating, because of the film forming material is a polymer material, also can appear similar phenomenon), therefore, in the small Most of high temperature position of home appliance, use metal products.

Metal products (commonly used aluminum, iron, copper, steel, etc.) under the action of high temperature, more than the room temperature oxidation, and household appliances often used in oil, moisture, salt, weak acid and weak base more environment , metal products if you don't do to protect and easy to rust spots, the phenomenon such as corrosion, surface hardness decreased, and the surface gloss to drop, the serious influence is beautiful. As has already been popular use of kitchen burning gas burners Copper polishing process, fresh copper bare in the air, is extremely easy oxidation, practical use, the high temperature of 600 ℃ above and used in cooking, oil, salt, water, etc., can quickly let jiao The copper surface of tender refute, dim light.

Therefore the protection requirements of the small home appliance part of high temperature on coating, mainly is high temperature resistant, isolated from the air, anti-oxidation, anti-corrosion (corrosion). At the same time as the basic requirements of paint, more wear-resisting, resistance Impact, has a certain hardness, scratch resistance, good adhesion, and within the temperature does not change color, not deformation under high temperature, coking, blasting skin, fall off, and so on.

Adornment effect

Electrical appliances as part of their daily household items, quite high to the requirement of appearance. Coating is outside the home appliance "clothes", this "clothes" in addition to the basic function, natural beauty, fashion, no Just can't catch the customer's "first". Home appliance manufacturers, therefore, when choosing coating, the coating of smoothness, gloss, fullness, color, texture, and so on all have very high requirements. However, Each manufacturer have their own aesthetic habits, also affected by bulk purchase customers abroad and the impact of tide, each manufacturer and each are not identical to the requirement of appearance. Such as: Europe and the United States customers tend to like Huan electrical appliances product luster don't too high, natural, generous. And domestic consumers more like electrical appliances product high gloss, feel new and bright beautiful appearance.

Additional new features

In addition to the protection and decoration, more and more high temperature resistant coatings, were asked to give a specific use in the field of electrical home appliances products new features.

The most typical example is "titanium", coating the good can not sticky, has greatly convenient pot cleaning. With the improvement of living standards, increased awareness of environmental protection and health care, people are constantly For the coating, such as antibacterial, mouldproof, deodorant, such as fire, more environmental protection safety requirements. Home appliance manufacturers due to the need of market competition, and constantly develop new products new functions, make oneself of the products Different new selling point. Such as far infrared coating can make the heating electrical heating up fast, uniform heating, low energy consumption, and have health care function to human body, thus been a favourite of home appliance manufacturers.

Above is a basic requirement of small home appliance products for high temperature resistant coatings. In addition, stand in the perspective of home appliance manufacturers, best coating has convenient construction, low requirements for pretreatment, processing and low energy consumption, In environmental protection, coating for workers non-toxic, the advantages of less pollution to the environment, especially the comprehensive cost as low as possible and high added value.

At present, various types of high temperature resistant coatings used on small home appliance, for the purposes of introduction, we only consider above 100 ℃ and the "hot" environment. In this environment, the use of more coating (including Coating) are: organic silicon coating, fluorocarbon coating, powder coating, enamel, as well as the latest inorganic ceramic membrane coating.

organic silicon coating

Organic silicon coating is the most used coating in high temperature environment, is also the most in a wide range of species.

Organic silicon coating ingredient is organic silicon resin, it is given priority to with silicon - oxygen - silicon chain, silicon atoms connected organic groups, is part of inorganic high polymer. "Silicon oxygen =" chemical bond energy is higher (363 kj/mol), and therefore more stable, heat resistant and high temperature resistant performance are high. In general the scope of its thermal stability of up to 200 ~ 250 ℃, special type of resin can be higher. Made in Coating process, through appropriate fillers and additives is added in the resin, can make the paint heat resistant up to 600 ℃ or higher. In the macromolecular main chain methyl, phenyl and other functions Group, also can make the mechanical properties of silicone resin, rigidity, strength and electrical insulation, corrosion resistant, resistant to high voltage electric arc, hydrophobic performance and so on have greatly improved, it also makes an organic silicon The rich diversity of coating types, function.

But organic silicone coating there are many obvious problems: silicone coating in spite of the high heat resistance, but at high temperatures there will be a serious phenomenon of "back to glue, also is very drop in film hardness and complete Pollution, low organic silicon coating, up to 200 ℃ hardness could be down to H (pencil hardness). This film if contact and other hard objects, easy to be scratched. Organic silicone coatings in contact with high temperature, Open after a period of time, often color yellowing or graying, luster is also greatly reduced. Often as you can see, the coating of organic silicone coating head of kitchen burning gas, use a month overshadowed, scarred . The outer wall of frying pan and so on. Although has certain hydrophobic organic silicon coating, but the contamination resistance, solvent resistance, acid and alkali resistance and other performance is not good enough, so the kitchen burning gas panel using silicone coating It is difficult to clean after dirty.

Now domestic organic silicon resin preparation technology mature, many manufacturers, the competition is intense, which makes the price of the silicone coating can achieve very low - some cooker manufacturers concentrated regions in zhejiang province , local low-grade organic silicon coating price even low below $20 per kilogram. Big paint manufacturers, strong technical force, the production of organic silicon coating and heat-resistant stability, hardness, resistance to glue stains Performance is better than small plant, often occupy the high-end market, the price is higher accordingly. But organic silicon coating for the majority of users have as "low coating", this kind of impression on one or two A big manufacturer of power is hard to change. So the competitiveness of the high-grade organic silicon coating is not strong.

Organic silicon coating has many advantages: good adhesion, easy construction, low requirement to the pretreatment, high gloss, fullness, good weather resistance. At the same time, good performance, convenient construction, low The cost of cheap, these factors promoted the organic silicone coating has been widely used in the field of household appliances. But organic silicone coatings generally unfavorable also long-term contact with food; Flame retardancy is not very good. Organic silicon coating The vast majority of use oily solvent such as xylene as diluent, construction cause of poisoning and pollution to the environment of the body. Now with water into environmental protection, health and safety become a coating Important trend of development, it is also a silicone coating could not avoid problems. In the above 200 ℃ high temperature environment, on the surface of the home appliance that often come into contact with other objects, using organic silicone coating Surface protection and decorative material, mildly reluctant. Especially for cooking utensils, kitchen burning gas, oven temperature at 300-600 ℃ of small home appliance products, organic silicon coating is not the most ideal choice Choose the.

fluorocarbon coatings

The history of fluorocarbon coatings is shorter, but developing very quickly. Fluorocarbon coatings is the basic ingredient of fluorine resin, fluorine resin molecular chain structure with C - F key, the key for 485 kj/mol, and in all In the chemical bonds in the first; Carbon chain and fluorine atoms form the space outside shielding effect, so it has excellent chemical stability, heat resistance, acid and alkali resistant, flame retardant/refractory, ageing resistance and self-lubrication, etc. Used in household appliances mainly polytetrafluoroethylene (PTFE), it can be long-term continuous use under 260 ℃, it does not dissolve or solvent swelling in any known, even at high temperature, oil and water in it Doesn't work. Excellent self-lubrication and hydrophobic hydrophobic oil double hydrophobic properties, makes fluorocarbon film very "non-stick", easy to clean. Therefore, in the field of small home appliance, such as cooking utensils inside, iron base plate, Food tray, kitchen panels, etc., can be seen everywhere the shadow of fluorocarbon coatings.

Due to the production of PTFE is the United States dupont, one of the most famous manufacturer it to its own fluorocarbon coating product to register a business name "Teflon" (also called "Teflon", English Teflon), industry Sometimes the "teflon" and "fluorocarbon paint" mixed said. Through the efforts of the manufacturers to improve, waterborne fluorocarbon coatings also more mature now, is becoming more and more big in the proportion of sales of fluorocarbon coatings.

Fluorocarbon coatings, obviously, the advantages of faults is also evident, mainly reflects in hardness, heat resistance and construction three aspects. Fluorine resin itself is also a thermoplastic, only 2 to 3 h hardness under normal temperature, 200 ℃ Above is less than H, the image is "fingernail can scratch". Therefore, the use of fluorine carbon coating fry pan, rice cooker, such as cookers, cannot use the shovel, wash also cannot use steel wire ball, even the best Microfiber cloth can not be used. Iron plate in use, in case of zippers, buttons and other hard objects, is also very easy to scratch. If we carefully look at, you can see some booth at the mall Using fluorine carbon coating of iron, on the floor with a wear resistant layer of protective film, visible how fluorocarbon coatings "delicate". Fluorocarbon coating is only 260 ℃ heat resistance, to avoid scratches, physically fit The use of the temperature is below 180 ℃. And most used in high temperature environment of the home appliance, these work above this temperature.

In addition, according to U.S. media reports, fluorine carbon coating in more than 800 ℃ will decompose, emits poisonous/gas cancer. This statement has not been the certification authority, also does not have the full test Check the basis, but consumers still very sensitive to this.

Construction, PTFE fluorocarbon coating must be baking, baking temperature is high (380 ℃ -- 380 ℃) and is very strict, control within / - 5 ℃ temperature requirements, some manufacturers of fluorocarbon coatings According to a certain temperature curve. This undoubtedly greatly increased investment in equipment, energy consumption, the increase of the operation difficulty is equivalent to increase the odds of the waste appear. Most of the fluorine carbon coating All want to spray 2-3 times, 1 to 2 times. How a painting or a baking, means that the appliance manufacturers more investment and maintain a coating equipment or baked road.

There are also some performance factors also influence the development of fluorocarbon coatings. Fluorocarbon coating is the core of fluorine resin, mature grasp the fluorine resin production technology at home and abroad, and can quickly follow up Need to improve product raw material suppliers is not too much, now also failed to keep pace with production, and a lot of paint manufacturer is purchased "blending" type fluorine resin production. So prices have been high fluorine carbon coating , it also greatly weakened its market competitiveness.

powder coating

Strictly speaking, not the powder coating and coating of organic silicon and fluorine carbon coating such analogy for powder coating is just paint a processing form! Doesn't mean one of the ingredients. But because the powder coating More and more widely used in home appliances field! At the same time, the most is epoxy resin powder coating use or gathered vinegar used in few other organic silicon resin for powder coating to use, small home appliance, recommended in use High temperature resistant coatings, the author separately discussed the powder coating.Powder coating is a kind of containing 100% solid, in powder form for coating paint it with general solvent coating and aqueous Paint instead of using different solvents or water as dispersion medium wet paint but dry coating by using air as a dispersion medium. Powder coating has a unique technical performance, more economic and more Full and healthy.Technology after powder coating paint film more even more consistent performance don't have to have good adhesion of construction is more likely to use primer % can have a wide range of film thickness in order to improve the hard Degrees, abrasion resistance and impact resistance; Very good resistance to a variety of chemicals; Coating is very compact, effective isolation from moisture, oxygen and acid and alkali salt, corrosion protective performance is good; Good heat resistance; Look full. Economic aspects of powder coating solvent consumption is usually not a applied to highly automated, coating can be recycled relatively high paint filler can make the paint manufacturing cost is lower. Security, In the process of coating and curing no volatiles release reduce the risk of fire orexplosion.

Because most of these advantages of powder coating to coating appliances shell, etc. Boss, you are a good man! some problems: the preparation of complex precision coating product color a lot of difficult than liquid coating Change the color in the product line is difficult, most need relatively high drying room temperature (most in above 150 ℃); Existing liquid paint coating line cannot be directly coating powder coating, recycling equipment Is more complex to demand higher relatively smooth delicate enough paint film appearance easier as thick as thin in some workpieces is too thick coating is a waste, and may not reach the ideal effect.

Enamel craft

Enamel craft with a history of thousands of years it as a representative of inorganic coatings. Enamel process is the basic principle of the silicate, oxide and other inorganic powder covering on the outside of the inorganic body after high temperature melting . The concept of enamel and ceramic, enamel, glaze is very close, generally blank for argillaceous called ceramics: such as the metal body is called the enamel or enamel, enamel usually do art in China today Porcelain). The surface of the enamel coating also often become "glaze". Coating group was called the enamel "ceramic coating", also some people to add a lot of ceramic powder epoxy coating to become "ceramic coatings" .

High hardness and flexibility is very poor too "brittle", impact resistance, resistance to cast ability is very poor, hot and cold temperature resistance ability is bad, processing complex to pass high above 850 ℃ Sintering temperature, and much higher than the melting point of aluminum 660 ℃ so enamel process can only be used on the steel, iron, high melting point metal processing power consumption is very high, operation is not easy to master, easy to appear sand holes, air bubbles Defects, such as low yield, rework difficult, resulting in enamel process comprehensive cost is very high the cost of such as enamel kitchen burning gas panel and stainless steel.The color of the enamel craft more monotonous Common color is black, red, blue, green, yellow and so on at present only black porcelain glaze in the frying pan can use long-term stability. Enamel coating surface appearance is exquisite and some process is easy to appear "orange peel" now Feeling like the grade is not high, enamel coating and powder coating, can only be thick, can't be thin. In addition, in the water heater tank on the preparation of enamel surface precision products such as capillary pore rate (especially Weld) demanding but check more difficult.

Concern is now hot spraying technology is developing very fast. Thermal spraying different from traditional enamel craft, it is to use inorganic material such as heat source will ceramic powder or outer heating melting by heat source its own power With high-speed air flow into the substrate surface coating process. Thermal spraying a flame spraying, arc spraying plasma spraying, etc. Its advantages are unlimited artifacts, not like enamel process on base material So picky, more compact coating, bonding strength significantly increased, porosity is reduced greatly, better corrosion resistance, coating, by using the special coating material can be greatly enriched and enhanced The coating performance.