CN106800851A - 一种快干型道路标线涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快干型道路标线涂料的制备方法，属于涂料制备技术领域。本发明首先将有机膨润土、氧化铝混合球磨后，与纳米二氧化硅、水混合，得到混合液，再将丙烯酸与过硫酸铵等物质反应得到聚丙烯酸铵，在干燥时聚丙烯酸铵会以氨气的形式挥发并生成有机高分子聚合物留在膜内，提高涂膜的耐水性，接着提取得到贻贝粘蛋白，利用其强附着力与耐水性，增加涂料的粘附力，随后再与纯丙乳液、乙醇等物质进行混合即可，以乙醇和水为溶剂，降低溶剂的挥发温度，减少干结时间，本发明制备道路标线涂料干燥速度快，与基层的附着力高，不易脱落，具有广阔的应用前景。

Description

一种快干型道路标线涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种快干型道路标线涂料的制备方法，属于涂料制备技术领域。
背景技术
随着我国交通行业的日益发展，高速公路建设的不断增加，对道路标线的需求也越来越多。因此，道路标线涂料的研究不仅具有科学意义和经济价值，还具有广阔的应用前景。对于道路标线涂料的要求首先是具有耐候性、耐车辆冲击性，其次要求道路标线涂料干燥时间短、粘结力强、能见度高，含有反光材料的道路标线涂料还能够指引司机的夜间行车。
道路标线涂料分三种，常温溶剂型、水溶型和热熔型。目前国外大多数国家已经把热熔型涂料作为主要道路标线涂料使用。由于中国道路标线的使用和涂料的开发比较晚，我国目前所使用的大多数还是水溶型和常温溶剂型涂料。水溶型涂料虽然以水作为溶剂，大量节省资源，对空气污染小，但其对设备和路面的要求高，对施工环境要求严格，耐水性差。而常温溶剂型涂料虽然对施工环境要求不是特别严格，但存在着严重的环境污染问题和高成本问题。热熔道路标线涂料由于在施工过程中需要将涂料加热到180～220℃高温，当涂料成熔融状态时候再涂覆于路面，随后冷却凝固变成固体附着于路面。当高温热熔涂料涂覆于路面时，路面的水份会瞬间蒸发成水汽，一部分水汽会穿过涂膜内部溢出，在涂膜的表面形成一个个小小鼓包或凹坑，影响标线整体的美观；还有部分来不及溢出的水汽会在路面与涂膜的界面形成薄薄的水汽层，影响标线的附着力，导致标线涂膜过早的剥落；对于溶剂型道路标线涂料和水基型道路标线涂料而言，其干燥速率分别受到涂膜厚度、空气的流速、环境及路面温度、空气湿度等的影响。当空气湿度增大时，涂膜干结时间迅速变缓，有时干结时间可长达数小时，直接影响这些标线涂料的应用，在施工中不仅造成交通堵塞，同时还使工程进展缓慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对传统的道路标线涂料耐水性差、易从路面剥离，涂膜干结时间缓慢，干结时间可长达数小时，直接影响标线涂料的应用，造成交通堵塞、工程进展缓慢的问题，提供了一种氧化铝、膨润土增加涂料强度，聚丙烯酸铵和贻贝粘蛋白提高耐水性和粘附力，以乙醇和水为溶剂，纯丙乳液和氟碳乳液配合减少干结时间来制备快干型道路标线涂料的方法，本发明首先将有机膨润土、氧化铝混合球磨后，与纳米二氧化硅、水混合，得到混合液，再将丙烯酸与过硫酸铵等物质反应得到聚丙烯酸铵，在干燥时聚丙烯酸铵会以氨气的形式挥发并生成有机高分子聚合物留在膜内，提高涂膜的耐水性，接着提取得到贻贝粘蛋白，利用其强附着力与耐水性，增加涂料的粘附力，随后再与纯丙乳液、乙醇等物质进行混合即可，以乙醇和水为溶剂，降低溶剂的挥发温度，减少干结时间，本发明制备道路标线涂料干燥速度快，与基层的附着力高，不易脱落，具有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取20～30g有机膨润土和15～20g氧化铝，加入到球磨机中球磨30～40min后，过100～120目筛，收集过筛物，将过筛物、纳米二氧化硅和水按质量比1:1:8加入到烧杯中，搅拌混合15～20min，得到混合液，备用；
（2）称取10～15g丙烯酸加入到盛有60～80mL水的三口烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70～80℃，再加入50～60mL异丙醇和3～5g过硫酸铵，磁力搅拌反应2～3h，反应结束，向烧瓶中滴加质量分数为15%氨水调节pH为7.2～7.5，收集产物，并移入旋转蒸发仪中，减压蒸馏至原体积的1/4，得到浓缩液，备用；
（3）称取200～300g贻贝足腺，用水清洗3～5次后，移入高速组织捣碎机中，以4000～5000r/min的转速匀浆15～20min，得到匀浆液，将匀浆液加入到盛有600～700mL质量分数为0.5%氯化钠溶液的烧杯中，并将烧杯置于超声波振荡仪中，以40～45KHz的频率提取30～40min后，过滤，收集滤液；
（4）按重量份数计，称取70～80份固体含量为46～48%纯丙乳液、30～40份固体含量为43～45%氟碳乳液氟碳乳液、8～12份上述滤液和6～8份步骤（1）备用的混合液，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在50～60℃，搅拌混合20～30min，得到浆料；
（5）按重量份数计，称取50～60份上述浆料、3～5份步骤（2）备用的浓缩液、15～20份质量分数为95%乙醇溶液、25～30份100～120目玻璃珠、1～3羧甲基纤维素钠和1～3份聚二甲基硅氧烷，加入到搅拌机中，搅拌混合15～20min，即可得到快干型道路标线涂料。
本发明的应用方法：首先将所需标线路面进行清理，清除路面表面的砂石和尘土，再按质量比2:1，将本发明制备的快干型道路标线涂料与水进行搅拌混合均匀后，均匀涂刷于清理后的所需标线路面，控制涂抹的厚度为0.5～0.8mm，待涂刷结束后，室温下固化即可。经检测，本发明制备的快干型道路标线涂料表干只需10～12min，抗压强度达到37MPa以上，附着力为2～3级。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的快干型道路标线涂料表干只需10～12min，干燥速度快；
（2）本发明制备的快干型道路标线涂料漆膜抗压强度达到37MPa以上，附着力为2～3级，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
首先称取20～30g有机膨润土和15～20g氧化铝，加入到球磨机中球磨30～40min后，过100～120目筛，收集过筛物，将过筛物、纳米二氧化硅和水按质量比1:1:8加入到烧杯中，搅拌混合15～20min，得到混合液，备用；再称取10～15g丙烯酸加入到盛有60～80mL水的三口烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70～80℃，再加入50～60mL异丙醇和3～5g过硫酸铵，磁力搅拌反应2～3h，反应结束，向烧瓶中滴加质量分数为15%氨水调节pH为7.2～7.5，收集产物，并移入旋转蒸发仪中，减压蒸馏至原体积的1/4，得到浓缩液，备用；称取200～300g贻贝足腺，用水清洗3～5次后，移入高速组织捣碎机中，以4000～5000r/min的转速匀浆15～20min，得到匀浆液，将匀浆液加入到盛有600～700mL质量分数为0.5%氯化钠溶液的烧杯中，并将烧杯置于超声波振荡仪中，以40～45KHz的频率提取30～40min后，过滤，收集滤液；按重量份数计，称取70～80份固体含量为46～48%纯丙乳液、30～40份固体含量为43～45%氟碳乳液、8～12份上述滤液和6～8份备用的混合液，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在50～60℃，搅拌混合20～30min，得到浆料；按重量份数计，称取50～60份上述浆料、3～5份备用的浓缩液、15～20份质量分数为95%乙醇溶液、25～30份100～120目玻璃珠、1～3羧甲基纤维素钠和1～3份聚二甲基硅氧烷，加入到搅拌机中，搅拌混合15～20min，即可得到快干型道路标线涂料。
实例1
首先称取30g有机膨润土和20g氧化铝，加入到球磨机中球磨40min后，过120目筛，收集过筛物，将过筛物、纳米二氧化硅和水按质量比1:1:8加入到烧杯中，搅拌混合20min，得到混合液，备用；再称取15g丙烯酸加入到盛有80mL水的三口烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在80℃，再加入60mL异丙醇和5g过硫酸铵，磁力搅拌反应3h，反应结束，向烧瓶中滴加质量分数为15%氨水调节pH为7.5，收集产物，并移入旋转蒸发仪中，减压蒸馏至原体积的1/4，得到浓缩液，备用；称取300g贻贝足腺，用水清洗5次后，移入高速组织捣碎机中，以5000r/min的转速匀浆20min，得到匀浆液，将匀浆液加入到盛有700mL质量分数为0.5%氯化钠溶液的烧杯中，并将烧杯置于超声波振荡仪中，以45KHz的频率提取40min后，过滤，收集滤液；按重量份数计，称取80份固体含量为46%纯丙乳液、40份固体含量为43%氟碳乳液、12份上述滤液和8份备用的混合液，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在60℃，搅拌混合30min，得到浆料；按重量份数计，称取60份上述浆料、5份备用的浓缩液、20份质量分数为95%乙醇溶液、30份120目玻璃珠、3羧甲基纤维素钠和3份聚二甲基硅氧烷，加入到搅拌机中，搅拌混合20min，即可得到快干型道路标线涂料。
首先将所需标线路面进行清理，清除路面表面的砂石和尘土，再按质量比2:1，将本发明制备的快干型道路标线涂料与水进行搅拌混合均匀后，均匀涂刷于清理后的所需标线路面，控制涂抹的厚度为0.8mm，待涂刷结束后，室温下固化即可。经检测，本发明制备的快干型道路标线涂料表干只需12min，抗压强度达到38MPa，附着力为3级。
实例2
首先称取20g有机膨润土和15g氧化铝，加入到球磨机中球磨30min后，过100目筛，收集过筛物，将过筛物、纳米二氧化硅和水按质量比1:1:8加入到烧杯中，搅拌混合15min，得到混合液，备用；再称取10g丙烯酸加入到盛有60mL水的三口烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70℃，再加入50mL异丙醇和3g过硫酸铵，磁力搅拌反应2h，反应结束，向烧瓶中滴加质量分数为15%氨水调节pH为7.2，收集产物，并移入旋转蒸发仪中，减压蒸馏至原体积的1/4，得到浓缩液，备用；称取200g贻贝足腺，用水清洗3次后，移入高速组织捣碎机中，以4000r/min的转速匀浆15min，得到匀浆液，将匀浆液加入到盛有600mL质量分数为0.5%氯化钠溶液的烧杯中，并将烧杯置于超声波振荡仪中，以40KHz的频率提取30min后，过滤，收集滤液；按重量份数计，称取70份固体含量为44%纯丙乳液、30份固体含量为47%氟碳乳液、8份上述滤液和6份备用的混合液，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在50℃，搅拌混合20min，得到浆料；按重量份数计，称取50份上述浆料、3份备用的浓缩液、15份质量分数为95%乙醇溶液、25份100目玻璃珠、1羧甲基纤维素钠和1份聚二甲基硅氧烷，加入到搅拌机中，搅拌混合15min，即可得到快干型道路标线涂料。
首先将所需标线路面进行清理，清除路面表面的砂石和尘土，再按质量比2:1，将本发明制备的快干型道路标线涂料与水进行搅拌混合均匀后，均匀涂刷于清理后的所需标线路面，控制涂抹的厚度为0.5mm，待涂刷结束后，室温下固化即可。经检测，本发明制备的快干型道路标线涂料表干只需10min，抗压强度达到39MPa，附着力为2级。
实例3
首先称取25g有机膨润土和17g氧化铝，加入到球磨机中球磨35min后，过110目筛，收集过筛物，将过筛物、纳米二氧化硅和水按质量比1:1:8加入到烧杯中，搅拌混合17min，得到混合液，备用；再称取12g丙烯酸加入到盛有70mL水的三口烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在75℃，再加入50mL异丙醇和4g过硫酸铵，磁力搅拌反应2h，反应结束，向烧瓶中滴加质量分数为15%氨水调节pH为7.3，收集产物，并移入旋转蒸发仪中，减压蒸馏至原体积的1/4，得到浓缩液，备用；称取250g贻贝足腺，用水清洗4次后，移入高速组织捣碎机中，以4500r/min的转速匀浆17min，得到匀浆液，将匀浆液加入到盛有650mL质量分数为0.5%氯化钠溶液的烧杯中，并将烧杯置于超声波振荡仪中，以42KHz的频率提取35min后，过滤，收集滤液；按重量份数计，称取75份固体含量为45%纯丙乳液、35份固体含量为45%氟碳乳液、10份上述滤液和7份备用的混合液，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在55℃，搅拌混合25min，得到浆料；按重量份数计，称取55份上述浆料、4份备用的浓缩液、17份质量分数为95%乙醇溶液、27份110目玻璃珠、2羧甲基纤维素钠和2份聚二甲基硅氧烷，加入到搅拌机中，搅拌混合17min，即可得到快干型道路标线涂料。
首先将所需标线路面进行清理，清除路面表面的砂石和尘土，再按质量比2:1，将本发明制备的快干型道路标线涂料与水进行搅拌混合均匀后，均匀涂刷于清理后的所需标线路面，控制涂抹的厚度为0.7mm，待涂刷结束后，室温下固化即可。经检测，本发明制备的快干型道路标线涂料表干只需11min，抗压强度达到40MPa，附着力为3级。

Claims (1)

1.一种快干型道路标线涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取20～30g有机膨润土和15～20g氧化铝，加入到球磨机中球磨30～40min后，过100～120目筛，收集过筛物，将过筛物、纳米二氧化硅和水按质量比1:1:8加入到烧杯中，搅拌混合15～20min，得到混合液，备用；
（2）称取10～15g丙烯酸加入到盛有60～80mL水的三口烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70～80℃，再加入50～60mL异丙醇和3～5g过硫酸铵，磁力搅拌反应2～3h，反应结束，向烧瓶中滴加质量分数为15%氨水调节pH为7.2～7.5，收集产物，并移入旋转蒸发仪中，减压蒸馏至原体积的1/4，得到浓缩液，备用；
（3）称取200～300g贻贝足腺，用水清洗3～5次后，移入高速组织捣碎机中，以4000～5000r/min的转速匀浆15～20min，得到匀浆液，将匀浆液加入到盛有600～700mL质量分数为0.5%氯化钠溶液的烧杯中，并将烧杯置于超声波振荡仪中，以40～45KHz的频率提取30～40min后，过滤，收集滤液；
（4）按重量份数计，称取70～80份固体含量为46～48%纯丙乳液、30～40份固体含量为43～45%氟碳乳液、8～12份上述滤液和6～8份步骤（1）备用的混合液，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在50～60℃，搅拌混合20～30min，得到浆料；
（5）按重量份数计，称取50～60份上述浆料、3～5份步骤（2）备用的浓缩液、15～20份质量分数为95%乙醇溶液、25～30份100～120目玻璃珠、1～3羧甲基纤维素钠和1～3份聚二甲基硅氧烷，加入到搅拌机中，搅拌混合15～20min，即可得到快干型道路标线涂料。
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