CN104230297A - 水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法，所述制备方法按如下步骤进行：(1)按上述百分比称量配料；(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在2小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、硅烷，持续反应20～30分钟，再加入醇酯十二；(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入金红石型二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙，并分散20～30分钟；(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。

Description

水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及交通设施技术领域，尤其涉及一种道路标线涂料的制备方法。

背景技术

目前，路标涂料分溶剂型和热熔型两类。溶剂型在使用过程中有大量的有机溶剂挥发，污染环境，影响人身健康，而且强度低不耐磨，使用寿命短。热熔型具有附着力强，快干、耐磨，寿命长，昼夜可见性好等特点，国外早已广泛使用。国内近几年来也有成果，如专利号为88105009.1所示。但因国产石油树脂，钛白粉等主要原料质量不过关，所以生产厂大多采用进口原料，且价格较高，这是其一；其二是由于热熔涂料使用时需要加热涂划，施工繁琐，且需要进口设备，价格也很昂贵；其三，这种涂料耐冻融性差，在-30℃温度时收缩率较高，而当温度升高达到60℃以上时，涂层膨胀率较大，这样容易造成涂层空鼓而导致脱落，抗压强度大大降低；其四，热熔型路标涂料对路面基层的湿度要求很严，在路表面以下20毫米深处的混凝土内含水率不得大于6％，否则涂层与路面结合不好，这就是这种涂料在水泥马路上施工要预涂底涂剂的原因所在。因此现有技术的这种涂料不适宜在水泥道路上施划。

专利号为CN02131651.7的发明公开了一种水基道路标线反光涂料及其制备方法，然而其采用了钛酸酯和硅烷复合偶联剂，成本较高，并且其仅依靠二氧化钛、重质碳酸钙、轻质碳酸钙为填料，实践表明，其耐磨性不甚理想，还有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法，采用该方法制备的涂料能克服现有技术的缺陷，适于在水泥道路施划，并且耐高温和低温性能优异，耐磨性大大提高导致使用寿命大幅提高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法，所述的涂料的以重量百分比计由下列组分组成：硅酸钠22～28%、氟硅酸钠3～5%、氧化锌8～10%、水溶性丙烯酸树脂6～8%、硅烷1.2～1.8%、六偏磷酸钠0.2～0.7%、聚丙烯酸钠盐2～3%、醇酯十二1.5～7%、金红石型二氧化钛4～7%、滑石粉8～12%、重质碳酸钙4～6%、凸凹棒土12～14%、二甲基硅油0.05～0.1%、乙二醇0.6～1%、玻璃微珠3.5～5.5%、羧甲基纤维素0.1～0.2%、余量为水，其中金红石型二氧化钛和滑石粉的粒度300～400目，重质碳酸钙的粒度为200～300目，凸凹棒土的粒度为240～320目；所述制备方法按如下步骤进行：

(1)按上述百分比称量配料；

(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在2小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；

(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、硅烷，持续反应20～30分钟，再加入醇酯十二；

(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入金红石型二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙，并分散20～30分钟；

(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。

本发明解决的技术要点是：在无机物硅酸钠和有机物丙烯酸树脂改性时，采用硅烷偶联剂，因为偶联剂是无机物和有机物质的界面桥梁，从而使上述两种不同性质的物质紧密的结合起来，从而使改性后的硅酸钠基料贮存稳定，解决了已有同类产品采用双组份包装在生产施工中的不便，使施工更加方便简单。本发明以硅酸钠为主要粘结剂，涂层具有粘结力强、硬度高、耐磨等特点；以氟硅酸钠、氧化锌为硅酸钠的改性剂，使涂膜具有粘结力强、硬度高、耐磨、快干等特点；以水溶性丙烯酸树脂、醇酯十二为硅酸钠的改性剂，使涂膜具有优良的耐水性、柔韧性和优良的机械性能。以硅烷为有机无机物的界面调节剂，改善了无机物硅酸钠与无机物丙烯酸树脂的亲和性，从而使硅酸钠与水溶性丙烯酸树脂两种不同性质的材料有机的紧密结合起来，使涂料贮存稳定；以六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐为复合分散剂，改善了基料与体质颜料的亲和性，易分散性；以金红石二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙为填料，使涂层具有较高白色度及遮盖力并具有较强的耐磨耗性；以羧甲基纤维素为增稠剂，使涂料中的填料具有良好的悬浮性，不易沉淀，开罐效果好，施涂性佳；以乙二醇为流平剂，使涂层的流平性好，涂膜表面平整、光洁，抗污染性好；以二甲基硅油为消泡剂，以减少涂层膜的孔隙率，提高抗渗性；以玻璃微珠为反光料，涂膜层具有夜间反光可见性，以利于提高司乘人员的安全驾驶。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明仅采用硅烷作为偶联剂，可达到钛酸酯和硅烷复合偶联剂同样的技术效果，但成本降低，并且工序相对简单。

2.本发明采用金红石二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙为填料，替代现有技术的二氧化钛、重质碳酸钙、轻质碳酸钙填料，并且通过对填料粒度的调整，使得其施涂后的密度和硬度大幅提高，同时凸凹棒土具有一定的粘结作用，可加强硅酸钠的粘结作用，使得涂料的强度提高，从而耐磨性比现有技术提高50%以上。

3.本发明的制备方法简单，比现有技术节省2～3个小时，制备效率提高

4.主要原料采用国产常用的廉价的化工建材原料，原料易得、成本低廉。

5.重要技术指标，白度、耐磨性、抗压强度、耐冻融优于热熔型涂料，而且与水泥路面粘着力特佳，反光效果好；

6.由于以水为分散介质，避免了大气环境污染及火灾的隐患发生，具有安全无毒特点；可以在潮湿水泥路面施工，不影响施工质量；便于施工，便于采用机械化高效施工。

本发明的涂料主要用于水泥路面，同时也适用于沥青混凝土路面。下表为本发明的涂料与热熔型路标反光涂料主要技术指标的对比：

表：本发明的涂料与热熔型路标反光涂料主要技术指标对比

技术指标名称	本发明水基路标涂料	热熔型路标涂料
			密度	2.0～2.2	2.3以下
表面不粘胎时间25±2℃	15分钟	15分钟
			白色度(白料)	75以上	65
耐磨耗性100转mg	≤50	≤200
			抗压强度kg f/m2	≥230	≥120
耐冻融性-30～80℃	四次循环不开裂，无剥落
			耐碱性h	饱和石灰水浸24小时	合格
反光折射率	1.9以上	1.84

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

一种水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法，所述的涂料的以重量百分比计由下列组分组成：硅酸钠22%、氟硅酸钠5%、氧化锌8%、水溶性丙烯酸树脂8%、硅烷1.2%、六偏磷酸钠0.7%、聚丙烯酸钠盐2%、醇酯十二7%、金红石型二氧化钛4%、滑石粉12%、重质碳酸钙4%、凸凹棒土14%、二甲基硅油0.05%、乙二醇1%、玻璃微珠3.5%、羧甲基纤维素0.2%、余量为水，其中金红石型二氧化钛和滑石粉的粒度300～400目，重质碳酸钙的粒度为200～300目，凸凹棒土的粒度为240～320目；所述制备方法按如下步骤进行：

(1)按上述百分比称量配料；

(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在2小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；

(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、硅烷，持续反应20分钟，再加入醇酯十二；

(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入金红石型二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙，并分散20分钟；

(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。

实施例二

一种水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法，所述的涂料的以重量百分比计由下列组分组成：硅酸钠28%、氟硅酸钠3%、氧化锌10%、水溶性丙烯酸树脂6%、硅烷1.8%、六偏磷酸钠0.2%、聚丙烯酸钠盐3%、醇酯十二1.5%、金红石型二氧化钛7%、滑石粉8%、重质碳酸钙6%、凸凹棒土12%、二甲基硅油0.1%、乙二醇0.6%、玻璃微珠5.5%、羧甲基纤维素0.1%、余量为水，其中金红石型二氧化钛和滑石粉的粒度300～400目，重质碳酸钙的粒度为200～300目，凸凹棒土的粒度为240～320目；所述制备方法按如下步骤进行：

(1)按上述百分比称量配料；

(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在2小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；

(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、硅烷，持续反应30分钟，再加入醇酯十二；

(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入金红石型二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙，并分散30分钟；

(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。

实施例三

一种水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法，所述的涂料的以重量百分比计由下列组分组成：硅酸钠25%、氟硅酸钠4%、氧化锌9%、水溶性丙烯酸树脂7%、硅烷1.6%、六偏磷酸钠0.5%、聚丙烯酸钠盐2.5%、醇酯十二4%、金红石型二氧化钛5.5%、滑石粉10%、重质碳酸钙5%、凸凹棒土13%、二甲基硅油0.07%、乙二醇0.8%、玻璃微珠4.5%、羧甲基纤维素0.15%、余量为水，其中金红石型二氧化钛和滑石粉的粒度300～400目，重质碳酸钙的粒度为200～300目，凸凹棒土的粒度为240～320目；所述制备方法按如下步骤进行：

(1)按上述百分比称量配料；

(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在2小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；

(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、硅烷，持续反应20～30分钟，再加入醇酯十二；

(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入金红石型二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙，并分散20～30分钟；

(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。

Claims (1)

1.一种水泥道路耐磨反光标线涂料的制备方法，其特征在于，所述的涂料的以重量百分比计由下列组分组成：硅酸钠22～28%、氟硅酸钠3～5%、氧化锌8～10%、水溶性丙烯酸树脂6～8%、硅烷1.2～1.8%、六偏磷酸钠0.2～0.7%、聚丙烯酸钠盐2～3%、醇酯十二1.5～7%、金红石型二氧化钛4～7%、滑石粉8～12%、重质碳酸钙4～6%、凸凹棒土12～14%、二甲基硅油0.05～0.1%、乙二醇0.6～1%、玻璃微珠3.5～5.5%、羧甲基纤维素0.1～0.2%、余量为水，其中金红石型二氧化钛和滑石粉的粒度300～400目，重质碳酸钙的粒度为200～300目，凸凹棒土的粒度为240～320目；所述制备方法按如下步骤进行：

(1)按上述百分比称量配料；

(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在2小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；

(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、硅烷，持续反应20～30分钟，再加入醇酯十二；

(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入金红石型二氧化钛、滑石粉、凸凹棒土、重质碳酸钙，并分散20～30分钟；

(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。