一种厨卫五金产品防垢涂层及其制备方法与流程

本发明涉及一种厨卫五金产品防垢涂层及其制备方法。

背景技术：

1、厨卫五金产品(如水龙头、淋浴器等)使用环境潮湿复杂，故产品表面极易产生水垢，且水垢难以去除，不仅影响产品美观，还影响产品耐腐蚀性能。目前市面存在较多款除垢产品，该产品原理是利用酸性溶液溶解产品表面已经形成的水垢，但该技术存在一些不足：(1)产品具有刺激性气味，影响消费者健康；(2)产品为含表面活性剂的酸性溶液，表面涂层具有一定破坏性。工业上也存在一些阻垢技术，该技术原理是将阻垢剂加入水溶液中阻止水中离子沉积形成水垢，从而减少工业仪器水垢的产生；但该方法不适用于我们生活用水场所。

2、目前工业上主要通过静电喷涂的方法在金属表面制备疏水涂层，但该方法存在膜基结合力差、耐久性差的问题。目前已开发了多种方法来改善疏水涂层结合力，如激光刻蚀、化学刻蚀、水热合成等方法，但这些方法存在以下不足：

3、(1)通过化学刻蚀增加基材粗糙度，而改善疏水涂层附着力的方法，其刻蚀速率难以控制，容易破坏金属光亮的表面，影响金属外观；

4、(2)通过水热合成增加基材粗糙度，而改善疏水涂层附着力的方法，该方法需在高温高压下进行水热反应，不适用于工业生产，且该方法适用范围窄；

5、(3)通过激光刻蚀增加基材粗糙度，而改善疏水涂层附着力的方法，该方法工序繁多、成本高、且不适用于异型(如水龙头)工件。

技术实现思路

1、本发明的主要目的，在于提供一种厨卫五金产品防垢涂层及其制备方法。

2、本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

3、一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，包括如下步骤：

4、步骤一，金属工件进行镀前处理，再进行电镀铜层(打底层)，

5、步骤二，再进行电镀镍层(防腐层：半光镍和全光镍层)

6、步骤三，电镀多孔三价铬层，多孔铬层的为三价铬电镀液电镀而成，所述三价铬电镀液为所述三价铬镀液为：三价铬盐25±5g/l、配位剂为羧酸盐50±10g/l、ph缓冲剂硼酸55±5g/l、导电盐为无机铵盐250±20g/l、抑制剂为溴化物10±2g/l、三价铬添加剂0.1±0.05g/l、造孔剂0.025-0.1g/l；电镀工艺条件为：石墨板为阳极，待镀工件为阴极，电流密度为8-15a/dm2,电镀时间为1-5min，反应温度为50-60℃；

7、步骤四，真空浸渍疏水涂层，将上述镀多孔铬层的工件置于浸渍液中，在真空烘箱中浸渍后，清洗干净；浸渍液包括：10-30wt％无机纳米粒子、40-60wt％低表面能聚合物以及20-40wt％乙醇溶液；真空烘箱的温度为40-70℃，0.001-0.02mpa；优选是0.005-0.015mpa。

8、步骤五，低温固化。

9、优选的，步骤三中，多孔铬层的厚度为200-300nm，孔径50-100nm。

10、优选的，造孔剂为含季铵阳离子和卤素离子的有机物。

11、优选的，步骤四中，无机纳米粒子为耐磨、自润滑性粒子，如sio2，al2o3,mos2,tio2中的一种或多种，尺寸为20-50nm。

12、优选的，步骤四中，低表面能聚合物选自聚偏氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚二甲基硅氧烷(pdms)中的一种。

13、优选的，步骤五所述的低温固化为80-100℃保持30-60min。

14、本发明还提供前述的制备方法制备得到的防垢涂层。

15、本发明还提供一种厨卫五金产品，其具有前述的防垢涂层。

16、本发明技术方案与背景技术相比，具有如下优点：

17、本发明所制备的涂层通用于厨卫五金制品，该涂层具有减少水垢产生、防止水垢粘附、水垢易清洁等功能。

18、本发明可通过造孔剂浓度，电流密度、电镀时间调控三价铬涂层纳米孔的尺寸与孔密度；且直接在电镀铬的同时一步形成多孔结构，不用增加工序，且不改变三价铬涂层外观。

19、本发明采用真空浸渍法可有效地将疏水粒子引入纳米孔中，增加涂层附着力；且该方法采用真空浸渍罐适用于大批量生产。

技术特征：

1.一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，其特征在于：步骤三中，多孔铬层的厚度为200-300nm，孔径50-100nm。

3.根据权利要求1所述的一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，其特征在于：所述的三价铬盐包括硫酸铬、氯化铬、甲酸铬中的至少一种；所述的配位剂为包括甲酸及其盐、乙酸及其盐、草酸及其盐、酒石酸及其盐中的至少一种；所述的导电盐包括氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钾、硫酸铵中的至少一种；所述的抑制剂包括溴化钾、溴化铵中的至少一种；

4.根据权利要求1所述的一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，其特征在于：步骤三中，造孔剂为含季铵阳离子和卤素离子的有机物。

5.根据权利要求1所述的一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，其特征在于：步骤三中，三价铬造孔剂为二乙基藏红偶氮二甲基苯胺、二乙基藏红偶氮二甲基苯酚、藏红偶氮苯酚、碱性湖蓝中一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，其特征在于：步骤四中，无机纳米粒子为sio2，al2o3,mos2,tio2中的一种或多种，尺寸为20-50nm。

7.根据权利要求1所述的一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，其特征在于：步骤四中，低表面能聚合物选自聚偏氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚二甲基硅氧烷(pdms)中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种厨卫五金产品防垢涂层的制备方法，其特征在于：步骤五所述的低温固化为80-100℃保持30-60min。

9.根据权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到的防垢涂层。

10.一种厨卫五金产品，其特征在于，具有权利要求9所述的防垢涂层。

技术总结本发明公开了一种厨卫五金产品防垢涂层及其制备方法，制备方法包括：步骤一，金属工件进行镀前处理，再进行电镀铜层；步骤二，进行电镀镍层；步骤三，电镀多孔三价铬层，多孔铬层为三价铬电镀液电镀而成；步骤四，真空浸渍疏水涂层，将上述镀多孔铬层的工件置于浸渍液中，在真空烘箱中浸渍后，清洗干净；步骤五，低温固化。本发明可通过造孔剂浓度，电流密度、电镀时间调控三价铬涂层纳米孔的尺寸与孔密度；且直接在电镀铬的同时一步形成多孔结构，不用增加工序，且不改变三价铬涂层外观。本发明采用真空浸渍法适用于大批量生产；本发明所制备的涂层通用于厨卫五金制品，该涂层具有减少水垢产生、防止水垢粘附、水垢易清洁等功能。技术研发人员：林孝发,林孝山,赵林,刘小龙,崔志香,司军辉受保护的技术使用者：九牧厨卫股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17