技术领域
本发明属于高分子涂料化工领域，具体涉及一种彩色耐高温粉末涂料及其制备方法。
背景技术
目前市场上的粉末涂料主要有环氧/聚酯体系，纯有机硅体系以及环氧/聚酯和有机硅的复配体系，而且大都是应用在黑色粉末涂料领域，因为黑色对于树脂的耐温色差要求不高，环氧/聚酯体系或者环氧/聚酯和有机硅的复配体系就是如此，纯有机硅体系虽然可应用在彩色粉末涂料领域，但是，一方面，有机硅的某些机械性能存在不足，另一方面，有机硅的成本高，不利于推广应用。
市场上还有另一种解决方式，即搪瓷，但是彩色搪瓷成本很高，施工工艺较复杂，往往要施涂几次才能达到效果，一旦出现问题，产品就成为废品，造成产品合格率较低。因此，市场急需要一种应用在彩色粉末涂料体系中的粉末涂料。
发明内容
本发明的目的是提供一种可应用于彩色粉末涂料体系的耐高温粉末涂料。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种彩色耐高温粉末涂料，其包括30~65wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂、15~50wt%的颜料、8~20wt%的填料和3~6wt%的助剂。
进一步地，所述颜料为无机耐高温颜料。
进一步地，所述无机耐高温颜料为铁系颜料、铬系颜料、钴系颜料或金属颜料，比如铁红、铁黄、铁黑、铬红、铬黄、铜铬黑、铁铬黑、钴蓝、钴绿、锌粉、铝粉、铜粉等，但不局限于这些种类。
进一步地，所述填料为云母粉、磷酸锌、高岭土和硫酸钡中的至少一种。
进一步地，所述助剂包括脱气剂和流平剂。
进一步地，所述脱气剂是安息香。
进一步地，所述流平剂是本领域常规使用的流平剂。
进一步地，所述助剂还包括阻燃剂。
进一步地，所述阻燃剂是本领域常规使用的阻燃剂。
进一步地，所述彩色耐高温粉末涂料应用的温度范围为280~400℃。
进一步地，所述有机硅改性聚酯粉末树脂包括35~80wt%的有机硅中间体和20~65wt%的聚酯树脂。
进一步地，所述有机硅中间体的结构通式为
，
其中，R1、R2、R3选自甲基、乙基、苯基、乙烯基或氢原子，R4、R5、R6、R7选自甲基、乙基、丙基或苯基，a+b+c+d=1，0≤a<0.25，0.25≤b<1，0.4≤c<1，0≤d<0.1。
进一步地，所述有机硅中间体的反应基团为烷氧基或者羟基，反应基团的含量为有机硅中间体的3~20wt%。
进一步地，所述聚酯树脂的羟值为250~500mgKOH/g，酸值为0~30mgKOH/g。
聚酯树脂的酸单体包括：邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、马来酸、富马酸、己二酸等；聚酯树脂的羟基单体包括：乙二醇、丁二醇、丙二醇、己二醇、新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、三羟基乙烷、季戊四醇。
聚酯树脂的合成方法如下：在氮气或者氩气保护气体存在的条件下，将二元酸和多元醇加入反应器中，在190~200℃的条件下反应，并真空缩聚，直到酸值在0~30mgKOH/g为止，即得到聚酯树脂。
进一步地，所述有机硅改性聚酯粉末树脂按照以下步骤制备：
（1）将有机硅中间体与聚酯树脂在有机金属催化剂催化作用下，100~170℃之间反应3.5~5h，冷却到室温后得到固体有机硅改性聚酯树脂；
（2）将固体有机硅改性聚酯树脂粉化后，经过熔融挤出、精细粉化和过筛后即可得到有机硅改性聚酯粉末树脂。
一种上述彩色耐高温粉末涂料的制备方法，具体为，将有机硅改性聚酯粉末树脂粉碎后与颜料、填料、助剂预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在90~130℃，挤出完成后，把得到的片状涂料粉碎，并过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
本发明具有以下有益效果：
1本发明的彩色耐高温粉末涂料可以应用在除黑色以外的彩色粉末涂料体系，这是因为黑色对于其他颜色是深色，可以覆盖住其他颜色，因此当树脂受热发生色差变化时，黑色体系就不宜看出有色差变化；当这种情形发生在其它彩色（如红色、蓝色甚至是白色）体系中时，树脂受热发生的色差变化就会明显影响涂料成膜物的外光，导致其装饰性和保护性变差，使用本发明的彩色耐高温粉末涂料可有效解决此类问题。
2本发明的彩色耐高温粉末涂料能够在280~400℃的温度范围内使用，具有优异的高保光性和耐温色差变化小的效果，缓解目前市场上该领域过于依赖搪瓷的现象。
3本发明的有机硅改性聚酯粉末树脂与颜填料有优异的相容性，对颜料、填料的包覆性也很好，可以以较少的树脂含量来配制粉末涂料，说采用的颜料和填料都经得起长时间耐温度老化。根据光泽度的需要确定树脂含量的选择，在300℃老化100h，保光率仍能达到85%左右。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
以下实施例的有机硅改性聚酯粉末树脂是利用有机硅中间体与自行设计的聚酯树脂在一定温度和催化剂存在下进行接枝反应改性得到的，关于有机硅改性聚酯粉末树脂的组成和制备方法，可以参考专利申请CN103980474A的相关内容。
实施例1
将30wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与48wt%铁红、11wt%云母粉、8wt%磷酸锌、2wt%安息香、1wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在100℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例2
将36wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与50wt%铬红、10.5wt%云母粉、2wt%安息香、1.5wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在90℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例3
将42wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与35wt%钴蓝、8wt%云母粉、9wt%磷酸锌、2wt%阻燃剂、2.7wt%安息香、1.3wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在130℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例4
将48wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与30wt%铬黄、10wt%云母粉、9wt%磷酸锌、2wt%安息香、1wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在120℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例5
将55wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与29wt%钴蓝、8wt%云母粉、5wt%磷酸锌、2.1wt%安息香、0.9wt%流平剂预在混料机中混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在100℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例6
将60wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与22.8wt%铁红、8wt%云母粉、6wt%磷酸锌、2wt%安息香、1.2wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在100℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例7
将65wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂粉碎后与20wt%钴绿、6wt%云母粉、5.5wt%磷酸锌、2wt%安息香、1.5wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在100℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例8
将70wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与17.6wt%钴绿、8wt%硫酸钡、1.2wt%阻燃剂、2wt%安息香、1.2wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在100℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例9
将65wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与15wt%铝粉、10wt%云母粉、10wt%磷酸锌、2wt%安息香、3wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在100℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
实施例10
将55wt%的有机硅改性聚酯粉末树脂用粉碎机粉碎后与30wt%铁铬黑、10wt%高岭土、4wt%安息香、1wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在100℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
对比例1
将60wt%的市售耐高温树脂（环氧、聚酯与有机硅混拼得到）用粉碎机粉碎后与30wt%铬红、5wt%磷酸锌、3wt%安息香、2wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在115℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
对比例2
将55wt%的WACKERSILRES604（有机硅树脂）用粉碎机粉碎后与35wt%铬红、5wt%磷酸锌、4wt%安息香、1wt%流平剂在混料机中预混均匀，将混合好的物料在双螺杆挤出机中挤出，基础温度设定在110℃，挤出完成后，把得到的片状涂料用粉碎机粉碎，并根据需要选择合适的筛网过筛，即可得到彩色耐高温粉末涂料。
性能测试
将实施例1~10和对比例1~2的彩色耐高温粉末涂料以静电喷涂的方式施涂在磷化碳钢板上，230℃固化0.5h，待成膜物冷却后放入烘箱中，300℃测试100h，结果表1所示：
表1彩色耐高温粉末涂料的性能测试结果
从表1中可以看出，本发明的涂料产品在保光性上具有明显的优势，市售混配的有机硅改性有机树脂（对比例1产品）不仅在保光性上存在较大差距，在黄变性上也与本发明产品相距甚远；有机硅树脂（对比例2产品）虽然具有保光性好的特点，但是存在此温度范围内爆漆脱落的现象，严重影响了它的应用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。