本发明属于粉末涂料技术领域，特别是涉及一种用于热转印金属基材表面处理的粉末涂料及其制备方法。
背景技术
基于环保、经济性等因素的考虑，目前在铝合金门窗、防盗门、防火门、钢木家具、金属饰件基材处理上常采用粉末涂料喷涂的工艺。粉末喷涂的喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺，成本也在同效果的喷漆之下。
为进一步提高上述材料的美观度，常需要在粉末涂料层之上进行热转印。粉末涂料热转印工艺是采用特殊热转印纸，通过真空吸附或采用水性粘结剂直接贴敷在已固化好的粉末涂层基材表面，然后加热使装饰纸上的图案原封不动地转印到粉末涂层上，撕除热转印纸后即可获得美观大方的装饰效果。
对粉末涂料喷涂后的工件进行热转印处理，由于涂料表面硬度过低等因素，则会导致在撕纸工序出现撕纸困难等问题，影响施工速度和成品质量。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于热转印金属基材表面处理的粉末涂料，其固化率高，形成的涂膜硬度高，分离转印纸性能好，克服了现有技术中撕纸工序出现撕纸困难等问题。
本发明的另一目的在于一种用于热转印金属基材表面处理的粉末涂料的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于热转印金属基材表面处理的粉末涂料，以重量份为单位，该粉末涂料包括：聚酯树脂52-60重量份；助剂5.3-7.7重量份；颜料5-10重量份；填料20-32重量份；其中，所述助剂包括：固化剂4.5-5.3重量份、流平剂0.8-1.2重量份、转印剂0.3-0.8重量份和脱气剂0.2-0.4重量份。
在一优选的实施方式中，所述聚酯树脂的酸值为42～45mgkoh/g，玻璃化转变温度为63～66℃，粘度为4000～9000mpas/200℃；优选地，所述聚酯树脂为tgic固化聚酯树脂。
在一优选的实施方式中，所述固化剂是异氰尿酸三缩水甘油酯。
在一优选的实施方式中，所述流平剂是丙烯酸酯共聚物。
在一优选的实施方式中，所述转印剂是聚四氟蜡。
在一优选的实施方式中，所述脱气剂是安息香。
在一优选的实施方式中，所述颜料包括耐候级颜料和钛白粉，其中所述钛白粉为0.5-2重量份。
在一优选的实施方式中，所述填料是硫酸钡，所述填料的吸油量控制在15-20g/100g。
在一优选的实施方式中，当粉末涂料的光泽度≥60度时，填料选择高光硫酸钡，分子式是baso4，优选地高光硫酸钡的粒径≤1250目；当粉末涂料的光泽度＜60度时，填料包括消光剂和消光硫酸钡，优选地消光硫酸钡的粒径≤800目，进一步优选地消光剂包括丙烯酸树脂和催化剂。
本发明还提供了一种用于热转印金属基材表面处理的粉末涂料的制备方法，所述制备方法包括：(1)将所述聚酯树脂、助剂、颜料、填料用混合机充分混合；(2)采用双螺杆挤出机进行熔融挤出；(3)冷却压片、破碎，得到破碎后的片料；(4)将步骤(3)所得破碎后的片料通过空气分级磨acm进行分级粉碎，得到粉末粒径为30-85微米的半成品；以及(5)通过旋转筛进行筛分，获得平均粒径32-40微米的粉末涂料成品。
在一优选的实施方式中，步骤(1)中，所述混合的时间为5～8min；优选地，所述聚酯树脂采用分批加入。
在一优选的实施方式中，所述挤出机的温度控制在105～120℃；优选地，挤出机i区的温度为105～110℃，挤出机ii区的温度为115～120℃。
在一优选的实施方式中，所述旋转筛所用筛网为180目，速度为600转/min。
在一优选的实施方式中，上述步骤(5)筛分完成后，保持所述旋转筛密闭，旋转筛壁设置吹气孔，向所述旋转筛内吹气，对粉末涂料成品进一步筛分；在所述旋转筛的出料口设置有均布永磁体的筛网，进一步去除粉末涂料成品中含有的铁质杂质。
在一优选的实施方式中，所述吹气的时间优选为3～5分钟，在吹气过程中所述旋转筛的转速控制在60～100转/min，压缩空气的气压为0.5mpa。
上述粉末涂料的喷涂工艺包括以下步骤：(1)将所述粉末涂料产品采用高压静电喷涂法喷涂到铝型材表面，得到工件；(2)将工件烘烤，使所述工件完全固化；(3)待该工件冷却后，将热转印用胶水均匀涂布在工件上，然后将木纹转印纸覆盖并擦拭平整；(4)将处理后的工件烘烤；(5)冷却后，撕下转印纸，得到木纹粉末涂料涂膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明粉末涂料的固化率较高，形成涂膜固化硬度较高，能够达到2h，能够使得转印过程中分离转印纸工序易于实现，分离率高达98％，提高了热转印工艺的施工速度和成品效果。
(2)本发明粉末涂料的制备工艺中在旋转筛壁设置吹气孔向内吹气，可对粉末涂料成品进一步筛分，使获得的粉末涂料粒径均一，同时由于静电存在，可以将粉末涂料中粒径级细的粉末(主要为聚酯粉末)吸附在旋转筛上，进一步提高了粉末涂料的品质，由此提高了粉末涂料在喷涂过程中的固化率，可使形成的涂膜硬度较高；另外，在旋转筛的出料口设置有均布永磁体的筛网，进一步去除粉末涂料成品中含有的铁质杂质，提高了粉末涂料产品的纯度。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
上述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例采用的聚酯树脂购自安徽神剑新材料股份有限公司，产品型号sj4e，为tgic固化聚酯树脂，其中tgic中文含义是：异氰尿酸三缩水甘油酯。
实施例1
用于热转印金属基材表面处理的粉末涂料的制备方法，步骤包括：
(1)将聚酯树脂sj4e为57重量份、异氰尿酸三缩水甘油酯5.0重量份、丙烯酸酯共聚物1.0重量份、聚四氟蜡0.6重量份和安息香0.4重量份、钛白粉8重量份、高光硫酸钡25重量份用混合机混合8min；其中，高光硫酸钡的吸油量是17g/100g；聚酯树脂sj4e分3次加入，第一次加入20重量份、第二次加入20重量份、第三次加入17重量份；
(2)采用双螺杆挤出机进行熔融挤出，其中挤出机i区的温度为110℃，挤出机ii区的温度为115℃；
(3)冷却压片、破碎，得到破碎后的片料；
(4)将步骤(3)所得破碎后的片料通过空气分级磨acm进行分级粉碎；
(5)通过旋转筛进行筛分，旋转筛所用筛网为180目，速度为600转/min；
(6)在旋转筛壁设置吹气孔，向旋转筛内吹气，吹气的时间为5分钟，在吹气过程中旋转筛的转速控制在70转/min，压缩空气的气压为0.5mpa，对粉末涂料成品进一步筛分；
(7)在旋转筛的出料口设置有均布永磁体的筛网，进一步去除粉末涂料成品中含有的铁质杂质，获得平均粒径34～38微米的粉末涂料成品。
实验例
上述实施例1所得粉末涂料产品进行喷涂，喷涂步骤包括：采用高压静电喷涂法将实施例1所得粉末涂料产品喷涂到铝型材表面，得到工件；将工件放到210℃条件下烘烤10min，使所述工件完全固化；待该工件冷却后，将热转印用胶水均匀涂布在工件上，然后将木纹转印纸覆盖并擦拭平整；将处理后的工件放入170℃烘烤条件下烘烤15min；冷却后，撕下转印纸，得到木纹粉末涂料的涂膜。
对比产品制备方法，步骤包括：
(1)将聚酯树脂sj4e为50重量份、异氰尿酸三缩水甘油酯7.0重量份、丙烯酸酯共聚物3.0重量份、聚四氟蜡0.5重量份和安息香0.3重量份、钛白粉5重量份、高光硫酸钡30重量份(吸油量为25g/100g)用混合机混合7min；
(2)采用双螺杆挤出机进行熔融挤出，其中挤出机i区的温度为110℃，挤出机ii区的温度为115℃；
(3)冷却压片、破碎，得到破碎后的片料；
(4)将步骤(3)所得破碎后的片料通过空气分级磨acm进行分级粉碎；
(5)通过旋转筛进行筛分，旋转筛所用筛网为180目，速度为600转/min，获得平均粒径32～40微米的粉末涂料成品。
粉末涂料性能测试结果如下：
其中，表面流平性为1～10级，级数越大，流平性约好。
由上述测试结果可知，在涂膜厚度相同的情况下，实施例1获得的涂膜流平性与对比产品的涂膜流平性均大于8级；但是实施例1获得的涂膜的硬度达到2h，高于对比产品的涂膜硬度h，实施例1获得的涂膜分离转印纸的性能高，分离率达到98％，高于对比产品的分离率90％。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。