本發明屬于金屬材料的涂裝領域，具體的說，是彩色耐候性鋼板用涂料的制備方法。
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，還能保持適當的物理性能及防護功能，現有專利文獻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氧樹脂、氨基樹脂、防銹顏料、助劑和溶劑組成的專業涂料，在實際使用時，由于聚酯樹脂或環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，人們發現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℃，經實踐證明，有機硅樹脂除耐熱性外，還表現出了優異的耐候性、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，還需要較現有聚酯樹脂或環氧樹脂具有更高的耐熱性。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供彩色耐候性鋼板用涂料的制備方法，本發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，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。
本發明通過下述技術方案實現：彩色耐候性鋼板用涂料的制備方法，包括如下步驟：
A：將質量比為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，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的附著性、耐沖擊性和耐熱性。
為更好的實現本發明，經所述步驟A制得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，在本發明中，有機硅改性聚酯樹脂由于其優良的耐熱溫度、對金屬材質的優異附著性和加工性、優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，在所述的漆漿中，有機硅改性聚酯樹脂、填料、硅氧烷偶聯劑、酞酸酯、預分散顏料制劑以及溶劑的重量百分含量如下：
有機硅改性聚酯樹脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶聯劑：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
預分散顏料制劑：1.5～3%； 溶劑：5～47%。
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%，本發明涉及的玻璃粉、三氧化二鉻和瓷土均為工業級，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。
在本發明中，所述的預分散顏料制劑是由質量比為（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混合均勻后，經壓濾、干燥后制得，本發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，本發明涉及的涂料所產生的著色強度（著色力）比等量的傳統顏料更高，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。
為更好的實現本發明在，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。
本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：
（1）本發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，在本發明中，有機硅改性聚酯樹脂由于其優良的耐熱溫度、對金屬材質的優異附著性和加工性、優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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，在本發明中，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）在本發明中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂采用1：（0.1～0.4）的質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，均采用工業級產品，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，本發明涉及的涂料所產生的著色強度（著色力）比等量的傳統顏料更高，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明作進一步地詳細說明，但本發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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：1：0.1。
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：由質量比為2：1.5：4的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1：1：2.5。
其制備方式如下：
A：將質量比為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，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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：1：0.4。
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：由質量比為2：4：4的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1.5：1：3.2。
A：將質量比為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，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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：1：0.3。
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混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1.2：1：2.9。
A：將質量比為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，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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：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：由質量比為3.5：4：5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1：1：2.5。
A：將質量比為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，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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：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：由質量比為2.5：3：4的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1.5：1：3.2。
A：將質量比為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，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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：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：由質量比為3：3：5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1.3：1：3。
A：將質量比為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，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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：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：由質量比為2：4：4.5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1：1：3。
A：將質量比為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，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，與飽和聚酯樹脂經縮聚反應而制得，其中，有機硅樹脂與飽和聚酯樹脂的質量比為：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：由質量比為2：3：5的顏料、預分散制劑和水在混合分散器內混合均勻后，經壓濾、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、丁酯和丁醇的質量比為1.2：1：2.8。
A：將質量比為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，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，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護范圍之內。