CN112760012B - 一种金属表面涂层组合物及其制备方法、喷涂方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属表面涂层组合物及其制备方法、喷涂方法与应用，金属涂层组合物包括混合的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒，所述高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒为微米级粉末颗粒，所述无机粉末颗粒包括纳米级粉末颗粒；所述组合物由混合后的上述颗粒进行机械捏合而形成。本发明解决的技术问题在于克服现有的金属涂层空隙率大、易产生电击穿和喷涂效率低的缺点，提供一种可提高粉末涂层的厚度同时降低空隙率的金属表面涂层组合物及其制备方法、喷涂方法与应用。

Description

一种金属表面涂层组合物及其制备方法、喷涂方法与应用
技术领域
本发明涉及金属表面涂覆工艺，具体为一种金属表面涂层组合物及其制备方法、喷涂方法与应用。
背景技术
粉末喷涂是表面装饰、防护、隐身或隐形的重要技术，静电粉末喷涂是金属表面重要喷涂技术，粉末材料通过超高压瞬间电离空气流形成带电颗粒，并喷涂在金属表面，在热处理后表面熔融流平涂膜紧密粘接，可形成抗高温平整性抗磨涂层，在金属表面产生抗高温抗摩擦磨损抗腐蚀及高效保护效果。
现有技术采用高分子材料或者高分子材料混合无机相超细粉末，经过表面接枝处理，以调控其与金属界面的成键强度、润湿性、超疏水疏油性，但是所得表面涂膜层均匀性难控制，涂膜层的均匀性由粉末的分布均匀来决定，粉末的粒径越大，产生的空隙越多，如图1所示，颗粒粒径间隙、空隙率较大，抗高温性能相对较差，特别是腐蚀性气体、流体容易透过粒径间隙而腐蚀金属表面，即降低表面阻隔性加剧金属表面腐蚀程度，还会使涂膜固化时产生缺陷、鱼眼以及堵塞喷枪的问题。
为了减少空隙，粉末粒径被降到很低，但这种超细粉末在外电场超高压瞬间作用下，易产生电击穿、粉尘爆炸、爆破及分子链降解的现象。同时，在颗粒粒径较小的静电粉末喷涂工艺中，由于涂料粒子带电荷量相对较小，导致喷涂效率和效果相对较低，使得喷涂过程时间相对较长。同时，粉末粒径太小会导致涂层过薄。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有的金属涂层空隙率大、易产生电击穿和喷涂效率低的缺点，提供一种可降低空隙率并可提高喷涂厚度的金属表面涂层。
本发明提供的金属涂层组合物，包括混合的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒，所述高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒为微米级粉末颗粒，所述无机粉末颗粒包括纳米级粉末颗粒；所述组合物由混合后的上述颗粒进行机械捏合而形成微球颗粒。
作为优选，高聚物粉末颗粒为100-120份，无机粉末颗粒为0.5-30份，助剂粉末颗粒为0.5-15份，所述的份为质量份。作为进一步的优选，高聚物粉末颗粒包括：环氧树脂90-100份，聚硅氧烷0-30份。
作为优选，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或含溴环氧树脂；和/或所述聚硅氧烷为有机硅树脂。
作为优选，无机粉末颗粒包括：Al2O3颗粒1-5份，SiO2颗粒1-5份，云母粉颗粒0-30份，所述份为质量份。
作为优选，助剂粉末颗粒包括：固化剂1-5份，流平剂1-5份，硅烷偶联剂0.1-0.5份，抗氧剂0.1-0.5份，所述份为质量份。
本发明还提供一种金属表面涂层组合物的制备方法，用于制备如上所述的金属表面涂层组合物，包括以下步骤：
(1)对高聚物、无机物和助剂进行粉碎得到高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒，所述高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒为微米级粉末颗粒，所述无机粉末颗粒包括纳米级粉末颗粒；
(2)对高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行混合；
(3)对混合后的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行机械捏合形成物理粘合的微球颗粒。
作为优选，经过机械捏合形成的微球颗粒的粒径为10-15微米。
作为优选，步骤(1)得到的高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒的粒径为5-10微米，步骤(1)得到的无机粉末颗粒的纳米级颗粒的粒径为10-2000纳米。
作为优选，步骤(1)得到的无机粉末颗粒包括粒径为50-2000nm的Al2O3颗粒，粒径为10-70nm的SiO2颗粒，粒径为5.0-40.0μm的云母粉颗粒。
本发明还提供一种金属涂层组合物的喷涂方法，包括以下步骤：
(1)通过喷枪使金属涂层组合物带电并喷涂在金属表面上形成涂层，其中的金属涂层组合物为如上所述的金属涂层组合物；
(2)使涂层固化在金属表面上。
一种金属涂层组合物的应用，在金属采油管的内外表面和/或金属采油杆的表面一次性喷涂大于或者等于500微米厚度的金属涂层组合物，所述金属涂层组合物为如上所述的金属涂层组合物。
本发明的金属表面涂层组合物及其制备方法、喷涂方法与应用与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的金属表面涂层组合物的通过混合搅拌将不同尺寸的成分混合，使无机粉末颗粒中的纳米级粉末颗粒填充在微球颗粒之间的空隙，减小了空隙率。通过机械捏合将超细的粉末捏合成为较大尺寸的紧实的微球颗粒，不仅进一步减小了空隙率，还增大了携带电荷量，可提高喷涂厚度使其达到500微米。因此通过本发明的制备方法形成的组合物可明显提高喷涂的厚度并同时明显降低空隙率，因此可以明显提升喷涂形成的涂层的阻隔性能。
2、本发明的金属表面涂层组合物的喷涂方法在喷涂前，将金属表面进行加预热，预加热可以使先喷涂在金属表面的涂料被加热而先熔融，可以更好地吸附后面的涂料，增大涂层厚度，也可提升喷涂的效率。
具体实施方式
本发明提供一种金属涂层组合物，包括混合的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒，所述高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒为微米级粉末颗粒，所述无机粉末颗粒包括纳米级粉末颗粒；所述组合物由混合后的上述颗粒进行机械捏合而形成微球颗粒。
本发明的金属表面涂层组合物通过将不同尺寸的成分混合，使无机粉末颗粒中的纳米级粉末颗粒填充在微米级颗粒之间的空隙，减小了空隙率。通过机械捏合将超细的粉末捏合成为较大尺寸的紧实的微球颗粒，捏合后的微球颗粒不仅进一步减小了孔隙度还增大了携带电荷量，从而可提高喷涂厚度使其达到500微米。
作为优选的方案，高聚物粉末颗粒为100-120份，无机粉末颗粒为0.5-30份，助剂粉末颗粒危机0.5-15份，在本发明中，所述的份为质量份。
其中，高聚物粉末颗粒包括：环氧树脂90-100份，聚硅氧烷0-30份。作为优选的方案，聚硅氧烷20-35份。其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧当量为500-2500克/当量，优选750-1500克/当量，优选为广州市新稀冶金化工有限公司生产型号为SH-E50H或SH-E50Y的产品。或者环氧树脂为含溴环氧树脂，可提高涂层的玻璃化温度及产品耐热性，优选其环氧当量在200-1500克/当量的国度化学公司生产的型号为YBD400或YBD410的产品。聚硅氧烷为有机硅树脂，可以提高耐温性，可以采用含有硅羟基的甲基苯硅树脂，或湖北新四海化工股份有限公司生产的固体有机硅树脂1068型。本发明将聚硅氧烷与环氧树脂添加在一起，可以提高环氧树脂的耐温性能，从而提高金属表面涂层组合物的抗高温性能。
无机粉末颗粒包括：Al2O3颗粒、SiO2颗粒和云母粉颗粒中的至少两种。其中的Al2O3选用工业级一级产品，所述的SiO2选用工业级产品，所述的云母粉采用工业级GW-4型云母粉。作为优选的方案，无机粉末颗粒包括：Al2O3颗粒1-5份，SiO2颗粒1-5份，云母粉颗粒0-30份，作为优选，云母粉颗粒15-25份。其中，Al2O3颗粒的粒径为50-2000nm，SiO2颗粒的粒径为10-70nm，云母粉颗粒的粒径为5.0-40.0μm。云母粉颗粒可屏蔽紫外线和红外线，可提高涂层的抗紫外线性能，从而延缓涂层的衰老。
助剂粉末颗粒包括：固化剂1-5份，流平剂1-5份，硅烷偶联剂0.1-0.5份，抗氧剂0.1-0.5份。固化剂为双氰胺，采用工业生产的SH-500A型或SH-300型，硅烷偶联剂为KH-550型或KH-570型，流平剂为聚丙烯酸或聚丙烯酸酯流平剂，采用工业生产对应型号。抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂或亚磷酸酯与受阻酚类抗氧剂复合体系，可采用巴斯夫股份有限公司生产的对应产品。
本发明还提供一种金属表面涂层组合物的制备方法，该组合物用于喷涂在金属表面上可以对金属表面进行装饰和防护，包括以下步骤：
(1)对高聚物、无机物和助剂进行粉碎得到高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒，所述高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒为微米级粉末颗粒，所述无机粉末颗粒包括纳米级粉末颗粒；
(2)对高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行混合，其中的混合，可通过现有的混拌机来实现；
(3)对混合后的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行机械捏合形成物理粘合的微球颗粒。其中的机械捏合可通过现有的捏合机来实现。或者也可以通过混拌捏合机来实现多种颗粒的混合和捏合。
本发明的金属表面涂层组合物的制备方法通过混合将不同尺寸的成分混合，无机粉末颗粒中的纳米级粉末颗粒填充在微球颗粒之间的空隙，减小了空隙率。通过机械捏合将超细的粉末捏合成为较大尺寸的紧实的微球颗粒，如图2所示，其中大粒径的颗粒为高聚物粉末颗粒、助剂粉末颗粒，小颗粒为无机粉末颗粒中的纳米级粉末颗粒，捏合后的微球颗粒不仅进一步降低了空隙率还可增大携带电荷量，从而可提高喷涂厚度使其达到500微米。本发明的制备方法形成的组合物可明显提高喷涂的厚度并明显降低空隙率，因此可以明显提升喷涂形成的涂层的阻隔性能。
作为优选的方案，步骤(1)得到的高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒的粒径为5-10微米，步骤(1)得到的无机粉末颗粒的纳米级颗粒的粒径为10-2000纳米。
作为优选的方案，经过机械捏合形成的微球颗粒的粒径为10-15微米。作为进一步的优选，对步骤(3)形成的微球颗粒过筛确保得到的微球颗粒的粒径不大于15微米。
步骤(2)中进行混合的高聚物粉末颗粒为100-120份，无机粉末颗粒为0.5-30份，助剂粉末颗粒危机0.5-15份，在本发明中，所述的份为质量份。其中，高聚物粉末颗粒包括：环氧树脂90-100份，聚硅氧烷0-30份。作为优选的方案，聚硅氧烷20-35份。其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧当量为500-2500克/当量，优选750-1500克/当量，优选为广州市新稀冶金化工有限公司生产型号为SH-E50H或SH-E50Y的产品。或者环氧树脂为含溴环氧树脂，可提高涂层的玻璃化温度及产品耐热性，优选其环氧当量在200-1500克/当量的国度化学公司生产的型号为YBD400或YBD410的产品。聚硅氧烷为有机硅树脂，可以提高耐温性，可以采用含有硅羟基的甲基苯硅树脂，或湖北新四海化工股份有限公司生产的固体有机硅树脂1068型。本发明将聚硅氧烷与环氧树脂添加在一起，可以提高环氧树脂的耐温性能，从而提高金属表面涂层组合物的抗高温性能。
步骤(1)中得到的无机粉末颗粒包括：Al2O3颗粒、SiO2颗粒和云母粉颗粒中的至少两种。其中的Al2O3选用工业级一级产品，所述的SiO2选用工业级产品，所述的云母粉采用工业级GW-4型云母粉。作为优选的方案，无机粉末颗粒包括：Al2O3颗粒1-5份，SiO2颗粒1-5份，云母粉颗粒0-30份，作为优选，云母粉颗粒15-25份。其中，Al2O3颗粒的粒径为50-2000nm，SiO2颗粒的粒径为10-70nm，云母粉颗粒的粒径为5.0-40.0μm。云母粉颗粒可屏蔽紫外线和红外线，可提高涂层的抗紫外线性能，从而延缓涂层的衰老。
助剂粉末颗粒包括：固化剂1-5份，流平剂1-5份，硅烷偶联剂0.1-0.5份，抗氧剂0.1-0.5份。固化剂为双氰胺，采用工业生产的SH-500A型或SH-300型，硅烷偶联剂为KH-550型或KH-570型，流平剂为聚丙烯酸或聚丙烯酸酯流平剂，采用工业生产对应型号。抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂或亚磷酸酯与受阻酚类抗氧剂复合体系，可采用巴斯夫股份有限公司生产的对应产品。
以下介绍本发明的金属表面涂层组合物的制备方法的实施例：
实施例1
材料配比按照质量份的组成如下：
双酚A型环氧树脂100份，甲基苯硅树脂0份，50-2000nm Al2O3颗粒1份，10-70nmSiO2颗粒1份，氰胺SH-500A型固化剂1份，聚丙烯酸流平剂1份，硅烷偶联剂KH-550型0.1份，双亚磷酸酯抗氧剂0.1份，5.0-40.0μm云母粉0份。其中的双酚A型环氧树脂、甲基苯硅树脂属于高聚物粉末颗粒，其粒径均为5-10微米。聚丙烯酸流平剂、硅烷偶联剂KH-550型、双氰胺SH-500A型固化剂和亚磷酸酯抗氧剂属于助剂粉末颗粒，其粒径均为5-10微米。根据上述制备方法，将上述成分制备成为金属表面涂层组合物。其它实施例中与实施例1的同样组分的粒径是相同的范围。
实施例2
材料配比按照质量份的组成如下：
双酚A型环氧树脂90份，甲基苯硅树脂(聚硅氧烷)30份，50-2000nm Al2O3颗粒2份，10-70nm SiO2颗粒2份，双氰胺SH-500A型固化剂2份，聚丙烯酸流平剂2份，硅烷偶联剂KH-550型0.2份，亚磷酸酯抗氧剂0.3份，5.0-40.0μm云母粉10份。
制备方法同实施例1。
实施例3
材料配比按照质量份的组成如下：
双酚A型环氧树脂90份，甲基苯硅树脂(聚硅氧烷)30份，50-2000nm Al2O3颗粒3份，10-70nm SiO2颗粒5份，双氰胺SH-500A型固化剂4份，聚丙烯酸流平剂3份，硅烷偶联剂KH-550型0.3份，亚磷酸酯抗氧剂0.5份，5.0-40.0μm云母粉20份。
制备方法同实施例1。
在本实施例中，高聚物粉末颗粒所占比例为77％，无机粉末颗粒平均粒径与高聚物粉末颗粒平均粒径之比为0.002，空隙率为3.4％，相比单一粒径空隙率4.9％，相对减少了30.6％。
通过扫描电镜观察实施例3的混合后捏合前的粉末得到图3所示的SEM图像，通过扫描电镜观察实施例3的捏合后的粉末得到图4所示的SEM图像。根据图3和图4的直观对比，可知捏合后的粉末在增大了粒径的同时减小了空隙率。
r2为涂料粉末颗粒捏合后的平均粒径，r1为涂料粉末颗粒捏合前的平均粒径。依据粉末涂料粒子携带电荷量公式，所述的粉末颗粒混合物捏合前后的带电荷量比值(Q2/Q1)为：
Q2/Q1＝r2 2/r1 2＝142/92≈241.9％
通过上述计算可知，在本实施例中，粉末颗粒混合物捏合后的带电荷量提升至2.42倍。
对实施例3的捏合后形成的微球颗粒进行能谱仪元素分析测试(EDS)得到的粉末表面元素分布数据如表格1所示，得到的图像如图5所示。
表1粉末涂层表面元素分布EDS
Figure BDA0002898216040000071
通过表1和图5可知，检测单个微球颗粒上面的原子比例，捏合后的微球颗粒中各元素配比与实施例3里面的各成分添加量吻合，说明捏合后的粉末具有很好的分散性，各元素均匀地分布在捏合后的粉末中，捏合后的粉末整体元素均衡，使得后续喷涂形成的涂层各部分的性能均衡一致。
实施例4
材料配比按照质量份的组成如下：
双酚A型环氧树脂90份，甲基苯硅树脂(聚硅氧烷)30份，50-2000nm Al2O3颗粒5份，10-70nm SiO2颗粒3份，双氰胺SH-500A型固化剂5份，聚丙烯酸流平剂5份，硅烷偶联剂KH-550型0.5份，亚磷酸酯抗氧剂0.4份，5.0-40.0μm云母粉30份。
制备方法同实施例1。
作为优选，无机粉末颗粒平均粒径与高聚物粉末颗粒平均粒径之比的范围为0.001-0.005。
通过对上述4个实施例中对颗粒捏合前后的空隙率和带电荷量进行计算，可得到的数据范围为表2所示。
表2涂料粉末颗粒捏合前后的空隙率与带电荷量对比
颗粒特性参数 颗粒(捏合后) 颗粒(捏合后)比颗粒(捏合前)
空隙率 0-3.4％ 减少了30.6％-100％
电荷量 标准参考值 提升至240％-245％
本发明还提供一种金属涂层喷涂方法，包括：
(1)通过喷枪使金属涂层组合物带电并喷涂在金属表面上形成涂层，其中的金属涂层组合物为如上所述的金属涂层组合物。
喷涂所用金属基材，选用市售201不锈钢，数控裁切至标准尺寸(150*65*0.5mm)。在步骤(1)之前对金属基材的金属表面进行喷砂、除油、酸洗、乙醇擦拭和偶联剂处理，具体如下：
喷砂
视实际金属基材的表面情况确定，去除金属基材表面的飞刺毛边、凹凸不平等缺陷，增大表面粗糙度提高接触面积，选用喷砂机、普通石英砂，时间为2min。
除油
视表面情况确定采用浸渍方法，优选的浸泡液体内包括工业级NaOH(含量为75g/L)，工业级Na2CO3(含量为20g/L)，工业级Na3PO4·12H2O(含量为30g/L)，工业级Na2SiO3(含量为20g/L)，工业级OP-10乳化剂(含量为5g/L)，所述的除油浸渍温度为55℃，时间为5-10min。
酸洗
视表面情况确定采用浸渍方法，优选的酸液包括工业级盐酸(含量为350ml/L)，工业级硫酸(含量为150ml/L)，浸渍时间1-3min。
乙醇擦拭
利用棉球蘸取无水乙醇擦拭所述金属基材钢板表面，确保表面无粉尘颗粒。
偶联剂处理
首先将KH-550型偶联剂水解，按质量比KH-550:水:乙醇:丙三醇＝1:2:15:0.15配制处理液，利用10％的NaOH溶液调整处理液pH至8-10之间，配制温度30℃，配制时间1.5h。而后将所述金属基材钢板浸泡至处理液中20min，取出自然晾干。
喷涂的工艺如下
采用通过如上所述的金属表面涂层组合物，通过静电喷涂工艺使金属涂层组合物附着于金属基材表面，步骤如下：
1)在喷涂前，将金属基材置入预热200℃的热烘箱中预加热1min；预加热可以使先喷涂在金属表面的涂料被加热而先熔融，可以更好地吸附后面的涂料，增大涂层厚度，也可提升喷涂的效率。
2)待金属基材温度恒定之后取出，立即进行喷涂形成涂层；
3)维持整个喷涂过程中金属基材温度在100℃以上。
喷涂采用的工业喷枪工艺参数，优选如下：
喷涂电压90kV，电流30μA，供粉气压0.10MPa，喷粉量300g/min，喷涂距离300mm。
(2)使涂层固化在金属表面上。
固化条件优选如下：
喷涂后的涂层依靠静电力吸附在金属基板上，小心转移至预热200℃的烘箱内熔融固化交联，时间20min。
对实施例1-4得到的金属表面抗高温涂层组合物进行厚度的测量和铅笔硬度、附着力、抗冲击强度、耐腐蚀性、耐湿热性和抗高温性能的测试，得到的参数如表3所示。
表3金属表面抗高温涂层组合物的固化条件及涂层性能
Figure BDA0002898216040000101
Figure BDA0002898216040000111
通过表3的数据可以看出，通过本发明的金属表面涂层组合物的制备方法和喷涂方法得到的涂层，相对于现有的涂层明显提高了喷涂厚度，同时具有很高的铅笔硬度、附着力和抗冲击强度，同时具有很好的耐腐蚀性、耐湿热性和抗高温性能。
本发明还提供一种金属涂层组合物的应用，采用如上所述的喷涂方法，在金属采油管的内外表面或者金属采油杆的表面一次性喷涂大于或者等于500微米厚度的金属涂层组合物，例如700微米厚或者1000微米厚的金属涂层组合物。采油管和采油杆在高腐蚀性和高温的环境下工作，通过喷涂上述金属涂层组合物可显著提高采油管或采油杆的耐腐蚀性、耐湿热性和抗高温性能。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出的各种修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种金属涂层组合物，其特征在于，包括混合的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒，所述高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒的直径为5-10微米，所述无机粉末颗粒的直径为10-2000纳米；所述组合物由混合后的上述颗粒进行机械捏合而形成微球颗粒，方法为：对高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行混合，对混合后的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行机械捏合形成物理粘合的微球颗粒，经过机械捏合形成的微球颗粒的粒径为10-15微米。
2.根据权利要求1所述的金属涂层组合物，其特征在于，高聚物粉末颗粒为100-120份，无机粉末颗粒为0.5-30份，助剂粉末颗粒为0.5-15份，所述的份为质量份。
3.根据权利要求2所述的金属涂层组合物，其特征在于，高聚物粉末颗粒包括：环氧树脂90-100份，聚硅氧烷0-30份。
4.根据权利要求3所述的金属涂层组合物，其特征在于，聚硅氧烷20-35份。
5.根据权利要求3所述的金属涂层组合物，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或含溴环氧树脂；和/或所述聚硅氧烷为有机硅树脂。
6.根据权利要求1所述的金属涂层组合物，其特征在于，无机粉末颗粒包括：Al2O3颗粒1-5份，SiO2颗粒1-5份，云母粉颗粒0-30份，所述份为质量份。
7.根据权利要求6所述的金属涂层组合物，其特征在于，云母粉颗粒15-25份。
8.根据权利要求1所述的金属涂层组合物，其特征在于，助剂粉末颗粒包括：固化剂1-5份，流平剂1-5份，硅烷偶联剂0.1-0.5份，抗氧剂0.1-0.5份，所述份为质量份。
9.根据权利要求8所述的金属涂层组合物，其特征在于，固化剂为双氰胺，和/或流平剂为聚丙烯酸或聚丙烯酸酯流平剂，和/或抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂或亚磷酸酯与受阻酚类抗氧剂复合体系。
10.一种金属表面涂层组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对高聚物、无机物和助剂进行粉碎得到高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒，高聚物粉末颗粒和助剂粉末颗粒的粒径为5-10微米，所述无机粉末颗粒包括纳米级粉末颗粒，无机粉末颗粒的纳米级颗粒的粒径为10-2000纳米；
对高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行混合；
对混合后的高聚物粉末颗粒、无机粉末颗粒和助剂粉末颗粒进行机械捏合形成物理粘合的微球颗粒，微球颗粒的粒径为10-15微米。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，对步骤（3）形成的微球颗粒进行筛分确保得到的微球颗粒的粒径不大于15微米。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）得到的无机粉末颗粒包括粒径为50-2000nm的Al2O3颗粒，粒径为10-70nm的SiO2颗粒，粒径为5.0-40.0μm的云母粉颗粒。
13.一种金属涂层组合物的喷涂方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过喷枪使金属涂层组合物带电并喷涂在金属表面上形成涂层，其中的金属涂层组合物为权利要求1-9中任一项所述的金属涂层组合物；
（2）使涂层固化在金属表面上。
14.根据权利要求13所述的喷涂方法，其特征在于，在喷涂方法的步骤（1）之前对金属表面进行喷砂、除油、酸洗、乙醇洗和偶联剂处理，然后对金属表面或带有金属表面的金属基材进行预加热，预加热的温度为150-250℃，并保持在喷涂过程中金属表面的温度不低于100℃。
15.根据权利要求14所述的喷涂方法，其特征在于，喷涂方法的步骤（2）包括对喷涂后的金属表面进行加热使得涂层与金属表面熔融固化交联。
16.一种金属涂层组合物的应用，其特征在于，在金属采油管的内外表面和/或金属采油杆的表面一次性喷涂大于或者等于500微米厚度的金属涂层组合物，所述金属涂层组合物为权利要求1-6中任一项所述的金属涂层组合物。
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