本发明涉及一种涂料制备技术领域，特别涉及一种聚酯型耐高温粉末涂料。
背景技术：
作为工业应用中重要角色的涂料行业一直发挥着重要作用，长久以来，涂料是以溶液形式存在，使用有机溶剂稀释，不仅存在着原料浪费现象，还会对人类和环境造成不良影响。近年来，粉末涂料的发展十分迅速，其节能无污染受到人们的喜爱。粉末涂料是一种完全不含有机溶剂以粉体形态进行涂装，经过高温熔融、流平、固化成膜形成的新型涂料。粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，它和和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。它具有无溶剂污染，100%成膜，能耗低的特点。在涂料界逐步崭露头角，发挥着举足轻重的作用。
聚酯树脂为饱和性树脂，常用于粉末涂料加工，能够实现优异的耐候性以及耐腐蚀性能。而其耐高温性能却一般，应用范围受限，限制了其发展前景。常见的高温蒸汽管道、热交换器、发动机、排气管、烟囱等重要的组成为金属部件，其不仅需要具有一定的强度，还需要具有很强的耐高温性。对此，以聚酯型树脂为原料，对其进行加工改性，加工得到耐高温型的粉末涂料，将拓宽其发展应用范围。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种聚酯型耐高温粉末涂料，在设计粉末涂料时对聚酯树脂进行改进，使得其具有很高的耐热性和刚性，能够实现220℃以上的使用温度，涂膜性能好，有效解决了在高温使用环境下涂膜易变色、易脱落，耐候性差等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种聚酯型耐高温粉末涂料，改性聚酯树脂按照重量份计由以下成分制成：2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇2.0-2.2份、新戊二醇16-19份、三羟甲基丙烷0.08-0.1份、间苯二甲酸1.4-1.6份、对苯二甲酸13-16份、偏苯三酸酐0.8-0.9份、己二酸1.5-1.8份、亚磷酸三苯酯0.4-0.6份、钛酸四异丙酯1.0-1.5份，在制备过程中，添加制备的外加剂进行改性，具体制备方法为：
按照所述重量份称取2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、钛酸四异丙酯，置于装有搅拌器、回流冷凝管、分水器的四口烧瓶中，通入氮气，以2.5-3.0℃/分钟的速度升温至180-190℃，搅拌下开启冷凝水，继续升温至255-265℃，保温反应2-3小时，然后加入占体系质量0.015-0.017%的外加剂，高速搅拌后降温至235-240℃，保温反应45-50分钟，抽真空30-40分钟，降温至190-200℃，加入偏苯三酸酐酸化，在230-235℃下真空缩聚至酸价为69-79mgkoh/g范围，粘度为32-37p/℃，降温至210-215℃加入亚磷酸三苯酯，搅拌均匀出料即可；
进一步的，将制备得到的改性聚酯树脂粉碎至过80-100目筛，与填料、固化剂、流平剂、抗刮伤剂，按重量比为100-108:54-56:5-7:1.0-1.3:0.6-0.7混合均匀，以160-200转/分钟的速度低速搅拌混合20-30分钟，转移到熔融挤出机，升温至105-115℃，在该温度下熔融混炼6-8分钟，在挤出温度为100-105℃下进行熔融混合挤出，冷却至20-30℃时进行压片，再经高速万能粉碎机粉碎过300-350目标准筛，即得到所述粉末涂料。
所述外加剂的制备方法为：（1）称取0.6-0.9克碳酸钡置于烧杯中，向烧杯中加入10-15毫升质量浓度为1.8-2.0%的盐酸和5-10毫升去离子水，持续搅拌10-12分钟，然后加入6-8毫升无水乙醇，搅拌均匀后加入0.10-0.15克六水合硝酸镧和1.2-1.3克钛酸四丁酯，继续搅拌20-25分钟；
（2）将所得混合物置于33-35℃下静置10-12小时，然后置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，取出研磨至过400-450目筛，然后置于260-280℃预热的马弗炉中，升温煅烧3-4小时，煅烧温度为550-560℃，自然冷却至室温即可。
所述填料按照重量份计由以下成分制成：硅酸钙10-12份、钛白粉18-20份、硅酸钠2.5-2.8份、氧化铝3.0-3.5份。
所述抗刮伤剂按照质量分数计含有以下成分：硅酮粉占25-35%、超细二氧化硅占10-12%、滑石粉占10-15%、蒙脱土占8-10%、硬脂酸钠占2-3%、石墨粉占3-5%、剩余为氧化钙。
涂装工艺：将制备得到的粉末涂料用静电喷涂，在220-230℃下，固化15-20分钟得到涂层。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决聚酯树脂粉末涂料不能满足在高温条件下使用的问题，本发明提供了一种聚酯型耐高温粉末涂料，本发明改变了传统聚酯树脂的制备配方以及制备工艺中的反应温度、反应时间、助剂添加等合成条件，得到了物理、化学性能完全不同于以往的聚酯树脂，制备得到的改性聚酯树脂为酸价为69-79mgkoh/g范围，粘度为32-37p/℃，玻璃化转变温度和分解温度提高，具有良好的稳定性和耐热性。制备的粉末涂料存储稳定性好，不易结团，有利于采用静电喷涂施工，膜层力学性能好，涂膜性能高，有效解决了聚酯树脂体系热稳定性不佳的问题，并且涂膜机械性能增大，起到了显著的提高耐热性、增强、增韧的效果。本发明制备得到的聚酯树脂粉末涂料应用于高温部件表面，结合性好，表现出极好的附着能力，具有较高的机械强度，耐候性、耐化学品、耐刮耐擦性好，不会发生破损失效，适用于高温工作环境，适合批量生产，大大降低了企业的生产成本，带来了更多的经济效益和社会效益；具有非常广阔的应用前景，促进了聚酯树脂粉末涂料在高温工作领域的应用和发展，促进了产品性能的升级，能够实现提高聚酯树脂粉末涂料耐高温涂装的功能性以及提高市场竞争力的现实意义，显著促进现代化粉末涂料业与环保业快速发展以及资源可持续发展，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种聚酯型耐高温粉末涂料，制备方法具体的包括以下步骤：
步骤1：改性聚酯树脂按照重量份计由以下成分制成：2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇2.0份、新戊二醇16份、三羟甲基丙烷0.08份、间苯二甲酸1.4份、对苯二甲酸13份、偏苯三酸酐0.8份、己二酸1.5份、亚磷酸三苯酯0.4份、钛酸四异丙酯1.0份，在制备过程中，添加制备的外加剂进行改性，具体制备方法为：
按照所述重量份称取2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、钛酸四异丙酯，置于装有搅拌器、回流冷凝管、分水器的四口烧瓶中，通入氮气，以2.5℃/分钟的速度升温至180℃，搅拌下开启冷凝水，继续升温至255℃，保温反应2小时，然后加入占体系质量0.015%的外加剂，高速搅拌后降温至235℃，保温反应45分钟，抽真空30分钟，降温至190℃，加入偏苯三酸酐酸化，在230℃下真空缩聚至酸价为69mgkoh/g，粘度为32p/℃，降温至210℃加入亚磷酸三苯酯，搅拌均匀出料即可；
步骤2，将制备得到的改性聚酯树脂粉碎至过80目筛，与填料、固化剂、流平剂、抗刮伤剂，按重量比为100:54:5:1.0:0.6混合均匀，以160转/分钟的速度低速搅拌混合200分钟，转移到熔融挤出机，升温至105℃，在该温度下熔融混炼6分钟，在挤出温度为100℃下进行熔融混合挤出，冷却至20℃时进行压片，再经高速万能粉碎机粉碎过300目标准筛，即得到所述粉末涂料。
所述外加剂的制备方法为：（1）称取0.6克碳酸钡置于烧杯中，向烧杯中加入10毫升质量浓度为1.8%的盐酸和5毫升去离子水，持续搅拌10分钟，然后加入6毫升无水乙醇，搅拌均匀后加入0.10克六水合硝酸镧和1.2克钛酸四丁酯，继续搅拌20分钟；
（2）将所得混合物置于33℃下静置10小时，然后置于100℃烘箱中干燥至恒重，取出研磨至过400目筛，然后置于260℃预热的马弗炉中，升温煅烧3小时，煅烧温度为550℃，自然冷却至室温即可。
所述填料按照重量份计由以下成分制成：硅酸钙10份、钛白粉18份、硅酸钠2.5份、氧化铝3.0份。
所述抗刮伤剂按照质量分数计含有以下成分：硅酮粉占25%、超细二氧化硅占10%、滑石粉占10%、蒙脱土占8%、硬脂酸钠占2%、石墨粉占3%、剩余为氧化钙。
涂装工艺：将制备得到的粉末涂料用静电喷涂，在220℃下，固化15分钟得到涂层。
所述流平剂为宁波南海化学有限公司生产的glp588，固化剂为edl-cr320。
性能测试：实验选取尺寸大小为160毫米×250毫米×0.5毫米的马口铁片制品作为粉末涂料的涂装用底板，经过打磨除油后作为试验对象，采用实施例1制备得到的粉末涂料对其进行喷涂；按照gb/t1735-2009测定涂层的耐热性，实验条件为在320℃的箱式电阻炉中进行，时间为24小时，涂层的附着力测定参照gb/t21776-2008进行，硬度测试参照gb/t6793-2006、astmd658进行，结果表明：耐热效果好，涂层不出现起皮、起泡、皱皮、变色、开裂等现象，涂层的硬度由h变为b，附着力保持为1级。
其它性能：经过500小时的盐雾试验，试样表面不起泡、涂层不脱落。
实施例2
一种聚酯型耐高温粉末涂料，制备方法具体的包括以下步骤：
步骤1：改性聚酯树脂按照重量份计由以下成分制成：2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇2.1份、新戊二醇17份、三羟甲基丙烷0.09份、间苯二甲酸1.5份、对苯二甲酸14份、偏苯三酸酐0.85份、己二酸1.6份、亚磷酸三苯酯0.5份、钛酸四异丙酯1.3份，在制备过程中，添加制备的外加剂进行改性，具体制备方法为：
按照所述重量份称取2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、钛酸四异丙酯，置于装有搅拌器、回流冷凝管、分水器的四口烧瓶中，通入氮气，以2.8℃/分钟的速度升温至185℃，搅拌下开启冷凝水，继续升温至260℃，保温反应2.5小时，然后加入占体系质量0.016%的外加剂，高速搅拌后降温至238℃，保温反应48分钟，抽真空35分钟，降温至195℃，加入偏苯三酸酐酸化，在233℃下真空缩聚至酸价为64mgkoh/g，粘度为35p/℃，降温至213℃加入亚磷酸三苯酯，搅拌均匀出料即可；
步骤2，将制备得到的改性聚酯树脂粉碎至过90目筛，与填料、固化剂、流平剂、抗刮伤剂，按重量比为104:55:6:1.1:0.65混合均匀，以180转/分钟的速度低速搅拌混合25分钟，转移到熔融挤出机，升温至110℃，在该温度下熔融混炼7分钟，在挤出温度为103℃下进行熔融混合挤出，冷却至25℃时进行压片，再经高速万能粉碎机粉碎过320目标准筛，即得到所述粉末涂料。
所述外加剂的制备方法为：（1）称取0.7克碳酸钡置于烧杯中，向烧杯中加入12毫升质量浓度为1.9%的盐酸和8毫升去离子水，持续搅拌11分钟，然后加入7毫升无水乙醇，搅拌均匀后加入0.12克六水合硝酸镧和1.25克钛酸四丁酯，继续搅拌23分钟；
（2）将所得混合物置于34℃下静置11小时，然后置于105℃烘箱中干燥至恒重，取出研磨至过420目筛，然后置于270℃预热的马弗炉中，升温煅烧3.5小时，煅烧温度为555℃，自然冷却至室温即可。
所述填料按照重量份计由以下成分制成：硅酸钙11份、钛白粉19份、硅酸钠2.6份、氧化铝3.3份。
所述抗刮伤剂按照质量分数计含有以下成分：硅酮粉占30%、超细二氧化硅占11%、滑石粉占12%、蒙脱土占9%、硬脂酸钠占2.5%、石墨粉占4%、剩余为氧化钙。
涂装工艺：将制备得到的粉末涂料用静电喷涂，在225℃下，固化18分钟得到涂层。
所述流平剂为宁波南海化学有限公司生产的glp588，固化剂为edl-cr320。
性能测试：实验选取尺寸大小为160毫米×250毫米×0.5毫米的马口铁片制品作为粉末涂料的涂装用底板，经过打磨除油后作为试验对象，采用实施例2制备得到的粉末涂料对其进行喷涂；按照gb/t1735-2009测定涂层的耐热性，实验条件为在320℃的箱式电阻炉中进行，时间为24小时，涂层的附着力测定参照gb/t21776-2008进行，硬度测试参照gb/t6793-2006、astmd658进行，结果表明：耐热效果好，涂层不出现起皮、起泡、皱皮、变色、开裂等现象，涂层的硬度由h变为b，附着力保持为1级。
其它性能：经过500小时的盐雾试验，试样表面不起泡、涂层不脱落。
实施例3
一种聚酯型耐高温粉末涂料，制备方法具体的包括以下步骤：
步骤1：改性聚酯树脂按照重量份计由以下成分制成：2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇2.2份、新戊二醇19份、三羟甲基丙烷0.1份、间苯二甲酸1.6份、对苯二甲酸16份、偏苯三酸酐0.9份、己二酸1.8份、亚磷酸三苯酯0.6份、钛酸四异丙酯1.5份，在制备过程中，添加制备的外加剂进行改性，具体制备方法为：
按照所述重量份称取2-丁基-2乙基-1,3-丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、钛酸四异丙酯，置于装有搅拌器、回流冷凝管、分水器的四口烧瓶中，通入氮气，以3.0℃/分钟的速度升温至190℃，搅拌下开启冷凝水，继续升温至265℃，保温反应3小时，然后加入占体系质量0.017%的外加剂，高速搅拌后降温至240℃，保温反应50分钟，抽真空40分钟，降温至200℃，加入偏苯三酸酐酸化，在235℃下真空缩聚至酸价为79mgkoh/g，粘度为37p/℃，降温至215℃加入亚磷酸三苯酯，搅拌均匀出料即可；
步骤2，将制备得到的改性聚酯树脂粉碎至过100目筛，与填料、固化剂、流平剂、抗刮伤剂，按重量比为108:56:7:1.3:0.7混合均匀，以200转/分钟的速度低速搅拌混合30分钟，转移到熔融挤出机，升温至115℃，在该温度下熔融混炼8分钟，在挤出温度为105℃下进行熔融混合挤出，冷却至30℃时进行压片，再经高速万能粉碎机粉碎过350目标准筛，即得到所述粉末涂料。
所述外加剂的制备方法为：（1）称取0.9克碳酸钡置于烧杯中，向烧杯中加入15毫升质量浓度为2.0%的盐酸和10毫升去离子水，持续搅拌12分钟，然后加入8毫升无水乙醇，搅拌均匀后加入0.15克六水合硝酸镧和1.3克钛酸四丁酯，继续搅拌25分钟；
（2）将所得混合物置于35℃下静置12小时，然后置于110℃烘箱中干燥至恒重，取出研磨至过450目筛，然后置于280℃预热的马弗炉中，升温煅烧4小时，煅烧温度为560℃，自然冷却至室温即可。
所述填料按照重量份计由以下成分制成：硅酸钙12份、钛白粉20份、硅酸钠2.8份、氧化铝3.5份。
所述抗刮伤剂按照质量分数计含有以下成分：硅酮粉占35%、超细二氧化硅占12%、滑石粉占15%、蒙脱土占10%、硬脂酸钠占3%、石墨粉占5%、剩余为氧化钙。
涂装工艺：将制备得到的粉末涂料用静电喷涂，在230℃下，固化20分钟得到涂层。
所述流平剂为宁波南海化学有限公司生产的glp588，固化剂为edl-cr320。
性能测试：实验选取尺寸大小为160毫米×250毫米×0.5毫米的马口铁片制品作为粉末涂料的涂装用底板，经过打磨除油后作为试验对象，采用实施例3制备得到的粉末涂料对其进行喷涂；按照gb/t1735-2009测定涂层的耐热性，实验条件为在320℃的箱式电阻炉中进行，时间为24小时，涂层的附着力测定参照gb/t21776-2008进行，硬度测试参照gb/t6793-2006、astmd658进行，结果表明：耐热效果好，涂层不出现起皮、起泡、皱皮、变色、开裂等现象，涂层的硬度由h变为b，附着力保持为1级。
其它性能：经过500小时的盐雾试验，试样表面不起泡、涂层不脱落。