1.本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种超耐候金属粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
2.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，其分散介质是空气，具有无溶剂污染、100%成膜、能耗低的特点。粉末涂料有热塑性和热固性两大类，作为一种微细粉末，在涂装领域应用时， 热塑性粉末涂料的涂膜光泽度和流平性差，与金属间附着力低；热固性粉末涂料固化后涂膜缺陷难掩盖、固化条件高、使用基材受限；粉末涂料的边角上粉不均一、磕碰不易修补、固化条件高等缺点，限制了其应用范围。
3.汽车行业的快速发展和涂膜需求，使得粉末涂料具有很大的市场潜力，但在目前应用最广的船舶工业和管道工业中，粉末涂料防腐性和贮存稳定性差，同样不符合汽车行业涂膜的需求，在长时间环境尤其是高温、暴雨等恶劣环境下的耐受能力低，耐候性差，涂膜易损坏，使用寿命短。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供一种超耐候金属粉末涂料及其制备方法，该种组分的金属粉末涂料易于成膜，成膜后表面平整均匀，硬度高，耐磨性好，耐候性好，使用寿命长。
5.本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：一种超耐候金属粉末涂料，包括以下质量份数的组分：预拌树脂100份、金属氧化物15-25份、金属粉30-50份、填料40-60份、分散剂10-20份、稳定剂2-4份、固化剂2-5份；所述预拌树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合物；所述金属氧化物为氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅混合物；所述金属粉为锌粉、铝粉、银粉中的一种或多种；所述填料碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物；所述分散剂为枸橼酸、聚乙二醇混合物；所述稳定剂为硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡或二马来酸二丁基锡中的一种或两种的混合物；所述固化剂为对甲苯磺酸、苯磺酸中的一种或两种与邻苯二甲酸二丁酯混合物。采用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合而成的预拌树脂，即保留了类热固树脂的成膜后的硬度，又具有类热塑树脂的易成膜性能，采用该种预拌树脂作为底料，确保了耐候金属粉末的成膜稳定性；采用氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅混合形成的金属氧化物作为涂料底漆，一方面减少了填料材料的使用，避免涂覆表面颜色表面的暴露，一方面与树脂中的官能团发生反应从而改进图层柔韧度及强度，结合紧密，确保成膜后的耐磨性和耐候性；采用锌粉、铝粉、银粉中的一种或多种作为金属粉，确保金属粉末涂料使用成膜后
具有金属光泽，外表美观；采用碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物作为填料，形成的填料具有规则稳定的结构，在预拌树脂体系中分散均匀，使得涂料不沉淀、不分层，成膜均匀性好、表面平整，耐水性好，确保成膜后不膨胀不变形，耐候性好；采用枸橼酸、聚乙二醇混合物，进一步确保各组分分散的均匀性；采用的稳定剂，确保在成膜时对粉末涂料成型光养护和光防护，避免涂料的光老化，延长粉末涂料的使用寿命，提高耐候性；引入的混合固化剂一方面确保粉末涂料成膜的均匀性和时效性，成膜过程可控，进一步确保成膜后表面平整均匀。
6.进一步的，所述环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂的质量比为1:（0.2-0.5）:（0.5-0.8）:（0.8-1.2）。
7.进一步的，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅的质量比为（0.5-0.6）：（0.2-0.5）:（0.5-0.7）:1，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅均为纳米级氧化物。
8.进一步的，所述金属粉为锌粉、铝粉、银粉中混合物，所述锌粉、铝粉、银粉质量比为1:（4-5）:（0.6-1）。
9.进一步的，所述碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉的质量比为1:（1-1.5）:（0.5-0.8）:（0.4-0.5）。
10.进一步的，所述枸橼酸、聚乙二醇的质量比为1:（0.1-0.2）。
11.进一步的，所述硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡或二马来酸二丁基锡其一的质量比为1:（0.3-0.6）。
12.进一步的，所述对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯质量比为1:（0.8-1）:（0.6-0.8）。
13.一种超耐候金属粉末涂料的制备方法，采用前述的超耐候金属粉末涂料，包括以下步骤：步骤1，备料：按照超耐候金属粉末涂料的配方，以质量份数为准，称量好各个物料，备用；步骤2，物料预处理：将填料加入球磨机中，球磨3-5分钟后向其中加入金属氧化物、金属粉，继续球磨1-2分钟，过筛粉体；步骤3，物料混合：向搅拌机中加入环氧树脂、聚丙烯树脂，混合后向体系中加入分散剂，形成组分a；向另一搅拌机中加入丙烯酸树脂、聚酯树脂，然后向体系中加入稳定剂，形成组分b；将组分b与步骤2中过筛后的粉体同时缓慢加入第一个搅拌机中；调节第一个搅拌机至高速搅拌；步骤4，物料筛分；将步骤3混合后的升温至熔融状态，将挤出的物料多级振动筛分；步骤5，粉末涂料粗品：将步骤4中筛分出的混合物加入球磨机中，再向体系中加入固化剂，二次球磨2-5小时，得到粉末涂料粗品；步骤6，粉末涂料过筛：将步骤5球磨后的粉末涂料粗品再次进行多级振动过筛，筛分后得到金属粉末涂料成品。该种超耐候金属粉末涂料的制备方法中，先对填料、金属氧化物、金属粉进行球磨预处理，确保粉体细腻均匀；将预拌树脂分为两部分，分别与分散剂形成组分a、与稳定剂形成组分b，组分b与预处理的粉体同时加入组分a中，避免原料分散不均匀形成沉淀或团聚，该种工艺一方面奠定后续粉末涂料的贮存稳定性的基础，另一方面确
保使用时成膜的均匀性，从而提高粉末涂料使用后的寿命；除固化剂外的原料混合形成熔融状态挤出后，进一步提高混合均匀性，挤出后多级振动筛分，在经球磨形成粉末涂料粗品，再次多级振动过筛，形成的粉末涂料成品品质均匀，贮存时间长，耐候性好。
14.进一步的，所述步骤2中球磨机球磨料球比1:（2-2.5）；所述步骤3中组分b与步骤2中过筛后的粉体加入时间误差小于0.5-5分钟，两个所述搅拌机起始搅拌速度为100-120r/min，所述高速搅拌时搅拌速度为400r/min-500r/min；所述步骤4升温温度为220℃-240℃；所述步骤5中球磨料球比为1:（1.5-2.0）。
15.本发明的有益效果是：1、该金属粉末涂料易于成膜：采用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合而成的预拌树脂，即保留了类热固树脂的成膜后的硬度，又具有类热塑树脂的易成膜性能，采用该种预拌树脂作为底料，确保了耐候金属粉末的成膜稳定性。
16.2、该金属粉末涂料耐候性好，使用寿命长：金属氧化物与树脂中的官能团发生反应从而改进图层柔韧度及强度，结合紧密，确保成膜后的耐磨性和耐候性；采用碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物作为填料，形成的填料具有规则稳定的结构，在预拌树脂体系中分散均匀，使得涂料不沉淀、不分层，成膜均匀性好、表面平整，耐水性好，确保成膜后不膨胀不变形，耐候性好。
17.3、该种组分的金属粉末涂料成膜表面均匀：填料的使用确保各组分之间分散均匀，将预拌树脂分为两部分，分别与分散剂形成组分a、与稳定剂形成组分b，组分b与预处理的粉体同时加入组分a中，避免原料分散不均匀形成沉淀或团聚，该种工艺一方面奠定后续粉末涂料的贮存稳定性的基础，另一方面确保使用时成膜的均匀性；引入的混合固化剂一方面确保粉末涂料成膜的均匀性和时效性，成膜过程可控，进一步确保成膜后表面平整均匀。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。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。
19.实施例1一种超耐候金属粉末涂料，包括以下质量份数的组分：预拌树脂100份、金属氧化物15份、金属粉40份、填料40份、分散剂20份、稳定剂2.5份、固化剂2份；所述预拌树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合物，所述环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂的质量比为1:0.2:0.6:1。
20.所述金属氧化物为氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅混合物，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅均为纳米级氧化物，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅的质量比为0.5:0.3:0.7:1；所述金属粉为铝粉；所述填料碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物；所述碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉的质量比为1:1.5:0.6:0.4。
21.所述分散剂为枸橼酸、聚乙二醇混合物；所述枸橼酸、聚乙二醇的质量比为1:0.1。
22.所述稳定剂为硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡的混合物；所述硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡的质量比为1:0.4。
23.所述固化剂为对甲苯磺酸、苯磺酸、邻苯二甲酸二丁酯混合物；所述对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯质量比为1:0.8:0.8。
24.一种超耐候金属粉末涂料的制备方法，前述组分的超耐候金属粉末涂料，包括以下步骤：步骤1，备料：按照超耐候金属粉末涂料的配方，以质量份数为准，称量好各个物料，备用；步骤2，物料预处理：将填料加入球磨机中，球磨3分钟后向其中加入金属氧化物、金属粉，继续球磨1.0分钟，过筛粉体；所述步骤2中球磨机球磨料球比1:2；步骤3，物料混合：向搅拌机中加入环氧树脂、聚丙烯树脂，混合后向体系中加入分散剂，形成组分a；向另一搅拌机中加入丙烯酸树脂、聚酯树脂，然后向体系中加入稳定剂，形成组分b；将组分b与步骤2中过筛后的粉体同时缓慢加入第一个搅拌机中，组分b与步骤2中过筛后的粉体加入时间误差小于0.5-5分钟，该混合时间与制备超耐候金属粉末涂料的目标产量有关，此前两个所述搅拌机起始搅拌速度为100-120r/min；待加料结束后调节第一个搅拌机至高速搅拌，所述高速搅拌时搅拌速度为400r/min；步骤4，物料筛分；将步骤3混合后的升温至熔融状态，升温温度为220℃-240℃；将挤出的物料多级振动筛分；步骤5，粉末涂料粗品：将步骤4中筛分出的混合物加入球磨机中，再向体系中加入固化剂，球磨料球比为1:1.5，二次球磨4小时，得到粉末涂料粗品；步骤6，粉末涂料过筛：将步骤5球磨后的粉末涂料粗品再次进行多级振动过筛，筛分后得到金属粉末涂料成品。
25.实施例2一种超耐候金属粉末涂料，包括以下质量份数的组分：预拌树脂100份、金属氧化物20份、金属粉30份、填料45份、分散剂12份、稳定剂3份、固化剂2份；所述预拌树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合物，所述环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂的质量比为1:0.4:0.5:1.2。
26.所述金属氧化物为氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅混合物，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅均为纳米级氧化物；氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅的质量比为0.55:0.2:0.5:1。
27.所述金属粉为锌粉、铝粉、银粉中混合物，所述锌粉、铝粉、银粉质量比为1:4:1。
28.所述填料碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物；所述碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉的质量比为1:1:0.5:0.5。
29.所述分散剂为枸橼酸、聚乙二醇混合物；所述枸橼酸、聚乙二醇的质量比为1:0.12。
30.所述稳定剂为硬脂酸锌与二马来酸二丁基锡的混合物；所述硬脂酸锌与二马来酸二丁基锡的质量比为1:0.4。
31.所述固化剂为对甲苯磺酸、苯磺酸与邻苯二甲酸二丁酯混合物；所述对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯质量比为1:0.8:0.6。
32.一种超耐候金属粉末涂料的制备方法，采用前述组分的超耐候金属粉末涂料，包括以下步骤：步骤1，备料：按照超耐候金属粉末涂料的配方，以质量份数为准，称量好各个物料，备用；步骤2，物料预处理：将填料加入球磨机中，球磨5分钟后向其中加入金属氧化物、金属粉，继续球磨1.5分钟，过筛粉体；所述步骤2中球磨机球磨料球比1:2.5；步骤3，物料混合：向搅拌机中加入环氧树脂、聚丙烯树脂，混合后向体系中加入分散剂，形成组分a；向另一搅拌机中加入丙烯酸树脂、聚酯树脂，然后向体系中加入稳定剂，形成组分b；将组分b与步骤2中过筛后的粉体同时缓慢加入第一个搅拌机中，组分b与步骤2中过筛后的粉体加入时间误差小于0.5-5分钟，两个所述搅拌机起始搅拌速度为100-120r/min；调节第一个搅拌机至高速搅拌，所述高速搅拌时搅拌速度为500r/min；步骤4，物料筛分；将步骤3混合后的升温至熔融状态，升温温度为220℃-240℃，将挤出的物料多级振动筛分；步骤5，粉末涂料粗品：将步骤4中筛分出的混合物加入球磨机中，再向体系中加入固化剂，球磨料球比为1:2.0，二次球磨2-5小时，具体根据制备的超耐候金属粉末量而定，得到粉末涂料粗品；步骤6，粉末涂料过筛：将步骤5球磨后的粉末涂料粗品再次进行多级振动过筛，筛分后得到金属粉末涂料成品。
33.实施例3一种超耐候金属粉末涂料，包括以下质量份数的组分：预拌树脂100份、金属氧化物25份、金属粉35份、填料50份、分散剂15份、稳定剂3份、固化剂4份；所述预拌树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合物，所述环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂的质量比为1:0.5:0.5:0.8。
34.所述金属氧化物为氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅混合物，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅均为纳米级氧化物，氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅的质量比为0.6:0.5:0.7:1。
35.所述金属粉为锌粉、铝粉、银粉中混合物，所述锌粉、铝粉、银粉质量比为1:5:0.6。
36.所述填料碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物；所述碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉的质量比为1:1.2:0.8:0.4。
37.所述分散剂为枸橼酸、聚乙二醇混合物；所述枸橼酸、聚乙二醇的质量比为1:0.2。
38.所述稳定剂为硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡中的混合物；所述硬脂酸锌、二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡的质量比为1:0.3:0.3。
39.所述固化剂为对甲苯磺酸、苯磺酸与邻苯二甲酸二丁酯混合物；所述对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯质量比为1:1:0.6。
40.超耐候金属粉末涂料制备方法与实施例1、实施例2类似，再此不作赘述。
41.实施例4一种超耐候金属粉末涂料，包括以下质量份数的组分：预拌树脂100份、金属氧化物18份、金属粉30份、填料60份、分散剂16份、稳定剂4份、固化剂5份；所述预拌树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合物，所述环氧
树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂的质量比为1:0.3:0.8:0.8。
42.所述金属氧化物为氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅混合物，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅均为纳米级氧化物；氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅的质量比为0.5:0.4:0.5:1。
43.所述金属粉为锌粉、铝粉、银粉中混合物，所述锌粉、铝粉、银粉质量比为1:5:1。
44.所述填料碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物；所述碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉的质量比为1:1.5:0.8:0.5。
45.所述分散剂为枸橼酸、聚乙二醇混合物；所述枸橼酸、聚乙二醇的质量比为1:0.15。
46.所述稳定剂为硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡的混合物；所述硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡的质量比为1:0.6。
47.所述固化剂为对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯混合物；所述对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯质量比为1:0.9:0.7。
48.超耐候金属粉末涂料制备方法与实施例1、实施例2类似，再此不作赘述。
49.实施例5一种超耐候金属粉末涂料，包括以下质量份数的组分：预拌树脂100份、金属氧化物23份、金属粉50份、填料40份、分散剂20份、稳定剂2份、固化剂3份；所述预拌树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂混合物，所述环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂的质量比为1:0.3:0.5:1.2。
50.所述金属氧化物为氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅混合物，所述氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅均为纳米级氧化物；氧化钙、钛白粉、氧化铝、氧化硅的质量比为0.55:0.5:0.5:1。
51.所述金属粉为锌粉、铝粉、银粉中混合物，所述锌粉、铝粉、银粉质量比为1:4:0.6。
52.所述填料碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉混合物；所述碳酸钙、凹凸棒土、微晶蜡、硅粉的质量比为1:1.2:0.6:0.4。
53.所述分散剂为枸橼酸、聚乙二醇混合物；所述枸橼酸、聚乙二醇的质量比为1:0.2。
54.所述稳定剂为硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡中的混合物；所述硬脂酸锌与二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡的质量比为1:0.3:0.6。
55.所述固化剂为对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯混合物；所述对甲苯磺酸、苯磺酸中与邻苯二甲酸二丁酯质量比为1:1:0.8。
56.超耐候金属粉末涂料制备方法与实施例1、实施例2类似，再此不作赘述。
57.将上述实施例1-5中制备的超耐候金属粉末喷涂于工件中，进行涂料抗冲击测试、硬度测试、划痕测试、摩擦测试、光泽测试、附着力测试，其正反面抗冲击均不小于60kg/cm，硬度大于3h，划出2mm划痕需要施加不小于20n的力，相互摩擦50次表面仍平整光泽， 光泽度大于90（60
°
），百格测试iso等级为0。综上可知，该种组分的金属粉末涂料易于成膜，成膜后表面平整均匀，硬度高，耐磨性好，耐候性好，使用寿命长。
58.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明专利技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明专利的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。