CN104109410B - 一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料及其制备方法，用于交通技术领域制作交通标志材料<b>。</b>包括以下组分：甲基丙烯酸甲酯、二甲基二氯硅烷、磷酸三丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯晴、苯乙烯、氨基苯磺酸钠、过氧化苯甲酰、偶氮二已酊氢、乙醇以及去离子水。采用本发明制备的交通标线能够提高交通标志的自清洁能力和视觉识别性能。
Description
技术领域
本发明涉及交通技术领域，特别是一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着交通技术日新月异的发展，各种道路标志都广泛应用在各种等级的公路和机场等领域，在人们的日常生活和交通出行中起到了越来越便利的作用。由于交通标志的工作地点一般都在环境比较恶劣的户外，交通标志不但要经过风吹、日晒、雨淋外，还要经过路面的油污侵渍和各种污物的着力吸附。所以，交通标志应用环境的特殊性，决定了制备道路交通标志涂料本身的特殊性。
目前被广泛采用的逆反射道路标志是由铝基板或者高分子树脂合成基板，表面粘贴有逆反射反光膜材料，其显示内容图案采用透明油墨印刷方式或者二次粘贴逆反射反光模材料方式。由于上述逆反射材料不具有自清洁性能，容易造成被污染及脱落的现象。主要表现为，在恶劣的雨雪天气环境下，雨雪会落在交通标志牌上，同时空气中的尘埃、飞鸟粪便、落叶等污物也会着力吸附在标志牌表面，从而造成视觉识别性下降；与此同时，各种污物的吸附和污染也会大大降低标志牌逆反射效果，影响驾驶安全，带来巨大的交通隐患。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明提供一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料及其制备方法，用于提高交通标志的自清洁能力和视觉识别性能。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯15~17份，二甲基二氯硅烷0.4~0.7份，磷酸三丁酯0.05~0.17份，丙烯酸乙酯0.5~1.8份，丙烯酸正丁酯2.5~4.2份，丙烯晴0.3~0.8份，苯乙烯0.7~1.6份，氨基苯磺酸钠0.6~1.2份，过氧化苯甲酰0.15~0.44份，偶氮二已酊氢0.09~0.23份，乙醇16~37份，去离子水45.53~49.69份。
本发明优选以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯16.5份，二甲基二氯硅烷0.62份，磷酸三丁酯0.1份，丙烯酸乙酯1.6份，丙烯酸正丁酯3.5份，丙烯晴0.6份，苯乙烯1.2份，氨基苯磺酸钠0.9份，过氧化苯甲酰0.3份，偶氮二已酊氢0.16份，乙醇26份，去离子水47.62份。
一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数将甲基丙烯酸甲酯、二甲基而氯硅烷、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯晴以及苯乙烯依次加入带有搅拌器的混合罐中充分搅拌，待溶解后备用；
（2）将过氧化苯甲酸和偶氮二已酊氢分别加入脱水离心机内，脱水90秒，使含水率低于5%以下；然后将脱水完成的过氧化苯甲酸和偶氮二已酊氢粉末充分混合后加入上述盛放混合单体的混合罐内，开动搅拌器，以80rad或90rad的转速搅拌15分钟，形成混合单体溶液；
（3）在带有回流装置的反应釜中加入85%重量份数的乙醇，打开反应釜的温控装置，使反应釜内的乙醇温度上升到78℃±1.5℃；开动搅拌器并保温；
（4）打开反应釜中的流量计，将混合罐中的混合单体溶液以10ml/min的流量加入反应釜中，进行30分钟后，关闭流量计，控制其反应温度在80℃以内；开动搅拌器速度恒定在100rad/min，保持该转速和温度继续反映50分钟，然后重新打开流量计，以30ml/min的流量继续滴加混合单体溶液，至混合罐的混合单体溶液滴加完成；继续保持该温度和搅拌器的转速，保持回流冷凝器的充分冷却，反应5小时后，将剩余的乙醇加入混合灌中，冲洗混合罐中及流量计上的残余单体，同时控制流量计以60ml/min的流量，将乙醇和残余的混合单体溶液加入到反应釜中，继续保持温度和转速以及冷凝器回流量的控制，形成聚合单体溶液；
（5）将去离子水加入高位混合釜中，将去离子水加热至60±1.5℃，将氨基苯磺酸钠加入去离子水中，开动搅拌器，使其充分溶解，然后开动流量计以50ml/min的速率保持恒定，将高位混合釜中含有氨基苯磺酸钠的去离子水加入到盛装有聚合单体溶液的反应釜中，继续保持反应釜80±1.5℃，开动搅拌器，转速提高至160rad/min，使含有氨基苯磺酸钠的去离子水和反应釜中的聚合单体充分乳化2小时后，加入磷酸三丁酯，继续消泡乳化3小时后，将反应釜的温度逐渐降低至25℃，保持搅拌器160rad/min的转速搅拌1.5个小时,然后停止搅拌器的转动，形成共聚乳液；
（6）通过过滤机，将上述反应釜中的共聚乳液以500目不锈钢筛网过滤，包装后即形成成品。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下：
本发明经过对各种材料的严格配比制成自清洁型逆反射道路交通标志涂料，通过由甲基丙烯酸甲酯、二甲基二氯硅烷、磷酸三丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯晴、苯乙烯、非离子型乳化剂、过氧化苯甲酰、偶氮二已酊氢、去离子水、乙醇等材料通过聚合、乳化反应形成疏水形共聚乳液，将该乳液喷涂在交通标志反光图案或者文字表面，干燥后形成疏水形结构，使尘埃污物等不易在表面附着。且由于本发明的涂布材料具有非离子型结构，对带电荷物体有排斥作用，使本发明长期在户外安装设计过程中对空气中的尘埃颗粒、鸟类的粪便、脱落的树叶及雨雪等有很好的脱离作用，使隔离物不会粘贴在交通标志表面，从而杜绝了交通标志图案的标志内容造被覆盖的现象，使本发明应用到标志产品中后能够使其长期保持清晰悦目反射信息的良好优点。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯15~17份，二甲基二氯硅烷0.4~0.7份，磷酸三丁酯0.05~0.17份，丙烯酸乙酯0.5~1.8份，丙烯酸正丁酯2.5~4.2份，丙烯晴0.3~0.8份，苯乙烯0.7~1.6份，氨基苯磺酸钠0.6~1.2份，过氧化苯甲酰0.15~0.44份，偶氮二已酊氢0.09~0.23份，乙醇16~37份，去离子水45.53~49.69份。
实施例1
本实施例中，一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯16.5份，二甲基二氯硅烷0.62份，磷酸三丁酯0.1份，丙烯酸乙酯1.6份，丙烯酸正丁酯3.5份，丙烯晴0.6份，苯乙烯1.2份，氨基苯磺酸钠0.9份，过氧化苯甲酰0.3份，偶氮二已酊氢0.16份，乙醇26份，去离子水47.62份。
一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料的制备方法，下面以制备公斤的道路交通标志涂料为例，对具体制备方法进行详细描述。
（1）按上述重量份数将甲基丙烯酸甲酯，二甲基而氯硅烷、丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯晴，苯乙烯依次加入带有搅拌器的混合罐中充分搅拌，待溶解后备用。
（2）将过氧化苯甲酸和偶氮二已酊氢分别加入脱水离心机内，脱水90秒，使含水率低于5%以下，然后将脱水完成的过氧化苯甲酸和偶氮二已酊氢粉末充分混合后加入上述盛放混合单体的混合罐内，开动搅拌器，以80rad或90rad的转速搅拌15分钟，形成混合单体溶液。
（3）在带有回流装置的反应釜中加入23份乙醇，打开反应釜的温控装置，使反应釜内的乙醇温度上升到78℃乙醇的回流温度，开动搅拌器。保持此温度，误差为78±1.5℃。
（4）打开反应釜中的流量计，将混合罐中的混合单体溶液以10ml/min的流量加入反应釜中，进行30分钟后，关闭流量计，使反应釜中的混合单体开始进行一个先期的反应过程，控制其反应温度在80℃以内，防止溢釜或者爆举现象的发生。使搅拌器速度恒定在100rad/min，保持该转速和温度继续反映50分钟，然后重新打开流量计；以30ml/min的流量继续滴加混合单体溶液，至混合罐中的混合单体溶液滴加完成。继续保持该温度和搅拌器的转速，密切注意回流冷凝器的回流变化，保持回流冷凝器的充分冷却，反应5小时后，将剩余的3份乙醇加入混合灌中，冲洗混合罐中及流量计上的残余单体，同时控制流量计以60ml/min的流量，将乙醇和残余的混合单体加入到反应釜中，继续保持温度和转速以及冷凝器回流量的控制；形成聚合单体溶液。
（5）将去离子水加入高位混合釜中，将去离子水加热至60±1.5℃，将氨基苯磺酸钠加入去离子水中，开动搅拌器，使其充分溶解，然后开动流量计以50ml/min的速率保持恒定；将高位混合釜中含有氨基苯磺酸钠的去离子水加入到盛装有聚合单体溶液的反应釜中，继续保持反应釜80±1.5℃，开动搅拌器，转速提高至160rad/min，使含有氨基苯磺酸钠的去离子水和反应釜中的聚合单体溶液充分乳化2小时后，加入磷酸三丁酯，继续消泡乳化3小时后，将反应釜的温度逐渐降低至25℃，保持搅拌器160rad/min的转速搅拌1.5个小时,然后停止搅拌器的转动，形成共聚乳液。
（6）通过过滤机，将上述反应釜中的共聚乳液以500目不锈钢筛网过滤，包装后即形成成品。
在使用本发明时，先将加工完成好的交通标志铝基板进行去污去油处理后，通过贴膜机将逆反射贴膜粘贴在铝基板上。同时根据交通标志知识信息内容的要求，将需要的显示文字或者图案的内容，同样采用粘贴或者丝网印刷形式贴敷于已经粘贴完成的逆反射材料基板表面。待通过压膜机彻底滚出气泡后，将本发明产品通过高压无气喷涂设备，控制在以每分钟0.5ml的流量，均匀地喷涂在完成的逆反射交通标志表面；然后再将喷涂完成的逆反射标志板放入烘干机中烘干，烘干温度控制在120℃，完成后标志板表面即形成坚硬的透明膜状物体，其具有良好的疏水去污作用。
应用本发明制备出的产品涂覆在交通道路标识表面，能够使标识涂膜保持长期的耐玷污和耐候性能，不但能够防止尘埃及污物的附着，可以解决固化涂料在户外应用一段时间后，表面易形成的雨痕和不易清洗的油污等一系列问题，而且对交通道路的认识性能提高很多，即对标识的光强反射及色调识别能力加强，缓解驾驶疲劳，增加安全指数。
实施例2~实施例7
实施例2~实施例7中各组分以及制备方法均与实施例1相同，区别仅在于各组分的重量份数不同，具体如下表所示：
Claims (3)
1.一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料，其特征在于包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯15～17份，二甲基二氯硅烷0.4～0.7份，磷酸三丁酯0.05～0.17份，丙烯酸乙酯0.5～1.8份，丙烯酸正丁酯2.5～4.2份，丙烯睛0.3～0.8份，苯乙烯0.7～1.6份，氨基苯磺酸钠0.6～1.2份，过氧化苯甲酰0.15～0.44份，偶氮二异丁腈0.09～0.23份，乙醇16～37份，去离子水45.53～49.69份。
2.根据权利要求1所述的一种自清洁型逆反射道路交通标志涂料，其特征在于包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯16.5份，二甲基二氯硅烷0.62份，磷酸三丁酯0.1份，丙烯酸乙酯1.6份，丙烯酸正丁酯3.5份，丙烯睛0.6份，苯乙烯1.2份，氨基苯磺酸钠0.9份，过氧化苯甲酰0.3份，偶氮二异丁腈0.16份，乙醇26份，去离子水47.62份。
3.一种如权利要求1或2所述的自清洁型逆反射道路交通标志涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按重量份数将甲基丙烯酸甲酯、二甲基二氯硅烷、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯睛以及苯乙烯依次加入带有搅拌器的混合罐中充分搅拌，待溶解后备用；
(2)将过氧化苯甲酸和偶氮二异丁腈分别加入脱水离心机内，脱水90秒，使含水率低于5％以下；然后将脱水完成的过氧化苯甲酸和偶氮二异丁腈粉末充分混合后加入上述盛放混合单体的混合罐内，开动搅拌器，以80rad或90rad的转速搅拌15分钟，形成混合单体溶液；
(3)在带有回流装置的反应釜中加入85％重量份数的乙醇，打开反应釜的温控装置，使反应釜内的乙醇温度上升到78℃±1.5℃；开动搅拌器并保温；
(4)打开反应釜中的流量计，将混合罐中的混合单体溶液以10ml/min的流量加入反应釜中，进行30分钟后，关闭流量计，控制其反应温度在80℃以内；开动搅拌器速度恒定在100rad/min，保持该转速和温度继续反应50分钟，然后重新打开流量计，以30ml/min的流量继续滴加混合单体溶液，至混合罐的混合单体溶液滴加完成；继续保持该温度和搅拌器的转速，保持回流冷凝器的充分冷却，反应5小时后，将剩余的乙醇加入混合灌中，同时控制流量计以60ml/min的流量，将乙醇和残余的混合单体溶液加入到反应釜中，继续保持温度和转速以及冷凝器回流量的控制，形成聚合单体溶液；
(5)将去离子水加入高位混合釜中，将去离子水加热至60±1.5℃，将氨基苯磺酸钠加入去离子水中，开动搅拌器，使其充分溶解，然后开动流量计以50ml/min的速率保持恒定，将高位混合釜中含有氨基苯磺酸钠的去离子水加入到盛装有聚合单体溶液的反应釜中，继续保持反应釜80±1.5℃，开动搅拌器，转速提高至160rad/min，使含有氨基苯磺酸钠的去离子水和反应釜中的聚合单体溶液充分乳化2小时后，加入磷酸三丁酯，继续消泡乳化3小时后，将反应釜的温度逐渐降低至25℃，保持搅拌器160rad/min的转速搅拌1.5个小时,然后停止搅拌器的转动，形成共聚乳液；
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