本发明属于金属材料的涂装领域，具体的说，是一种耐候性彩色钢板用涂料及其制备方法。
背景技术：
金属上的涂层不仅可起到保护和美化金属外观的作用，如防锈及着色等，有时，还可利用涂层来实现一些特殊的功能，如改善润滑、提高深冲性能等。在实际应用过程中，涂层的效果与涂料有着密切的关系。以耐热涂料为例，耐热涂料是指其涂膜能长时间维持在高温（一般为150℃以上）不裂解、外观变黄程度小、不脱落，还能保持适当的物理性能及防护功能，现有专利文献CN1583912 （卷材底漆涂料及其制法，2005.02.23）公开了一种由线状聚酯树脂或环氧树脂、氨基树脂、防锈颜料、助剂和溶剂组成的专业涂料，在实际使用时，由于聚酯树脂或环氧树脂的耐热温度在130～155℃，因此，适用于热镀锌板、电镀锌板、合金化板以及冷扎板材等效果最佳。
随着技术的进步，人们发现有机硅树脂也具有较佳的耐热性，有机硅树脂的基本骨架是Si-O的主链，比普通高分子聚合物的C-C键的键能更高，其耐热及抗氧化作用也较强，通常情况下，有机硅树脂的耐热温度为300℃，经实践证明，有机硅树脂除耐热性外，还表现出了优异的耐候性、抗污性、拔水性、耐寒性以及耐化学腐蚀等性能，但在实际使用时，却还存在如下问题，例如：需高温固化（250℃以上）且固化时间长、不易大面积施工，对金属的附着力差、耐溶剂性差以及制作成本高等，为此，我们势必需要找到一种能替代有机硅树脂的高性能材料，同时，还需要较现有聚酯树脂或环氧树脂具有更高的耐热性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐候性钢板用涂料，本发明采用有机硅改性聚酯树脂作为涂料基料，预分散颜料制剂能快速的分散并溶于基料中，同时，再辅以其他助剂制备而成，在实际使用时，由于有机硅改性聚酯树脂具有较优良的耐高温性能，并具有良好的色彩一致性，因此，由其组成的涂料更具有良好的性质，可喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金属表面，，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
本发明的另一目的在于提供一种耐候性彩色钢板用途料的制备方法。
本发明通过下述技术方案实现：一种耐候性彩色钢板用涂料，其特征在于：按重量百分比计，所述的涂料包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%，
所述的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，所述的有机硅改性聚酯树脂的固含量为55～65%，比重为1.08～1.14，酸值为2～10mgKOH/g。
本发明是以有机硅改性聚酯树脂作为涂料基料，预分散颜料制剂能快速的分散并溶于基料中，同时，再辅以其他助剂制备而成，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂由于其优良的耐热温度、对金属材质的优异附着性和加工性、优异的耐溶剂性以及良好的高热硬度等，可用于喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金属表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
为提高涂料的耐热性能，所述的填料包括玻璃粉、三氧化二铬和瓷土，按重量百分比计，所述的玻璃粉为10～35%、三氧化二铬为2～5%、瓷土为3～5%，本发明涉及的玻璃粉、三氧化二铬和瓷土均为工业级，具有增加硬度、提高组份耐磨性的特性。
为增加涂料的耐磨性和耐腐蚀性能，所述的填料还包括铝粉和滑石粉，按重量百分比计，所述的填料包括：30%的玻璃粉、2%的三氧化二铬、3%的瓷土、9%的铝粉和1%的滑石粉。
本发明涉及的填料还包括如下情况：所述的填料还包括铝粉和滑石粉，按重量百分比计，所述的填料包括：28%的玻璃粉、2%的三氧化二铬、3%的瓷土、10%的铝粉和2%的滑石粉。
本发明涉及的玻璃粉为低熔点玻璃粉，所述的玻璃粉为铅玻璃粉、硼玻璃粉或磷酸盐玻璃粉。
在本发明中，所述的预分散颜料制剂是由质量比为（2～3.5）：（1.5～4）：（4～5）的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，本发明涉及的预分散颜料制剂可与涂料中的基料或其他助剂预先混合，然后再送入挤出机中混炼，确保了色料快速而均匀的掺混入涂料的体系中，并保证了颜料在涂料体系中的均匀分布。
本发明所述的颜料为炭黑、喹吖啶酮、二萘嵌苯、铜酞青兰、咔唑紫、喹吖啶酮紫、铜酞青绿或钛白粉，在相等色度下，本发明涉及的涂料所产生的着色强度（着色力）比等量的传统颜料更高，因此，在实际使用时，用较少的颜料即可达到所需的色彩，节约了颜料的使用量，同时，还可用于较低量的着色度，实际使用效果良好。
为更好的实现本发明在，所述的预分散制剂为硅酸盐、碱金属磷酸盐、聚丙烯酰胺、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠或甲基戊醇。
本发明还提出了一种耐候性彩色钢板用涂料的制备方法，包括如下步骤：
A：将质量比为1：（0.1～0.4）的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150～200℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为10～20μm。
在本发明中，有机硅改性聚酯树脂兼具有机硅树脂和饱和聚酯树脂的优势，具有良好的耐热性能，通常情况下，有机硅改性聚酯树脂的耐高温温度为180～250℃，在实际使用时，有机硅树脂含量的多少决定着涂料涂膜时所展现的附着性、耐冲击性和耐热性。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明是以有机硅改性聚酯树脂作为涂料基料，并辅以其他助剂制备而成，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂由于其优良的耐热温度、对金属材质的优异附着性和加工性、优异的耐溶剂性以及良好的高热硬度等，可用于喷涂在铁材、铝材或不锈钢等金属表面，并被广泛应用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料上。
（2）本发明涉及的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，在本发明中，有机硅改性聚酯树脂兼具有机硅树脂和饱和聚酯树脂的优势，具有良好的耐热性能，通常情况下，有机硅改性聚酯树脂的耐高温温度为180～250℃。
（3）在本发明中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂采用1：（0.1～0.4）的质量比反应制得有机硅改性聚酯树脂，有机硅树脂含量较多，对其涂膜物进行评估可知，由本涂料喷涂获得的涂膜材料其耐热性和热硬度更佳，因此，适用于烤盘、电煎锅及烧烤器具等耐热材料时效果最佳。
（4）本发明涉及填料包括有玻璃粉、滑石粉以及铝粉等组成，均采用工业级产品，具有增加硬度、提高组份耐磨特性以及耐腐蚀性能的作用。
（5）在相等色度下，本发明涉及的涂料所产生的着色强度（着色力）比等量的传统颜料更高，因此，在实际使用时，用较少的颜料即可达到所需的色彩，节约了颜料的使用量，同时，还可用于较低量的着色度，实际使用效果良好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.1，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为55%，比重为1.08，酸值为2mgKOH/g。
填料：包括铅玻璃粉、三氧化二铬和瓷土，按重量百分比计，铅玻璃粉为10%、三氧化二铬为2%、瓷土为3%。
预分散颜料制剂：由质量比为2：1.5：4的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用炭黑；预分散制剂选用硅酸盐。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1：1：2.5。
其制备方式如下：
A：将质量比为1：0.1的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为10μm。
实施例2：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.4，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为65%，比重为1.14，酸值为10mgKOH/g。
填料：包括硼玻璃粉、三氧化二铬、瓷土、铝粉和滑石粉，按重量百分比计，填料包括：30%的硼玻璃粉、2%的三氧化二铬、3%的瓷土、4%的铝粉和1%的滑石粉。
所述的玻璃粉为铅玻璃粉、硼玻璃粉或磷酸盐玻璃粉。
预分散颜料制剂：由质量比为2：4：4的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用喹吖啶酮；预分散制剂选用二萘嵌苯。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.5：1：3.2。
A：将质量比为1：0.4的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在200℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为20μm。
实施例3：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.3，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为60%，比重为1.12，酸值为6mgKOH/g。
填料：包括磷酸盐玻璃粉、三氧化二铬、瓷土、铝粉和滑石粉，按重量百分比计，填料包括：28%的磷酸盐玻璃粉、2%的三氧化二铬、3%的瓷土、6%的铝粉和2%的滑石粉。
预分散颜料制剂：由质量比为2.8：3：4.5的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用二萘嵌苯；预分散制剂选用聚丙烯酰胺。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.2：1：2.9。
A：将质量比为1：0.3的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为15μm。
实施例4：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.2，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为55%，比重为1.08，酸值为2mgKOH/g。
填料：包括铅玻璃粉、三氧化二铬和瓷土，按重量百分比计，铅玻璃粉为32%、三氧化二铬为4%、瓷土为4%。
预分散颜料制剂：由质量比为3.5：4：5的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用铜酞青兰；预分散制剂选用三乙基己基磷酸。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1：1：2.5。
A：将质量比为1：0.2的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在160℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为12μm。
实施例5：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.4，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为65%，比重为1.14，酸值为10mgKOH/g。
填料：包括铅玻璃粉、三氧化二铬和瓷土，按重量百分比计，铅玻璃粉为15%、三氧化二铬为2%、瓷土为3%。
预分散颜料制剂：由质量比为2.5：3：4的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用咔唑紫；预分散制剂选用十二烷基硫酸钠。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.5：1：3.2。
A：将质量比为1：0.4的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在180℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为18μm。
实施例6：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.3，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为60%，比重为1.11，酸值为6mgKOH/g。
填料：包括硼玻璃粉、三氧化二铬、瓷土、铝粉和滑石粉，按重量百分比计，填料包括：30%的硼玻璃粉、2%的三氧化二铬、3%的瓷土、4%的铝粉和1%的滑石粉。
预分散颜料制剂：由质量比为3：3：5的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用喹吖啶酮紫；预分散制剂选用甲基戊醇。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.3：1：3。
A：将质量比为1：0.3的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150～200℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为16μm。
实施例7：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.2，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为60%，比重为1.11，酸值为8mgKOH/g。
填料：包括硼玻璃粉、三氧化二铬、瓷土、铝粉和滑石粉，按重量百分比计，填料包括：30%的硼玻璃粉、2%的三氧化二铬、3%的瓷土、4%的铝粉和1%的滑石粉。
预分散颜料制剂：由质量比为2：4：4.5的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用钛白粉；预分散制剂选用碱金属磷酸盐。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1：1：3。
A：将质量比为1：0.2的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在170℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为18μm。
实施例8：
本实施例涉及的涂料，按重量百分比计，包含以下组份：
有机硅改性聚酯树脂：30～45%； 填料：15～45%；
硅氧烷偶联剂：1～2%； 酞酸酯：0.5～1%；
预分散颜料制剂：1.5～3%； 溶剂：5～47%。
以下是对上述组份组成的进一步描述：
有机硅改性聚酯树脂：由有机硅树脂作为改性剂，与饱和聚酯树脂经缩聚反应而制得，其中，有机硅树脂与饱和聚酯树脂的质量比为：1：0.1，制得的有机硅改性聚酯树脂的固含量为65%，比重为1.10，酸值为9mgKOH/g。
填料：包括磷酸盐玻璃粉、三氧化二铬、瓷土、铝粉和滑石粉，按重量百分比计，填料包括：28%的磷酸盐玻璃粉、2%的三氧化二铬、3%的瓷土、6%的铝粉和2%的滑石粉。
预分散颜料制剂：由质量比为2：3：5的颜料、预分散制剂和水在混合分散器内混合均匀后，经压滤、干燥后制得，其中，颜料选用铜酞青绿；预分散制剂选用聚丙烯酰胺。
溶剂：包括丁醚、丁酯和丁醇，所述的丁醚、丁酯和丁醇的质量比为1.2：1：2.8。
A：将质量比为1：0.1的有机硅树脂和饱和聚酯树脂放入反应器中，控制温度在150℃范围内，反应制得有机硅改性聚酯树脂，并作为基料备用；
B：将填料、硅氧烷偶联剂、酞酸酯、预分散颜料制剂以及溶剂分别加入步骤A制得的基料中，用球磨机研磨成漆浆，所述漆浆的细度为20μm。
将上述实施例1～8制备获得的涂料喷涂在钢板或马口铁板上，置于箱式电炉中，采用升温程序升温至250℃，取出并冷却至室温后，进行硬度、耐高温性能、涂层性能、涂膜附着力测试，测试结果见表1。
表1
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。