0 引言
众所周知，陶瓷具有高硬度、耐磨、耐酸、耐碱、耐热、耐冷、安全、无毒、肌理富于变化、色彩丰富且不褪色等优异特性，在美化环境、提升人们生活品质等方面，是其他材料不可替代的。但是，陶瓷也有许多缺点：高脆性、韧性差、易碎及耐高低温性差，而且陶瓷产品的加工是高碳产业，需要在很高的温度下成型。所以，在我国及全球都在倡导发展低碳经济的大环境下，近几年，有些研究人员提出开发瓷膜涂料，使其具有陶瓷的优异特性，同时，降低了瓷膜的固化温度，减少碳排放，降低能耗。目前，上只有韩国和日本在世纪之交做过此方面研究，其中韩国的研究较为成功，曾经有过小批量的生产，我国的瓷膜涂料基本都是从韩国进口的，价格昂贵，每公斤几百元到上千元不等；近几年我国有高校和少数公司做过此方面研究，但基本处于研发和实验阶段，技术尚未成熟，产品的品质和性能也十分不稳定。
1 实验部分
1.1 实验原材料和试剂
实验原料和试剂见表1。
1.2 实验仪器与设备
实验仪器与设备见表2。
2.2 纳米氧化铝用量对涂膜性能的影响
1.3 实验基本配方
甲组分配方：各组分的用量按质量百分数计如下：纳米氧化铝分散液（含纳米氧化铝10%~30%）6%~50%， 异丙醇10%~30%， 黑色颜料15%~30%，滑石粉3%~25%，超细硅酸铝3%~25%，高岭土3%~25%，气相二氧化硅0.1%~2%，分散剂0.5%~2%，润湿剂0.5%~2%，流平剂0.5%~2%，消泡剂0.5%~2%，碳化硅0.1%~1%，水5%~30%。
乙组分配方：各组分的用量按质量百分数计如下：单体1 为40%~80%，单体2 为10%~30%，单体3为1%~20%，异丙醇8%~30％，催化剂0.2%~8%。
1.4 实验步骤
乙组分配方：各组分的用量按质量百分数计如下：单体1 为40%~80%，单体2 为10%~30%，单体3为1%~20%，异丙醇8%~30％，催化剂0.2%~8%。
1.4 实验步骤
1.4.1 甲组分的制备
首先将配方量的纳米氧化铝分散液、异丙醇、分散剂、润湿剂、流平剂和消泡剂依次加入分散罐中，以500 r/min 的搅拌速度分散15 min，再加入黑色颜料、超细硅酸铝、滑石粉和高岭土，以1 000 r/min 的搅拌速度分散25 min，然后移入砂磨机内进行研磨，研磨1.5 h 后过滤，将所得浆料移入分散罐内，加入气相二氧化硅和碳化硅，再以700 r/min 的搅拌速度分散20~30 min，过滤，包装，即制得甲组分。
1.4.2 乙组分的制备
首先将配方量的单体依次加入分散罐中，以500 r/min 的搅拌速度分散5~10 min，再将催化剂和异丙醇加入分散罐中，搅拌均匀，过滤，包装，即制得乙组分。
1.4.3 涂料的制备
分别按配方量称取甲、乙组分，加入到密闭分散罐中，在700 r/min 的速度下搅拌熟化8~24 h，过滤后，即制得瓷膜涂料。
1.4.4 涂膜的制备
以铝板为样板，经喷砂处理、除油、除脂及去杂质后，采用空气喷涂法将过滤后的涂料喷涂在样板表面，然后在180℃烘箱中烘烤30 min，干膜厚度为20~40 μm。
1.4.5 热硬度与冷硬度测定
依据GB/T 6739—2006《涂膜硬度铅笔测定法》进行硬度测定，所用铅笔为三菱牌硬度铅笔。
1.4.6 耐高温性测定
将带涂膜的铝板放入马弗炉内，打开马弗炉电源开关使其加热升温到设定值，当温度达到300℃时记下时间，1 h 后打开马弗炉，取出铝板冷却至室温，用放大镜进行观察并记录耐温结果，若涂膜无严重黄变且不开裂，则按上述方法进行400℃、500℃和600℃的耐高温性测定。
1.4.7 烫发器耐磨性测定
按照涂膜制备方法制备带涂膜烫发器平板2~3块，连接电源加热；同时准备模特真发，涂抹烫发膏，模拟美发师烫直发模式用烫发器不断地拉直头发，同时观察涂膜的变化，以平板上涂膜漏底为限，记录拉头发的次数。
2 结果与讨论
2 结果与讨论
2.1 甲、乙组分配比对涂膜性能的影响
甲、乙组分配比对涂膜性能的影响见图1。由图1 可见：甲组分用量越高，涂膜的硬度越高，耐温性越好，光泽度越低；反之乙组分用量越高，涂膜的硬度降低，耐温性降低，光泽度较高。通过实验发现：甲、乙组分配比为2~3∶1 时，涂膜的综合性能较好，涂膜可耐600℃高温，硬度达到6~7H，有光泽，装饰性能好。
纳米氧化铝用量对涂膜性能的影响见图2。由图2 可见：纳米氧化铝用量对涂膜硬度和耐温性均有较大影响。纳米氧化铝用量越大，涂膜硬度越高，但增大至一定值后硬度不再增加。纳米氧化铝用量越大，涂膜的耐温性也越好，到600℃时，基材已破坏，涂膜仍未开裂。
2.3 碳化硅细度及用量对涂膜性能的影响
碳化硅细度及用量对涂膜性能的影响分别见表3、4。
由表3 可见：碳化硅细度对涂膜硬度有一定的影响，碳化硅越细，涂膜硬度越高；加入碳化硅的涂膜耐高温性都较好，可以达到600℃以上，并且不影响涂膜的附着力。不过碳化硅的加入会影响涂膜的光泽，同时碳化硅价格昂贵，粒径越小的价格越贵，再者粒径越小的碳化硅越难分散。实验发现：选用1 500 目SiC 的涂膜综合性能较好。
由表4 可见：碳化硅用量越大，涂膜硬度越高，涂膜的耐受温度也越高。实验发现：当碳化硅用量达到1% 时，涂膜开始出现泛白、翘皮等现象，涂膜表面粗糙，光泽极低。所以涂料中碳化硅的用量不宜过高，一般控制在0.5% 以内。
3 在烫发器上的应用
烫发器加热件主体一般由涂有涂膜的金属材料构成，对这种涂膜的要求是在有效使用期内能耐100~300℃高温，在加热条件下耐烫发膏腐蚀、耐磨损，尤其是金属件边缘部位的耐磨性要好，绝大
多数有机涂膜都不能满足这种要求，在高温下拉头发1 000 次涂膜就会露底。而瓷膜涂料由于热硬度高，耐磨性、耐腐蚀性和装饰性好，一般可以拉头发10 000 次以上。
3.1 涂料配方及制备
甲组分配方：各组分的用量按质量百分数计如下：纳米氧化铝分散液（含纳米氧化铝20%）40%，异丙醇10%，黑色颜料15%，滑石粉10%，超细硅酸铝8%，高岭土8%，气相二氧化硅0.1%，分散剂1%，润湿剂1%，流平剂1%，消泡剂0.5%，碳化硅0.3%，水5%。
乙组分配方：各组分的用量按质量百分数计如下：单体1 为60%，单体2 为18%，单体3 为8%，异丙醇13%，催化剂1%。按1.4.3 步骤制备涂料。
3.2 涂膜制备及性能测定
3.2.1 烫发器涂膜制备
烫发器底板一般为铝板，经除油、除脂、喷砂处理干燥后，在铝板表面温度降至40~50℃时，采用空气喷涂法将瓷膜涂料喷涂在铝板表面，室温表干10 min，然后在180℃烘箱中烘烤30 min，干膜厚度一般为40~60 μm。
3.2.2 烫发器涂料及涂膜性能
烫发器涂料及涂膜性能见表5。
由表5 可见：研制的烫发器用瓷膜涂层的使用寿命长，涂膜的硬度、耐温性、耐烫发膏性及耐磨损性均优于市售的烫发器涂膜性能，尤其是耐头发摩擦次数。
4 结语
（1） 瓷膜涂料固化温度低，涂膜光滑，坚硬，耐磨损。
（2） 甲、乙组分配比直接影响涂膜的光泽、硬度、耐温性和耐磨性。实验发现：甲、乙组分配比在2~3∶1 时，涂膜的综合性能较好。
（2） 甲、乙组分配比直接影响涂膜的光泽、硬度、耐温性和耐磨性。实验发现：甲、乙组分配比在2~3∶1 时，涂膜的综合性能较好。
（3） 加入纳米氧化铝后，涂膜硬度和耐温性均有很大的提高，同时发现加入纳米氧化铝后，涂膜受热温度均匀，加热管附近无温度偏高，以及涂膜先破坏现象。
（4） 加入碳化硅后，涂膜硬度、耐温性和耐磨损性也有很大提高。
