CN106634314B - 一种高亮标线涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高亮标线涂料，由双组份丙烯酸树脂标线涂料基体和涂料基体60～75%的改性玻璃微珠构成。双组份丙烯酸树脂标线涂料基体中的组分A含活性丙烯酸树脂30～50%，钛白粉10～20%，防沉剂0.1～0.3%，有机硅组分1～15%，填料余量；组分B含活性丙烯酸树脂30～50%，钛白粉10～20%，防沉剂0.1～0.3%，引发剂2～5%，填料余量；组分A与组分B以1～3∶1构成。本发明的高亮标线涂料能够提高标线涂料的持久反光能力，提高车辆在路面的行驶安全。
Description
技术领域
本发明一种高亮标线涂料的制备方法属于交通运输领域，具体涉及一种提高标线涂料持久反光能力的涂料制备方法。
背景技术
与其他领域的涂料相比，道路标线涂料的应用环境较为严峻，不仅要经受环境温度变化、日晒雨淋等的考验，还要面对来自车轮等的碾压与摩擦。目前的标线涂料在使用中一般会内混和面撒玻璃微珠，以提高标线涂料的逆反射性能，提升反光效果，延长道路标线的服役时间。但是，由于玻璃微珠为无机物，与有机材质的标线涂料相容性不好，在使用中易发生脱落，导致道路标线的反光能力下降。另一方面，标线涂料的表面会在使用过程中吸附大量污染物，降低标线涂料的亮度和反光效果。这些因素都对路面的行车安全带来了危险。
发明内容
本发明的目的是提供一种高亮标线涂料及其制备方法，以提高标线涂料的持久反光能力。
为达到上述发明目的，本发明主要从以下几个方面进行技术改进：一是对玻璃微珠进行表面处理，以提高玻璃微珠与涂料基体的相容性，降低因不相容带来的玻璃微珠脱落问题；二是通过对涂料基体组成配比的改变，提高其与无机材料的相容性，并改善涂料的表面性质，降低标线表面能、提高表面光泽、减少吸附污染物；三是使玻璃微珠与涂料基体之间形成化学键，将玻璃微珠牢固的锁定在涂层表面。通过上述技术改进，以提升路面的反光效果。
本发明所述的高亮标线涂料是由双组份丙烯酸树脂标线涂料基体和用于面撒在所述涂料基体表面的改性玻璃微珠构成，所述改性玻璃微珠的使用量为标线涂料基体质量的60～75%。
所述的双组份丙烯酸树脂标线涂料基体是由组分A与组分B按照1～3∶1的质量比构成的。其中，所述组分A是由下述质量百分含量的原料混合组成：活性丙烯酸树脂30～50%，钛白粉10～20%，防沉剂0.1～0.3%，有机硅组分1～15%，填料余量。所述组分B是由下述质量百分含量的原料混合组成：活性丙烯酸树脂30～50%，钛白粉10～20%，防沉剂0.1～0.3%，引发剂2～5%，填料余量。
活性丙烯酸树脂是树脂中含有双键的丙烯酸树脂低聚物，其在引发剂与促进剂的参与下可以进一步发生反应。本发明采用的活性丙烯酸树脂是德国罗姆公司生产的德固赛系列活性丙烯酸树脂，其中，组分A中使用的是DEGAROUTE®465或DEGAROUTE®655，组分B中使用的是DEGAROUTE®469或DEGAROUTE®659。上述几种活性丙烯酸树脂的区别是，DEGAROUTE®465和DEGAROUTE®655树脂中含有促进剂，而DEGAROUTE®469和DEGAROUTE®659树脂中不含促进剂。
进而，本发明所述双组份丙烯酸树脂标线涂料基体的其他组分中，所述的防沉剂为有机膨润土；所用的有机硅组分为乙烯基三乙氧基硅烷、三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的任意比例混合物；所用的引发剂为过氧化二苯甲酰；所用的填料为双飞粉，优选使用细度1250目以上的双飞粉。
本发明所述双组份丙烯酸树脂标线涂料基体的制备方法是：将钛白粉、防沉剂加入到活性丙烯酸树脂中混合搅拌均匀，加入填料充分搅拌，转入砂磨机中研磨分散均匀后，加入有机硅组分，继续搅拌均匀，过滤得到组分A。将钛白粉、防沉剂加入到活性丙烯酸树脂中混合搅拌均匀，加入填料充分搅拌，转入砂磨机中研磨分散均匀，加入引发剂搅拌均匀，过滤得到组分B。
本发明所述的改性玻璃微珠是按照下述方法预处理后得到的玻璃微珠：将玻璃微珠在pH值4～6的酸性水溶液中煮沸得到活化玻璃微珠，再加入表面处理溶液中处理得到预处理玻璃微珠，水洗后喷洒后处理溶液，于70～80℃干燥后得到改性玻璃微珠。
其中的表面处理溶液是在pH值8～10的碱性水溶液中加入第一偶联剂混合均匀，再调节pH值至4～6得到的、第一偶联剂质量浓度1～5%的表面处理溶液。
所述的第一偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷中的一种，或几种的任意比例混合物。
其中的后处理溶液是含有氯化铵质量浓度0.5～2%、第二偶联剂质量浓度1～5%的醇水混合溶液。
所述的第二偶联剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷。
所述醇水混合溶液中使用的醇为甲醇或乙醇。醇水体积比优选为1∶1。
本发明所述高亮标线涂料的使用方法是：使用时，将组分A与组分B按质量比1～3∶1混合，搅拌均匀后施划道路标线，并在道路标线上面撒涂料基体质量60～75%的改性玻璃微珠，固化。
改性玻璃微珠是本发明高亮标线涂料的重要组成部分。将玻璃微珠采用本发明方法进行表面处理后，面撒在所述双组份丙烯酸树脂标线涂料基体上，能够与涂料基体间形成化学键，从而提高玻璃微珠与基体的相容性，改善与基体的粘结性，使玻璃微珠不易脱落。
同时，本发明通过优化所述双组份丙烯酸树脂标线涂料基体的组成配比，一方面改善了涂料基体组分与无机材质之间的相容性，另一方面，有机硅材质的引入，还可以改善涂料基体成膜后的表面性能，降低标线表面能，减少标线表面吸附，提高标线的光泽度。
使用磨耗仪测试以本发明高亮标线涂料施工的道路标线，2000转的测试条件下，道路标线表面玻璃微珠保留率大于80%。随后使用光泽度仪测试道路标线，涂料60º光泽度大于40。
本发明的高亮标线涂料在使用中干结快速，施工5～15min后就可以通车，不会带来交通拥堵等问题。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行进一步的举例描述，但下述实施例并不构成对本发明的任何限制。在不背离本发明技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变，都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
组分A：DEGAROUTE®465 150g，钛白粉100g，有机膨润土1.5g，乙烯基三乙氧基硅烷50g，三乙氧基硅烷25g，双飞粉173.5g，总计500g。
将钛白粉、有机膨润土加入到DEGAROUTE®465中混合搅拌均匀，加入双飞粉充分搅拌，转入砂磨机中研磨，待分散均匀后，加入乙烯基三乙氧基硅烷和三乙氧基硅烷，继续搅拌均匀，过滤得到组分A。
组分B：DEGAROUTE®469 150g，钛白粉100g，有机膨润土1.5g，过氧化二苯甲酰10g，双飞粉238.5g，总计500g。
将钛白粉、有机膨润土加入到DEGAROUTE®469中混合搅拌均匀，加入双飞粉充分搅拌，转入砂磨机中研磨，待分散均匀后，加入过氧化二苯甲酰搅拌均匀，过滤得到组分B。
取粒径范围30～100目，密度2.4～2.6g/cm3，折射率≥1.50的玻璃微珠，加入pH值4的盐酸水溶液中，加热煮沸10min，滤出。取500mL甲醇与500mL水混合，加入5g氯化铵、10g3-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀得到后处理溶液。用NaOH调节1000mL水的pH值至8，搅拌下滴加入5g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和5g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌5min，用乙酸调节溶液的pH值至4。加入上述玻璃微珠，以500转/分的速度搅拌15min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次。将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至70℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比1∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量60%的改性玻璃微珠。
实施例2
组分A：DEGAROUTE®655 150g，钛白粉100g，有机膨润土1.5g，乙烯基三乙氧基硅烷25g，三乙氧基硅烷50g，双飞粉173.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®659 200g，钛白粉50g，有机膨润土1.0g，过氧化二苯甲酰15g，双飞粉234g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值4的盐酸水溶液中，加热煮沸20min，滤出。取500mL甲醇与500mL水混合，加入5g氯化铵、30g 3-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用NaOH调节1000mL水的pH值至8，搅拌下滴加入10g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和20g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌10min，乙酸调节溶液的pH值至4。加入上述玻璃微珠，以1000转/分搅拌30min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次。将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至70℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比2∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量65%的改性玻璃微珠。
本实施例标线涂料粘度较大，施工形成的标线在室温环境下的干结时间约为10～12min，改性玻璃微珠与标线粘结性强，反光效果好。
实施例3
组分A：DEGAROUTE®465 150g，钛白粉100g，有机膨润土1.5g，乙烯基三乙氧基硅烷25g，三乙氧基硅烷25g，3-巯丙基三乙氧基硅烷25g，双飞粉173.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®659 250g，钛白粉75g，有机膨润土0.5g，过氧化二苯甲酰25g，双飞粉149.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值4的盐酸水溶液中，加热煮沸30min，滤出。取500mL甲醇与500mL水混合，加入5g氯化铵、50g 3-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用NaOH调节1000mL水的pH值至8，搅拌下滴加入12.5g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和37.5g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌15min，用乙酸调节溶液的pH值至4。加入上述玻璃微珠，以1500转/分的速度搅拌45min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次，将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至70℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比3∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量70%的改性玻璃微珠。
实施例4
组分A：DEGAROUTE®655 200g，钛白粉50g，有机膨润土1.0g，乙烯基三乙氧基硅烷20g，三乙氧基硅烷20g，双飞粉209g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®469 150g，钛白粉100g，有机膨润土1.5g，过氧化二苯甲酰10g，双飞粉238.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值5的盐酸水溶液中，加热煮沸10min，滤出。取500mL乙醇与500mL水混合，加入15g氯化铵、10g 3-巯丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用NaOH调节1000mL水的pH值至9，搅拌下滴加入5g 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和5g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌10min，柠檬酸调节溶液的pH值至5。加入上述玻璃微珠，以500转/分的速度搅拌30min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次，将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至75℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比3∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量75%的改性玻璃微珠。
实施例5
组分A：DEGAROUTE®655 200g，钛白粉50g，有机膨润土1.0g，乙烯基三乙氧基硅烷20g，3-巯丙基三乙氧基硅烷20g，双飞粉209g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®659 200g，钛白粉50g，有机膨润土1.0g，过氧化二苯甲酰15g，双飞粉234g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值5的盐酸水溶液中，加热煮沸20min，滤出。取500mL乙醇与500mL水混合，加入15g氯化铵、30g 3-巯丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用KOH调节1000mL水的pH值至9，搅拌下滴加入20g 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和10g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌15min，用柠檬酸调节pH值至4。加入上述玻璃微珠，以1000转/分的速度搅拌45min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次，将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至75℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比1∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量60%的改性玻璃微珠。
本实施例标线涂料施工形成的标线在室温环境下的干结时间约为8～10min，改性玻璃微珠与标线粘结性良好，反光效果好。
实施例6
组分A：DEGAROUTE®465 200g，钛白粉50g，有机膨润土1.0g，三乙氧基硅烷20g，3-巯丙基三乙氧基硅烷20g，双飞粉209g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®659 250g，钛白粉75g，有机膨润土0.5g，过氧化二苯甲酰25g，双飞粉149.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值5的盐酸水溶液中，加热煮沸30min，滤出。取500mL乙醇与500mL水混合，加入15g氯化铵、50g 3-巯丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用KOH调节1000mL水的pH值至9，搅拌下滴加入37.5g 3-(甲基丙基酰氧)丙基三甲氧基硅烷和12.5g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌5min，柠檬酸调节溶液的pH值至5。加入上述玻璃微珠，以1500转/分的速度搅拌15min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次，将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至75℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比2∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量65%的改性玻璃微珠。
实施例7
组分A：DEGAROUTE®655 250g，钛白粉75g，有机膨润土0.5g，乙烯基三乙氧基硅烷5g，双飞粉169.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®469 150g，钛白粉100g，有机膨润土1.5g，过氧化二苯甲酰10g，双飞粉238.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值6的盐酸水溶液中，加热煮沸10min，滤出。取500mL甲醇与500mL水混合，加入20g氯化铵、10g 3-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用KOH调节1000mL水的pH值至10，搅拌下滴加入7.5g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和2.5g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌15min，乙酸调节溶液的pH值至6。加入上述玻璃微珠，以500转/分的速度搅拌45min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次，将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至80℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比3∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量70%的改性玻璃微珠。
实施例8
组分A：DEGAROUTE®655 250g，钛白粉75g，有机膨润土0.5g，三乙氧基硅烷5g，双飞粉169.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®659 200g，钛白粉50g，有机膨润土1.0g，过氧化二苯甲酰15g，双飞粉234g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值6的盐酸水溶液中，加热煮沸20min，滤出。取500mL乙醇与500mL水混合，加入20g氯化铵、30g 3-巯丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用NaOH调节1000mL水的pH值至10，搅拌下滴加入18g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和12g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌5min，用乙酸调节pH值至6。加入上述玻璃微珠，以1000转/分的速度搅拌15min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次，将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至80℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比2∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量60%的改性玻璃微珠。
实施例9
组分A：DEGAROUTE®655 250g，钛白粉75g，有机膨润土0.5g，3-巯丙基三乙氧基硅烷5g，双飞粉169.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
组分B：DEGAROUTE®659 250g，钛白粉75g，有机膨润土0.5g，过氧化二苯甲酰25g，双飞粉149.5g，总计500g。制备方法同实施例1。
取玻璃微珠加入pH值6的盐酸水溶液中，加热煮沸30min，滤出。取500mL甲醇与500mL水混合，加入20g氯化铵、50g 3-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀得后处理溶液。用NaOH调节1000mL水的pH值至10，搅拌下滴加入37.5g 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和12.5g十二烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌10min，用柠檬酸调节溶液的pH值至6。加入上述玻璃微珠，以1500转/分的速度搅拌30min，滤出玻璃微珠，用水冲洗2次，将后处理溶液均匀喷洒在玻璃微珠的表面，升温至80℃，边搅拌边加热，干燥后得到改性玻璃微珠。
施工时，将组分A与组分B按照质量比1∶1混合均匀后施划标线，并在标线的表面面撒上涂料质量70%的改性玻璃微珠。
本实施例标线涂料施工形成的标线在室温环境下的干结时间约为8～10min，形成的涂膜表面质量高，改性玻璃微珠与标线粘结性良好，反光效果好。
Claims (6)
1.一种高亮标线涂料，由双组份丙烯酸树脂标线涂料基体，以及用于面撒在所述涂料基体表面的改性玻璃微珠构成，
所述的双组份丙烯酸树脂标线涂料基体由组分A与组分B按照1～3∶1的质量比构成，其中：
所述组分A是由下述质量百分含量的原料混合组成：活性丙烯酸树脂30～50%，钛白粉10～20%，防沉剂0.1～0.3%，有机硅组分1～15%，填料余量；其中有机硅组分为乙烯基三乙氧基硅烷、三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的任意比例混合物；所述组分B是由下述质量百分含量的原料混合组成：活性丙烯酸树脂30～50%，钛白粉10～20%，防沉剂0.1～0.3%，引发剂2～5%，填料余量；
所述的改性玻璃微珠是以下述方法预处理得到：将玻璃微珠在pH值4～6的酸性水溶液中煮沸得到活化玻璃微珠，再加入表面处理溶液中处理得到预处理玻璃微珠，水洗后喷洒后处理溶液，于70～80℃干燥后得到改性玻璃微珠；其中，所述的表面处理溶液是在pH值8～10的碱性水溶液中加入第一偶联剂混合均匀，再调节pH值至4～6得到的、第一偶联剂质量浓度1～5%的表面处理溶液；所述的的后处理溶液是含有氯化铵质量浓度0.5～2%、第二偶联剂质量浓度1～5%的醇水混合溶液；
所述的第一偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷中的一种，或几种的任意比例混合物；所述的第二偶联剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷；
所述改性玻璃微珠的使用量为涂料基体质量的60～75%。
2.根据权利要求1所述的高亮标线涂料，其特征是所述的活性丙烯酸树脂是DEGAROUTE®465、DEGAROUTE®655、DEGAROUTE®469、DEGAROUTE®659中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的高亮标线涂料，其特征是所述组分A中的活性丙烯酸树脂使用DEGAROUTE®465或DEGAROUTE®655。
4.根据权利要求2所述的高亮标线涂料，其特征是所述组分B中的活性丙烯酸树脂使用DEGAROUTE®469或DEGAROUTE®659。
5.根据权利要求1所述的高亮标线涂料，其特征是所述的防沉剂为有机膨润土，引发剂为过氧化二苯甲酰。
6.根据权利要求1所述的高亮标线涂料，其特征是所述的填料为双飞粉。
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Denomination of invention: A bright marking paint and its preparation method Effective date of registration: 20210419 Granted publication date: 20190625 Pledgee: Pudong Shanghai Development Bank Limited by Share Ltd. Taiyuan branch Pledgor: SHANXI ZHONGTU TRAFFIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021140000009 |
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Denomination of invention: A kind of high-brightness marking paint and preparation method thereof Effective date of registration: 20220907 Granted publication date: 20190625 Pledgee: Pudong Shanghai Development Bank Limited by Share Ltd. Taiyuan branch Pledgor: SHANXI ZHONGTU TRAFFIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022140000048 |
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