本發(fā)明屬于金屬材料的涂裝領域，具體的說，是一種耐候性彩色鋼板用涂料及其制備方法。
背景技術：
金屬上的涂層不僅可起到保護和美化金屬外觀的作用，如防銹及著色等，有時，還可利用涂層來實現(xiàn)一些特殊的功能，如改善潤滑、提高深沖性能等。在實際應用過程中，涂層的效果與涂料有著密切的關系。以耐熱涂料為例，耐熱涂料是指其涂膜能長時間維持在高溫（一般為150℃以上）不裂解、外觀變黃程度小、不脫落，還能保持適當?shù)奈锢硇阅芗胺雷o功能，現(xiàn)有專利文獻CN1583912 （卷材底漆涂料及其制法，2005.02.23）公開了一種由線狀聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、防銹顏料、助劑和溶劑組成的專業(yè)涂料，在實際使用時，由于聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂的耐熱溫度在130～155℃，因此，適用于熱鍍鋅板、電鍍鋅板、合金化板以及冷扎板材等效果最佳。
隨著技術的進步，人們發(fā)現(xiàn)有機硅樹脂也具有較佳的耐熱性，有機硅樹脂的基本骨架是Si-O的主鏈，比普通高分子聚合物的C-C鍵的鍵能更高，其耐熱及抗氧化作用也較強，通常情況下，有機硅樹脂的耐熱溫度為300℃，經(jīng)實踐證明，有機硅樹脂除耐熱性外，還表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐候性、抗污性、拔水性、耐寒性以及耐化學腐蝕等性能，但在實際使用時，卻還存在如下問題，例如：需高溫固化（250℃以上）且固化時間長、不易大面積施工，對金屬的附著力差、耐溶劑性差以及制作成本高等，為此，我們勢必需要找到一種能替代有機硅樹脂的高性能材料，同時，還需要較現(xiàn)有聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂具有更高的耐熱性。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種耐候性鋼板用涂料，本發(fā)明采用有機硅改性聚酯樹脂作為涂料基料，預分散顏料制劑能快速的分散并溶于基料中，同時，再輔以其他助劑制備而成，在實際使用時，由于有機硅改性聚酯樹脂具有較優(yōu)良的耐高溫性能，并具有良好的色彩一致性，因此，由其組成的涂料更具有良好的性質(zhì)，可噴涂在鐵材、鋁材或不銹鋼等金屬表面，，并被廣泛應用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料上。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種耐候性彩色鋼板用途料的制備方法。
本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：一種耐候性彩色鋼板用涂料，其特征在于：按重量百分比計，所述的涂料包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%，
所述的有機硅改性聚酯樹脂是由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，所述的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為55～65%，比重為1.08～1.14，酸值為2～10mgKOH/g。
本發(fā)明是以有機硅改性聚酯樹脂作為涂料基料，預分散顏料制劑能快速的分散并溶于基料中，同時，再輔以其他助劑制備而成，在本發(fā)明中，有機硅改性聚酯樹脂由于其優(yōu)良的耐熱溫度、對金屬材質(zhì)的優(yōu)異附著性和加工性、優(yōu)異的耐溶劑性以及良好的高熱硬度等，可用于噴涂在鐵材、鋁材或不銹鋼等金屬表面，并被廣泛應用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料上。
為提高涂料的耐熱性能，所述的填料包括玻璃粉、三氧化二鉻和瓷土，按重量百分比計，所述的玻璃粉為10～35%、三氧化二鉻為2～5%、瓷土為3～5%，本發(fā)明涉及的玻璃粉、三氧化二鉻和瓷土均為工業(yè)級，具有增加硬度、提高組份耐磨性的特性。
為增加涂料的耐磨性和耐腐蝕性能，所述的填料還包括鋁粉和滑石粉，按重量百分比計，所述的填料包括：30%的玻璃粉、2%的三氧化二鉻、3%的瓷土、9%的鋁粉和1%的滑石粉。
本發(fā)明涉及的填料還包括如下情況：所述的填料還包括鋁粉和滑石粉，按重量百分比計，所述的填料包括：28%的玻璃粉、2%的三氧化二鉻、3%的瓷土、10%的鋁粉和2%的滑石粉。
本發(fā)明涉及的玻璃粉為低熔點玻璃粉，所述的玻璃粉為鉛玻璃粉、硼玻璃粉或磷酸鹽玻璃粉。
在本發(fā)明中，所述的預分散顏料制劑是由質(zhì)量比為（2～3.5）：（1.5～4）：（4～5）的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，本發(fā)明涉及的預分散顏料制劑可與涂料中的基料或其他助劑預先混合，然后再送入擠出機中混煉，確保了色料快速而均勻的摻混入涂料的體系中，并保證了顏料在涂料體系中的均勻分布。
本發(fā)明所述的顏料為炭黑、喹吖啶酮、二萘嵌苯、銅酞青蘭、咔唑紫、喹吖啶酮紫、銅酞青綠或鈦白粉，在相等色度下，本發(fā)明涉及的涂料所產(chǎn)生的著色強度（著色力）比等量的傳統(tǒng)顏料更高，因此，在實際使用時，用較少的顏料即可達到所需的色彩，節(jié)約了顏料的使用量，同時，還可用于較低量的著色度，實際使用效果良好。
為更好的實現(xiàn)本發(fā)明在，所述的預分散制劑為硅酸鹽、堿金屬磷酸鹽、聚丙烯酰胺、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉或甲基戊醇。
本發(fā)明還提出了一種耐候性彩色鋼板用涂料的制備方法，包括如下步驟：
A：將質(zhì)量比為1：（0.1～0.4）的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在150～200℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為10～20μm。
在本發(fā)明中，有機硅改性聚酯樹脂兼具有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂的優(yōu)勢，具有良好的耐熱性能，通常情況下，有機硅改性聚酯樹脂的耐高溫溫度為180～250℃，在實際使用時，有機硅樹脂含量的多少決定著涂料涂膜時所展現(xiàn)的附著性、耐沖擊性和耐熱性。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
（1）本發(fā)明是以有機硅改性聚酯樹脂作為涂料基料，并輔以其他助劑制備而成，在本發(fā)明中，有機硅改性聚酯樹脂由于其優(yōu)良的耐熱溫度、對金屬材質(zhì)的優(yōu)異附著性和加工性、優(yōu)異的耐溶劑性以及良好的高熱硬度等，可用于噴涂在鐵材、鋁材或不銹鋼等金屬表面，并被廣泛應用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料上。
（2）本發(fā)明涉及的有機硅改性聚酯樹脂是由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，在本發(fā)明中，有機硅改性聚酯樹脂兼具有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂的優(yōu)勢，具有良好的耐熱性能，通常情況下，有機硅改性聚酯樹脂的耐高溫溫度為180～250℃。
（3）在本發(fā)明中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂采用1：（0.1～0.4）的質(zhì)量比反應制得有機硅改性聚酯樹脂，有機硅樹脂含量較多，對其涂膜物進行評估可知，由本涂料噴涂獲得的涂膜材料其耐熱性和熱硬度更佳，因此，適用于烤盤、電煎鍋及燒烤器具等耐熱材料時效果最佳。
（4）本發(fā)明涉及填料包括有玻璃粉、滑石粉以及鋁粉等組成，均采用工業(yè)級產(chǎn)品，具有增加硬度、提高組份耐磨特性以及耐腐蝕性能的作用。
（5）在相等色度下，本發(fā)明涉及的涂料所產(chǎn)生的著色強度（著色力）比等量的傳統(tǒng)顏料更高，因此，在實際使用時，用較少的顏料即可達到所需的色彩，節(jié)約了顏料的使用量，同時，還可用于較低量的著色度，實際使用效果良好。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.1，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為55%，比重為1.08，酸值為2mgKOH/g。
填料：包括鉛玻璃粉、三氧化二鉻和瓷土，按重量百分比計，鉛玻璃粉為10%、三氧化二鉻為2%、瓷土為3%。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為2：1.5：4的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用炭黑；預分散制劑選用硅酸鹽。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1：1：2.5。
其制備方式如下：
A：將質(zhì)量比為1：0.1的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在150℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為10μm。
實施例2：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.4，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為65%，比重為1.14，酸值為10mgKOH/g。
填料：包括硼玻璃粉、三氧化二鉻、瓷土、鋁粉和滑石粉，按重量百分比計，填料包括：30%的硼玻璃粉、2%的三氧化二鉻、3%的瓷土、4%的鋁粉和1%的滑石粉。
所述的玻璃粉為鉛玻璃粉、硼玻璃粉或磷酸鹽玻璃粉。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為2：4：4的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用喹吖啶酮；預分散制劑選用二萘嵌苯。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1.5：1：3.2。
A：將質(zhì)量比為1：0.4的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在200℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為20μm。
實施例3：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.3，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為60%，比重為1.12，酸值為6mgKOH/g。
填料：包括磷酸鹽玻璃粉、三氧化二鉻、瓷土、鋁粉和滑石粉，按重量百分比計，填料包括：28%的磷酸鹽玻璃粉、2%的三氧化二鉻、3%的瓷土、6%的鋁粉和2%的滑石粉。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為2.8：3：4.5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用二萘嵌苯；預分散制劑選用聚丙烯酰胺。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1.2：1：2.9。
A：將質(zhì)量比為1：0.3的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在180℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為15μm。
實施例4：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.2，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為55%，比重為1.08，酸值為2mgKOH/g。
填料：包括鉛玻璃粉、三氧化二鉻和瓷土，按重量百分比計，鉛玻璃粉為32%、三氧化二鉻為4%、瓷土為4%。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為3.5：4：5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用銅酞青蘭；預分散制劑選用三乙基己基磷酸。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1：1：2.5。
A：將質(zhì)量比為1：0.2的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在160℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為12μm。
實施例5：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.4，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為65%，比重為1.14，酸值為10mgKOH/g。
填料：包括鉛玻璃粉、三氧化二鉻和瓷土，按重量百分比計，鉛玻璃粉為15%、三氧化二鉻為2%、瓷土為3%。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為2.5：3：4的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用咔唑紫；預分散制劑選用十二烷基硫酸鈉。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1.5：1：3.2。
A：將質(zhì)量比為1：0.4的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在180℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為18μm。
實施例6：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.3，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為60%，比重為1.11，酸值為6mgKOH/g。
填料：包括硼玻璃粉、三氧化二鉻、瓷土、鋁粉和滑石粉，按重量百分比計，填料包括：30%的硼玻璃粉、2%的三氧化二鉻、3%的瓷土、4%的鋁粉和1%的滑石粉。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為3：3：5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用喹吖啶酮紫；預分散制劑選用甲基戊醇。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1.3：1：3。
A：將質(zhì)量比為1：0.3的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在150～200℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為16μm。
實施例7：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.2，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為60%，比重為1.11，酸值為8mgKOH/g。
填料：包括硼玻璃粉、三氧化二鉻、瓷土、鋁粉和滑石粉，按重量百分比計，填料包括：30%的硼玻璃粉、2%的三氧化二鉻、3%的瓷土、4%的鋁粉和1%的滑石粉。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為2：4：4.5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用鈦白粉；預分散制劑選用堿金屬磷酸鹽。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1：1：3。
A：將質(zhì)量比為1：0.2的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在170℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為18μm。
實施例8：
本實施例涉及的涂料，按重量百分比計，包含以下組份：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯(lián)劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
以下是對上述組份組成的進一步描述：
有機硅改性聚酯樹脂：由有機硅樹脂作為改性劑，與飽和聚酯樹脂經(jīng)縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為：1：0.1，制得的有機硅改性聚酯樹脂的固含量為65%，比重為1.10，酸值為9mgKOH/g。
填料：包括磷酸鹽玻璃粉、三氧化二鉻、瓷土、鋁粉和滑石粉，按重量百分比計，填料包括：28%的磷酸鹽玻璃粉、2%的三氧化二鉻、3%的瓷土、6%的鋁粉和2%的滑石粉。
預分散顏料制劑：由質(zhì)量比為2：3：5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內(nèi)混合均勻后，經(jīng)壓濾、干燥后制得，其中，顏料選用銅酞青綠；預分散制劑選用聚丙烯酰胺。
溶劑：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的質(zhì)量比為1.2：1：2.8。
A：將質(zhì)量比為1：0.1的有機硅樹脂和飽和聚酯樹脂放入反應器中，控制溫度在150℃范圍內(nèi)，反應制得有機硅改性聚酯樹脂，并作為基料備用；
B：將填料、硅氧烷偶聯(lián)劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑分別加入步驟A制得的基料中，用球磨機研磨成漆漿，所述漆漿的細度為20μm。
將上述實施例1～8制備獲得的涂料噴涂在鋼板或馬口鐵板上，置于箱式電爐中，采用升溫程序升溫至250℃，取出并冷卻至室溫后，進行硬度、耐高溫性能、涂層性能、涂膜附著力測試，測試結果見表1。
表1
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。