CN108084867B

CN108084867B - 一种双组份路面标线涂料及其制备方法

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Publication number: CN108084867B
Application number: CN201711419545.6A
Authority: CN
Inventors: 王树文; 杨传光; 向永
Original assignee: Tatu Traffic Group Co ltd
Current assignee: Tatu Traffic Group Co ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: CN108084867A

Abstract

本发明涉及路面标线涂料技术领域，具体涉及一种双组份路面标线涂料及其制备方法。该涂料A组分中采用羟乙基丙烯酸接枝改性的氢化双酚A环氧树脂，引入羟基、羧基、醚键等亲水性基团，增强标线与潮湿路面的结合力，同时A组分中聚醚多元醇、多异氰酸酯与B组分中的聚酯多元醇反应生成闭孔半交联聚氨酯弹性体材料，B组分中引入氯代烃，使得聚醚多元醇、多异氰酸酯与聚酯多元醇交联反应过程中接入羟乙基丙烯酸接枝改性的氢化双酚A环氧树脂和丙烯酸树脂，各成膜物分子之间相互交联，产生协同增效作用，提升形成的标线与路面结合力，提升耐冲击性能、强度、耐磨性和耐高低温性能。

Description

一种双组份路面标线涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及路面标线涂料技术领域，具体涉及一种双组份路面标线涂料及其制备方法。

背景技术

随着我国公路建设的飞速发展，每年用于道路标线施工的涂料用量已经达到数十万吨，道路标线涂料已经形成了一个很大的产业。为了满足不同区域、不同气候、不同施工环境的使用要求，道路标线涂料逐渐从品种单一向品种繁多、从低档次到高档次，从溶剂型向环保无溶剂型，从单一功能向多功能方向发展。比如为了方便施工从热熔型标线涂料发展出常温涂料，为了提高环保性从溶剂型涂料发展出水性涂料。双组份标线涂料是一种将反应成膜固化的两种类型的物质分别组成A和B两种成分，标线涂刷施工时将两种组分混合制成涂料，涂刷成膜固化形成标线。

然而目前的标线涂料在施工过程中要求施划于干燥清洁的路面，如果路面湿度过大，就会严重影响道路标线涂料在成膜固化后的附着力，甚至影响标线干结时间和施工后标线的外观，在多年的施工和市场调研中发现，经常由于连续几天的雨水天气导致标线施工不得不中断。另外，由于标线要承受车辆的碾压，要承受夏季的底面高温和冬季的底面低温，目前的标线在夏季和冬季经常出现开裂脱落或变形的现象，标线寿命短。

因此，为了提高标线的各项使用性能，需要对标线涂料的配方和制备方法进行改进，以使得可以适应潮湿路面施工，并且具有高的抗碾压、抗高温、耐低温和抗形变的性能。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种双组份路面标线涂料，可用于潮湿路面标线施工，与路面结合力强，具有好的抗碾压、抗高温、耐低温和抗形变的性能。

同时，本发明还在于提供一种双组份路面标线涂料的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种双组份路面标线涂料，由A组分和B组分组成；其中A组分由以下重量份数的原料制备而成：多异氰酸酯80～100份、聚醚多元醇70～80份、环氧丙烷丁基醚35～40份、羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂110～120份、引发剂10～15份、填料70～80份、颜料20～25份；

B组分由以下重量份数的原料制备而成：聚酯多元醇80～90份、扩链剂20～25份、催化剂12～16份、丙烯酸树脂70～80份、还原剂60～70份、助剂10～15份、颜料25～30份、氯代烃10～15份、填料70～80份。

可选的，上述羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂的制备方法为：将氢化双酚A环氧树脂和羟乙基丙烯酸混合均匀后加入催化剂98％浓硫酸和溶剂环己酮，控制温度为95～105℃，搅拌速率为80～90r/min，进行反应，体系酸度降至5～7mgKOH/g，即完成；其中氢化双酚A环氧树脂、羟乙基丙烯酸、催化剂和溶剂的质量用量比例为：90：80：0.03：220。

可选的，所述扩链剂为1，4-丁二醇；所述催化剂为三乙基二胺；所述还原剂为脂环胺改性脂肪胺E-521；所述引发剂为羟丙基过氧化二苯甲酰；所述氯代烃为二氯甲烷。

可选的，以助剂为一个整体，所述助剂包括以下重量份数的原料：表面活性剂10～20份、增塑剂5～10份、流平润湿分散剂5～10份、防沉剂5～7份。

可选的，所述表面活性剂为甲基硅油和氟碳表面活性剂按照1：3的质量比的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述流平润湿分散剂为BYK161；所述防沉剂为有机膨润土。

可选的，所述填料为滑石粉、硅酸盐、碳酸钙粉、硫酸钡、二氧化硅中的一种或两种及两种以上的任意组合物；所述颜料为钛白粉、铬黄、钼红、炭黑中的一种。

上述双组份路面标线涂料的制备方法，包括以下操作步骤：

1)制备A组分：取聚醚多元醇，加热至60～80℃，搅拌2～4小时，然后加入多异氰酸酯，加热至70～90℃搅拌反应2～4小时，保温，得物料1；取羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂加入环氧丙烷丁基醚中，搅拌溶解均匀后，得物料2；将物料2加入保温的物料1中，保持温度为70～90℃，搅拌反应1～2小时后，降温至室温后加入引发剂、填料和颜料，混合搅拌分散均匀，得A组分；

2)制备B组分：取丙烯酸树脂、聚酯多元醇和氯代烃混合搅拌均匀后，加入扩链剂、催化剂、还原剂、助剂、填料和颜料，搅拌分散均匀，得B组分。

可选的，步骤1)中混合搅拌分散均匀后还包括将分散均匀的物料在0.01～0.02MPa压力下进行加压匀质；步骤2)中搅拌分散均匀后还包括将分撒均匀的物料在0.01～0.02MPa压力下进行加压匀质。

可选的，上述标线涂料使用时按照1：1取A组分和B组分混合搅拌均匀，完成反应后，涂刷在待施工路面。具体使用方法为：按比例取A组分和B组分，将一半的B组分加入A组分中，常温下搅拌反应1～2小时后，再加入剩余一半B组分，常温下搅拌反应1～2小时后，升温至35～40℃，搅拌反应1～2小时，反应完成后的涂料直接涂刷在待生成标线路面即可。使用过程中需要合理的控制组分加入顺序、组分加入量和反应温度，才能很好的确保形成标线的各项综合性能。

本发明双组份标线涂料，A组分中采用羟乙基丙烯酸接枝改性的氢化双酚A环氧树脂，引入羟基、羧基、醚键等亲水性基团，增强标线与潮湿路面的结合力，同时A组分中聚醚多元醇、多异氰酸酯与B组分中的聚酯多元醇反应生成闭孔半交联聚氨酯弹性体材料，而且本发明双组份标线涂料的B组分中引入氯代烃，使得聚醚多元醇、多异氰酸酯与聚酯多元醇交联反应过程中接入羟乙基丙烯酸接枝改性的氢化双酚A环氧树脂和丙烯酸树脂，各成膜物分子之间相互交联，产生协同增效作用，提升形成的标线与路面结合力，提升耐冲击性能、强度、耐磨性和耐高低温性能。

本发明双组份标线涂料的制备方法，通过限定各原料的加入顺序和各组分的反应温度，确保生成的各成膜物之间很好的发挥协同增效作用。进一步的采用高压匀质的方式提升原料之间的融合均匀性，进一步提升涂料的各项综合性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

下述实施例中使用的羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂的制备方法为：将氢化双酚A环氧树脂和羟乙基丙烯酸混合均匀后加入催化剂98％浓硫酸和溶剂环己酮，控制温度为95～105℃，搅拌速率为80～90r/min，进行反应，体系酸度降至5～7mgKOH/g，即完成；其中氢化双酚A环氧树脂、羟乙基丙烯酸、催化剂和溶剂的质量用量比例为：90：80：0.03：220。

实施例1

一种双组份路面标线涂料，由A组分和B组分组成；其中A组分由以下重量份数的原料制备而成：多异氰酸酯90份、聚醚多元醇75份、环氧丙烷丁基醚38份、羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂115份、羟丙基过氧化二苯甲酰12份、滑石粉60份、硅酸盐15份、钛白粉22份；

B组分由以下重量份数的原料制备而成：聚酯多元醇85份、1，4-丁二醇22份、三乙基二胺14份、丙烯酸树脂75份、脂环胺改性脂肪胺E-521 65份、助剂12份、钛白粉28份、二氯甲烷12份、碳酸钙粉60份、二氧化硅15份。

以助剂为一个整体，本实施例中助剂包括以下重量份数的原料：表面活性剂15份、增塑剂7份、流平润湿分散剂7份、防沉剂6份；其中表面活性剂为甲基硅油和氟碳表面活性剂按照1：3的质量比的混合物；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；流平润湿分散剂为BYK161；防沉剂为有机膨润土。

上述双组份路面标线涂料的制备方法，包括以下操作步骤：

1)制备A组分：取聚醚多元醇，加热至70℃，搅拌3小时，然后加入多异氰酸酯，加热至80℃搅拌反应3小时，保温，得物料1；取羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂加入环氧丙烷丁基醚中，搅拌溶解均匀后，得物料2；将物料2加入保温的物料1中，保持温度为80℃，搅拌反应1.5小时后，降温至室温后加入羟丙基过氧化二苯甲酰、滑石粉、硅酸盐和钛白粉，混合搅拌分散均匀后加入纳米高压匀质机中，在0.015MPa的压力下进行匀质，得A组分；

2)制备B组分：取丙烯酸树脂、聚酯多元醇和二氯甲烷混合搅拌均匀后，加入1，4-丁二醇、三乙基二胺、脂环胺改性脂肪胺E-521、助剂、钛白粉、碳酸钙粉和二氧化硅，搅拌分散均匀后加入纳米高压匀质机中，在0.015MPa的压力下进行匀质，得B组分。

实施例2

一种双组份路面标线涂料，由A组分和B组分组成；其中A组分由以下重量份数的原料制备而成：多异氰酸酯80份、聚醚多元醇70份、环氧丙烷丁基醚35份、羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂110份、羟丙基过氧化二苯甲酰10份、滑石粉50份、硫酸钡5份、硅酸盐15份、钛白粉20份；

B组分由以下重量份数的原料制备而成：聚酯多元醇80份、1，4-丁二醇20份、三乙基二胺12份、丙烯酸树脂70份、脂环胺改性脂肪胺E-521 60份、助剂10份、钛白粉25份、二氯甲烷10份、碳酸钙粉60份、二氧化硅10份。

以助剂为一个整体，本实施例中助剂包括以下重量份数的原料：表面活性剂10份、增塑剂5份、流平润湿分散剂5份、防沉剂5份；其中表面活性剂为甲基硅油和氟碳表面活性剂按照1：3的质量比的混合物；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；流平润湿分散剂为BYK161；防沉剂为有机膨润土。

上述双组份路面标线涂料的制备方法，包括以下操作步骤：

1)制备A组分：取聚醚多元醇，加热至60℃，搅拌4小时，然后加入多异氰酸酯，加热至70℃搅拌反应4小时，保温，得物料1；取羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂加入环氧丙烷丁基醚中，搅拌溶解均匀后，得物料2；将物料2加入保温的物料1中，保持温度为70℃，搅拌反应2小时后，降温至室温后加入羟丙基过氧化二苯甲酰、滑石粉、硫酸钡、硅酸盐和钛白粉，混合搅拌分散均匀后加入纳米高压匀质机中，在0.01MPa的压力下进行匀质，得A组分；

2)制备B组分：取丙烯酸树脂、聚酯多元醇和二氯甲烷混合搅拌均匀后，加入1，4-丁二醇、三乙基二胺、脂环胺改性脂肪胺E-521、助剂、钛白粉、碳酸钙粉和二氧化硅，搅拌分散均匀后加入纳米高压匀质机中，在0.01MPa的压力下进行匀质，得B组分。

实施例3

一种双组份路面标线涂料，由A组分和B组分组成；其中A组分由以下重量份数的原料制备而成：多异氰酸酯100份、聚醚多元醇80份、环氧丙烷丁基醚40份、羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂120份、羟丙基过氧化二苯甲酰15份、滑石粉60份、碳酸钙粉15份、硅酸盐5份、钛白粉25份；

B组分由以下重量份数的原料制备而成：聚酯多元醇90份、1，4-丁二醇25份、三乙基二胺16份、丙烯酸树脂80份、脂环胺改性脂肪胺E-521 70份、助剂15份、钛白粉30份、二氯甲烷15份、碳酸钙粉60份、二氧化硅20份。

以助剂为一个整体，本实施例中助剂包括以下重量份数的原料：表面活性剂20份、增塑剂10份、流平润湿分散剂10份、防沉剂7份；其中表面活性剂为甲基硅油和氟碳表面活性剂按照1：3的质量比的混合物；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；流平润湿分散剂为BYK161；防沉剂为有机膨润土。

上述双组份路面标线涂料的制备方法，包括以下操作步骤：

1)制备A组分：取聚醚多元醇，加热至80℃，搅拌2小时，然后加入多异氰酸酯，加热至90℃搅拌反应2小时，保温，得物料1；取羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂加入环氧丙烷丁基醚中，搅拌溶解均匀后，得物料2；将物料2加入保温的物料1中，保持温度为90℃，搅拌反应1小时后，降温至室温后加入羟丙基过氧化二苯甲酰、滑石粉、碳酸钙粉、硅酸盐和钛白粉，混合搅拌分散均匀后加入纳米高压匀质机中，在0.02MPa的压力下进行匀质，得A组分；

2)制备B组分：取丙烯酸树脂、聚酯多元醇和二氯甲烷混合搅拌均匀后，加入1，4-丁二醇、三乙基二胺、脂环胺改性脂肪胺E-521、助剂、钛白粉、碳酸钙粉和二氧化硅，搅拌分散均匀后加入纳米高压匀质机中，在0.02MPa的压力下进行匀质，得B组分。

上述实施例1～3制备的标线涂料形成标线的具体方法为：按照1：1取A组分和B组分，将一半的B组分加入A组分中，常温下搅拌反应1～2小时后，再加入剩余一半B组分，常温下搅拌反应1～2小时后，升温至35～40℃，搅拌反应1～2小时，反应完成后的涂料直接涂刷在待生成标线路面即可。如果需要标线具有反光效果，可以在涂刷后的标线表面撒上发光玻璃微珠。

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于采用无水乙醇替换B组分中的二氯甲烷，其他同实施例1。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于A组分中省去羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂、B组分中省去丙烯酸树脂，调整A组分中多异氰酸酯为150份、聚醚多元醇为100份，调整B组分中聚酯多元醇为150份，其他同

实施例1。

对比例3

本对比例与实施例1的不同之处在于省去A组分中多异氰酸酯、聚醚多元醇以及B组分中聚酯多元醇，调整A组分中羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂为160份，调整B组分中丙烯酸树脂为125份，其他同实施例1。

对比例4

本对比例与实施例1不同的是，A组分和B组分制备过程中不进行加压匀质，其他同实施例1。

对比例5

本对比例与实施例1不同的是，A组分制备过程中省去物料1的保温过程，将物料2、羟丙基过氧化二苯甲酰、滑石粉、硅酸盐和钛白粉同时加入降至室温的物料1中，其他同实施例1。

试验例

分八组进行试验，具体试验方法是取试验涂料在相对湿度大于95％的路面可见水的试验用沥青路面上涂刷形成标线，检测标线的各项性能，其中第一至六组的涂刷方法与上述实施例1～3涂料形成标线的方法相同，第一组采用实施例1制备的涂料，第二组采用对比例1制备的涂料，第三组采用对比例2制备的涂料，第四组采用对比例3制备的涂料，第五组采用对比例4制备的涂料，第六组采用对比例5制备的涂料；

第七组采用实施例1制备涂料，形成标线的方法与第一组不同，具体为按比例取A组分和B组分后，在室温条件下直接搅拌混合4小时后进行涂刷在试验沥青路面上；

第八组采用实施例1制备的涂料，形成标线的方法与第一组不同，具体为按比例取A组分和B组分后，在35～40℃温度下，搅拌混合2小时后进行涂刷在试验沥青路面上。

按照国家标准对不同试验组形成标线的各项性能进行检测，结果如下表1所示：

表1

试验验证实施例2和实施例3制备的涂料形成的标线的各项综合性能与实施例1基本等同；

由表1所示的数据可知，本发明制备的涂料能够用于潮湿路面形成符合施工要求的标线，与路面结合力强，具有好的抗碾压、抗高温、耐低温和抗形变的性能。第一组形成的标线的各项性能优于第二组，同时优于第三组和第四组，表明本发明通过选择A组分和B组分的合适的原料，并选择在B组分中添加使用氯代烃，使得A组分和B组分反应生成的不同的成膜物质之间相互交联作用，发挥协同增效作用，提升标线的各项综合性能；第一组形成的标线各项性能优于第五组和第六组，表明本发明涂料各组分制备过程中，通过限定各原料的合适加入顺序和反应温度，进一步提升涂料形成标线的各项性能；第一组形成的标线各项性能优于第七组和第八组，表明本发明涂料在施工过程中优选合适的各组分混料方式和反应方式，反应温度等条件，进一步提升涂料形成标线的各项性能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种双组份路面标线涂料，其特征在于，由A组分和B组分组成；其中A组分由以下重量份数的原料制备而成：多异氰酸酯80~100份、聚醚多元醇70~80份、环氧丙烷丁基醚35~40份、羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂110~120份、引发剂10~15份、填料70~80份、颜料20~25份；

B组分由以下重量份数的原料制备而成：聚酯多元醇80~90份、扩链剂20~25份、催化剂12~16份、丙烯酸树脂70~80份、还原剂60~70份、助剂10~15份、颜料25~30份、氯代烃10~15份、填料70~80份；

扩链剂为1，4-丁二醇；所述催化剂为三乙基二胺；所述引发剂为羟丙基过氧化二苯甲酰；所述氯代烃为二氯甲烷；

以助剂为一个整体，所述助剂包括以下重量份数的原料：表面活性剂10~20份、增塑剂5~10份、流平润湿分散剂5~10份、防沉剂5~7份；

所述表面活性剂为甲基硅油和氟碳表面活性剂按照1：3的质量比的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述流平润湿分散剂为BYK161；所述防沉剂为有机膨润土；

所述的双组份路面标线涂料的制备方法，包括以下操作步骤：

1）制备A组分：取聚醚多元醇，加热至60~80℃，搅拌2~4小时，然后加入多异氰酸酯，加热至70~90℃搅拌反应2~4小时，保温，得物料1；取羟乙基丙烯酸改性氢化双酚A环氧树脂加入环氧丙烷丁基醚中，搅拌溶解均匀后，得物料2；将物料2加入保温的物料1中，保持温度为70~90℃，搅拌反应1~2小时后，降温至室温后加入引发剂、填料和颜料，混合搅拌分散均匀，得A组分；

2）制备B组分：取丙烯酸树脂、聚酯多元醇和氯代烃混合搅拌均匀后，加入扩链剂、催化剂、还原剂、助剂、填料和颜料，搅拌分散均匀，得B组分。

2.如权利要求1所述的双组份路面标线涂料，其特征在于，所述填料为滑石粉、硅酸盐、碳酸钙粉、硫酸钡、二氧化硅中的一种或两种或两种以上的任意组合物；所述颜料为钛白粉、铬黄、钼红、炭黑中的一种。

3.如权利要求1所述的双组份路面标线涂料，其特征在于，使用时按照1：1取A组分和B组分混合搅拌均匀，完成反应后，涂刷在待施工路面。

4.如权利要求1所述的双组份路面标线涂料，其特征在于，步骤1）中混合搅拌分散均匀后还包括将分散均匀的物料在0.01~0.02MPa压力下进行加压匀质；步骤2）中搅拌分散均匀后还包括将分散均匀的物料在0.01~0.02MPa压力下进行加压匀质。