本發明涉及熨斗底板技術領域，尤其涉及一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板及制備方法。
背景技術：
目前市場上熨斗底板大多是金屬或金屬合金制成的金屬底板，金屬或金屬合金具有較好的導熱性能，但是金屬底板的耐腐蝕性較差，在高溫使用過程中，衣物中殘留的洗滌劑會對熨斗底板產生腐蝕作用，長期使用必然會破壞熨斗底板表面的平整性，導致在使用過程中損壞衣服，造成消費者的損失，同時金屬底板的防粘性能較差，會在底板表面產生粘黏，不便于消費者使用后清洗。研制一種在高溫使用條件下，耐腐蝕且防粘易清潔的熨斗底板，成為目前熨斗市場急需解決的問題。
技術實現要素：
本發明提出了一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板及制備方法，采用溶膠-凝膠原理在表面制備涂覆層，本發明具有高溫耐腐蝕，強度高，防粘易清潔，使熨斗具備優良的使用性能，制備工藝簡單易控，成本低，環保無污染。
本發明提出的一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：醇化物20-60份、異丙醇鋁10-20份、催化劑0.1-1份、改性碳化硅5-15份、納米碳化鈣5-10份、乙醇20-80份、去離子水10-115份；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、分散劑和溶劑混合均勻，通入保護氣，升溫至85-95℃反應，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于超聲介質中超聲分散，離心洗滌，干燥，冷卻得到改性碳化硅。
優選地，醇化物為原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸、甲基三甲氧基硅烷中的一種或兩種以上混合物。
優選地，醇化物為原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸中的一種或兩種以上混合物。
優選地，醇化物為原硅酸四甲酯和/或原硅酸四乙酯。
優選地，醇化物為原硅酸四乙酯。
優選地，醇化物和異丙醇鋁物質的量之和與去離子水的物質的量比為1：4-18。
優選地，醇化物和異丙醇鋁物質的量之和與去離子水的物質的量比為1：12。
優選地，表面涂覆層厚度為10-20μm。
優選地，表面涂覆層厚度為12-13μm。
優選地，催化劑為無機酸和/或有機酸。
優選地，無機酸的Ka值為0.1～3。
優選地，有機酸的Ka值為0.1～3。
優選地，在碳化硅改性步驟中，分散劑為硅烷偶聯劑。
優選地，在碳化硅改性步驟中，溶劑為丙酮和/或甲苯。
優選地，在碳化硅改性步驟中，溶劑為甲苯。
優選地，在碳化硅改性步驟中，碳化硅和溶劑的重量體積比g:ml為1：7。
優選地，在碳化硅改性步驟中，保護氣為N2。
優選地，在碳化硅改性步驟中，升溫后反應5-7h。
優選地，在碳化硅改性步驟中，超聲介質為去離子水和或丙酮，超聲頻率為1500-2000Hz，超聲時間為25-35min。
優選地，在碳化硅改性步驟中，將濾餅物料置于超聲介質中進行多次超聲分散。
優選地，在碳化硅改性步驟中，離心洗滌介質為去離子水和/或丙酮，離心速率為4000-5000r/min，洗滌5-10次。
優選地，在碳化硅改性步驟中，干燥溫度為100-120℃，干燥時間為10-15h。
優選地，所述的表面涂覆層原料按重量份包括：醇化物40份、異丙醇鋁15份、催化劑0.5份、改性碳化硅10份、納米碳化鈣8份、乙醇50份、去離子水60份。
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板的制作方法，包括如下步驟：
S1、將鋁制基部材料進行表面預處理，干燥得到基材，將氧化鋁噴涂在基材表面得到鋁基底板；
S2、按配比將醇化物、異丙醇鋁、乙醇混合均勻，加入改性碳化硅、納米碳化鈣、去離子水，加熱至70-80℃，滴加催化劑，恒溫攪拌進行水解反應，放入密閉容器，保持80-90℃恒溫得到涂覆液；
S3、將鋁基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，提拉，干燥，在真空條件下初次升溫至200-300℃，一次保溫，再次升溫至400-600℃，二次保溫，隨爐冷卻至室溫得到熨斗底板。
優選地，在S1中，表面預處理包括酸洗或堿洗，具體操作為：將鋁制基部材料浸入強酸或強堿溶液中，酸洗或堿洗10-20s。
優選地，在S1中，強酸為硫酸，強堿為氫氧化鈉。
優選地，在S1中，在室溫條件下干燥。
優選地，在S2中，水解反應時間為0.5-1.5h。
優選地，在S2中，恒溫時間為7-9h。
優選地，在S3中，提拉過程中，將鋁基底板以3-4cm/min提拉速度提拉出液面。
優選地，在S3中，提拉次數為3-4次。
優選地，在S3中，在室溫條件下干燥。
優選地，在S3中，真空度為4×10-2Pa。
優選地，在S3中，初次升溫速率為4℃/min，一次保溫時間為9-12h。
優選地，在S3中，再次升溫的速率為4℃/min，二次保溫時間為4-6h。
優選地，在S3中，因縮合反應吸收水份，在真空條件下進行熱處理保持周圍環境一定的濕度，避免涂覆層表面水分流失導致開裂。
本發明采用導熱性能優良的鋁制材料作為基材，中間噴涂氧化鋁層，提高了熨斗底板在高溫條件下的耐氧化、耐腐蝕能力，采用溶膠-凝膠法涂覆表面涂層，以醇化物和異丙醇鋁水解性能溶膠，可使涂層達到納米量級，使熨斗底板的強度韌性大幅提高；改性碳化硅具有良好的耐腐蝕性和良好的導熱性，將其加入到表面層中可有效提高底板對衣物殘留洗滌劑的化學穩定性，同時保證了涂層熱分布均勻，降低了摩擦系數，減少了高溫條件下使用時與衣服產生粘接，納米碳酸鈣微粒作為涂覆液中的填充劑，形成應力集中點使地板基材產生的裂紋擴展受阻和鈍化，壓制裂紋發展，不致產生破壞性開裂；同時，納米碳酸鈣與改性碳化硅具有協同作用，增強了涂覆層的硬度和耐熱性，延長了熨斗的使用壽命，納米碳化鈣的填充可使表面涂覆層微觀表面緊致無孔隙，更好的保護了鋁制基體，增強了涂層的不粘效果；制備過程中控制去離子水的用量，使得表面涂覆層經水解縮合之后形成網狀或交聯度較大的溶膠體系，提高了底板的耐磨性能；控制升溫速率，使得涂覆層固化過程中更好地與基體結合，避免開裂的情況發生。本發明具有耐高溫耐腐蝕性、高強度、低摩擦性的優點，且使用方便，易于清洗。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：醇化物20份、異丙醇鋁20份、無機酸1份、改性碳化硅15份、納米碳化鈣10份、乙醇20份、去離子水10份；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、分散劑和溶劑混合均勻，通入保護氣，升溫至85℃反應，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于超聲介質中超聲分散，離心洗滌，干燥，冷卻得到改性碳化硅。
實施例2
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：原硅酸四甲酯60份、異丙醇鋁10份、催化劑0.1份、改性碳化硅5份、納米碳化鈣5份、乙醇80份、去離子水115份；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、硅烷偶聯劑和甲苯混合均勻，通入N2，升溫至95℃反應，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于超聲介質中超聲分散，離心洗滌，干燥，冷卻得到改性碳化硅。
實施例3
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：原硅酸四乙酯20份、原硅酸四乙氧基酯20份、異丙醇鋁15份、無機酸0.5份、改性碳化硅10份、納米碳化鈣8份、乙醇50份、去離子水60份，其中，無機酸的Ka值為0.1～3；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、硅烷偶聯劑和丙酮混合均勻，通入N2，升溫至90℃反應5h，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于去離子水中超聲分散，超聲頻率為1500Hz，超聲時間為25min，用去離子水離心洗滌5次，離心速率為4000r/min，在溫度為100℃條件下干燥10h，冷卻得到改性碳化硅。
實施例4
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：原硅酸四丙酯20份、原硅酸四丁酯10份、乙基三乙氧基硅垸份20份、異丙醇鋁12份、有機酸0.3份、改性碳化硅7份、納米碳化鈣6份、乙醇30份、去離子水40份，其中，有機酸的Ka值為0.1～3，表面涂覆層厚度為10μm；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、硅烷偶聯劑、丙酮和甲苯混合均勻，通入N2，升溫至92℃反應7h，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于丙酮中超聲分散，超聲頻率為2000Hz，超聲時間為35min，用去離子水離心洗滌10次，離心速率為5000r/min，在溫度為120℃條件下干燥15h，冷卻得到改性碳化硅。
所述耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板的制作方法，包括如下步驟：
S1、將鋁制基部材料進行表面預處理，干燥得到基材，將氧化鋁噴涂在基材表面得到鋁基底板；
S2、按配比將原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸份、異丙醇鋁、乙醇混合均勻，加入改性碳化硅、納米碳化鈣、去離子水，加熱至70℃，滴加有機酸，恒溫攪拌進行水解反應，然后放入密閉容器，保持80℃恒溫得到涂覆液；
S3、將鋁基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，提拉，干燥，在真空條件下初次升溫至200℃，一次保溫，再次升溫至400℃，二次保溫，隨爐冷卻至室溫得到熨斗底板。
實施例5
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、異丙醇鋁13份、有機酸0.2份、改性碳化硅8份、納米碳化鈣7份、乙醇40份、去離子水50份，其中，有機酸的Ka值為0.1～3，表面涂覆層厚度為20μm；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、硅烷偶聯劑和丙酮混合均勻，控制碳化硅和丙酮的重量體積比g:ml為1：7，通入N2，升溫至92℃反應7h，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于丙酮中進行多次超聲分散，超聲頻率為2000Hz，每次超聲時間為35min，用去離子水離心洗滌8次，離心速率為5000r/min，在溫度為120℃條件下干燥15h，冷卻得到改性碳化硅。
所述耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板的制作方法，包括如下步驟：
S1、將鋁制基部材料進行表面酸洗10s，酸洗溶液為硫酸，在室溫條件下干燥得到基材，將氧化鋁噴涂在基材表面得到鋁基底板；
S2、按配比將原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、異丙醇鋁、乙醇混合均勻，加入改性碳化硅、納米碳化鈣、去離子水，加熱至80℃，滴加有機酸，恒溫攪拌進行水解反應0.5h，然后放入密閉容器，保持90℃恒溫7h得到涂覆液；
S3、將鋁基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，將鋁基底板以3cm/min提拉速度提拉出液面，提拉3次，在室溫條件下干燥，在真空度為4×10-2Pa條件下初次升溫至200℃，升溫速率為4℃/min，一次保溫9h，再次升溫至400℃，升溫的速率為4℃/min，二次保溫4h，隨爐冷卻至室溫得到熨斗底板。
實施例6
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、原硅酸四丁酯10份、異丙醇鋁14份、有機酸0.6份、改性碳化硅9份、納米碳化鈣9份、乙醇70份、去離子水110份，其中，有機酸的Ka值為0.1～3，表面涂覆層厚度為12μm；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、硅烷偶聯劑和甲苯混合均勻，控制碳化硅和甲苯的重量體積比g:ml為1：7，通入N2，升溫至92℃反應7h，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于丙酮中進行多次超聲分散，超聲頻率為2000Hz，每次超聲時間為35min，用去離子水離心洗滌8次，離心速率為4500r/min，在溫度為110℃條件下干燥15h，冷卻得到改性碳化硅。
所述耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板的制作方法，包括如下步驟：
S1、將鋁制基部材料進行表面堿洗20s，堿洗溶液為氫氧化鈉，在室溫條件下干燥得到基材，將氧化鋁噴涂在基材表面得到鋁基底板；
S2、按配比將原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、異丙醇鋁、乙醇混合均勻，加入改性碳化硅、納米碳化鈣、去離子水，加熱至80℃，滴加有機酸，恒溫攪拌進行水解反應1.5h，然后放入密閉容器，保持90℃恒溫9h得到涂覆液；
S3、將鋁基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，將鋁基底板以4cm/min提拉速度提拉出液面，提拉3次，在室溫條件下干燥，在真空度為4×10-2Pa條件下初次升溫至300℃，升溫速率為4℃/min，一次保溫12h，再次升溫至600℃，升溫的速率為4℃/min，二次保溫6h，隨爐冷卻至室溫得到熨斗底板。
實施例7
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、原硅酸四丁酯10份、乙基三乙氧基硅垸10份、異丙醇鋁14份、有機酸0.6份、改性碳化硅9份、納米碳化鈣9份、乙醇70份、去離子水110份，其中，有機酸的Ka值為0.1～3，表面涂覆層厚度為13μm；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、硅烷偶聯劑和甲苯混合均勻，控制碳化硅和甲苯的重量體積比g:ml為1：7，通入N2，升溫至92℃反應7h，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于丙酮中進行多次超聲分散，超聲頻率為2000Hz，每次超聲時間為35min，用去離子水離心洗滌8次，離心速率為4500r/min，在溫度為110℃條件下干燥15h，冷卻得到改性碳化硅。
所述耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板的制作方法，包括如下步驟：
S1、將鋁制基部材料進行表面堿洗10s，堿洗溶液為氫氧化鈉，在室溫條件下干燥得到基材，將氧化鋁噴涂在基材表面得到鋁基底板；
S2、按配比將原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸、異丙醇鋁、乙醇混合均勻，加入改性碳化硅、納米碳化鈣、去離子水，加熱至75℃，滴加有機酸，恒溫攪拌進行水解反應1h，然后放入密閉容器，保持85℃恒溫8h得到涂覆液；
S3、將鋁基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，將鋁基底板以4cm/min提拉速度提拉出液面，提拉4次，在室溫條件下干燥，在真空度為4×10-2Pa條件下初次升溫至250℃，升溫速率為4℃/min，一次保溫10h，再次升溫至500℃，升溫的速率為4℃/min，二次保溫5h，隨爐冷卻至室溫得到熨斗底板。
本發明因縮合反應吸收水份，在真空條件下進行熱處理保持周圍環境一定的濕度，避免涂覆層表面水分流失導致開裂。
實施例8
一種耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板，包括鋁制基部、表面涂覆層以及夾在鋁制基部和表面涂覆層之間的氧化鋁層；所述的表面涂覆層原料按重量份包括：原硅酸四甲酯10份、原硅酸四乙酯10份、原硅酸四乙氧基酯10份、原硅酸四丙酯10份、原硅酸四丁酯10份、乙基三乙氧基硅垸10份、甲基三甲氧基硅烷10份，異丙醇鋁14份、有機酸0.6份、改性碳化硅9份、納米碳化鈣9份、乙醇70份、去離子水110份，其中，有機酸的Ka值為0.1～3，表面涂覆層厚度為15μm；
改性碳化硅采用如下步驟制得：將碳化硅粉末、硅烷偶聯劑和甲苯混合均勻，控制碳化硅和甲苯的重量體積比g:ml為1：7，通入N2，升溫至92℃反應7h，趁熱抽濾得到濾餅物料，將濾餅物料置于丙酮中進行多次超聲分散，超聲頻率為2000Hz，每次超聲時間為35min，用去離子水離心洗滌8次，離心速率為4500r/min，在溫度為110℃條件下干燥15h，冷卻得到改性碳化硅。
所述耐熱耐腐蝕易清潔熨斗底板的制作方法，包括如下步驟：
S1、將鋁制基部材料進行表面堿洗10s，堿洗溶液為氫氧化鈉，在室溫條件下干燥得到基材，將氧化鋁噴涂在基材表面得到鋁基底板；
S2、按配比將原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四乙氧基酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、乙基三乙氧基硅垸、異丙醇鋁、乙醇混合均勻，加入改性碳化硅、納米碳化鈣、去離子水，加熱至75℃，滴加有機酸，恒溫攪拌進行水解反應1h，然后放入密閉容器，保持85℃恒溫8h得到涂覆液；
S3、將鋁基底板在S2得到的涂覆液中浸涂，將鋁基底板以4cm/min提拉速度提拉出液面，提拉4次，在室溫條件下干燥，在真空度為4×10-2Pa條件下初次升溫至250℃，升溫速率為4℃/min，一次保溫10h，再次升溫至500℃，升溫的速率為4℃/min，二次保溫5h，隨爐冷卻至室溫得到熨斗底板。
在具體實施例中，因縮合反應吸收水份，在真空條件下進行熱處理保持周圍環境一定的濕度，避免涂覆層表面水分流失導致開裂。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。