CN108467653B - 速熔环保高韧性热熔标线涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种速熔环保高韧性热熔标线涂料及制备方法，其原料的重量份组成为：石油树脂115‑135份、改性增塑剂8‑10份、蜡8‑12份、颜料15‑35份、玻璃微珠0‑350份、填料550‑850份、水1‑1.5份、抗氧剂0.2‑1.5份、热塑性弹性体3‑7份。组份中的水在生产过程中与油性物质形成乳化共沸物，提高了组份间的相容性，可降低石油树脂的添加量；在施工过程中，随着温度升高，乳化共沸物可以延长水在高温阶段的滞留时间，加快了涂料的熔化速度，水的挥发会带走部分热量，而使得涂料不易焦化，最终水会完全挥发，油性物质重新回到组份中，所以涂料的性能不会受到影响。热塑性弹性材料的添加提高了涂料的柔韧性，增强了涂料的耐低温能力，进一步提高涂料对低温及昼夜温差较大区域的适应能力。

Description

速熔环保高韧性热熔标线涂料及制备方法

【技术领域】

本发明涉及路政涂料技术领域，尤其涉及一种速熔环保高韧性热熔标线涂料及制备方法。

【背景技术】

近年来，随着交通领域日新月异的发展，道路标线已经广泛应用于各等级的公路和机场环境中，是交通出行和交通安全的重要组成部分。道路交通标线要经受风吹、日晒、雨淋、高温、低温、高湿度、高海拔等恶略环境，车轮的碾压磨损，甚者在北方的冬天还要经常面临防滑链的撕裂，除雪剂的侵蚀等。故由于交通标线应用环境的特殊性，决定了制备道路标线材料本身的特殊性。

现有标线涂料的原料组份通常会包括树脂类、蜡类、增塑剂等亲油物质以及填料类等亲水物质，所以涂料在加热熔化时的相容性较差，故而导致涂料在加热熔化过程中的时间较长，搅拌阻力大，局部高温致使涂料焦化结碳，进而最终形成的标线存在耐磨性差、颜色不鲜艳、使用寿命短等技术问题。再者，为达到国家标准关于标线涂料的各项指标，现有标线涂料的原料组份中有机物占比较高，浪费资源的同时增加了对环境的污染。

因此，如何改善标线涂料的性能，以促进标线涂料的发展，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种速熔环保高韧性热熔标线涂料及制备方法，该标线涂料性能优异，相容性较好，在加热熔化过程不易焦化，施工难度较低，能够使得最终形成的标线具有较强的韧性，还降低了有机物的添加量，使得涂料组份更为环保。

一方面，本发明实施例提供了一种速熔环保高韧性热熔标线涂料，其原料的重量份组成为：石油树脂115-135份、改性增塑剂8-10份、蜡8-12份、颜料15-35份、玻璃微珠0-350份、填料550-850份、水1-1.5份、抗氧剂0.2-1.5份、热塑性弹性材料3-7份。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述石油树脂为改性碳五石油树脂、改性间戊二烯石油树脂和改性饱和碳九石油树脂中的一种或两种的混合物。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述改性增塑剂原料按质量分数由如下组分组成：

92％的石蜡基白油和/或环烷基白油、5％的烯酐、2.5％的乳化剂、0.35％的缓蚀剂和0.25％的防腐杀菌剂；

其制备方法包括如下步骤：

(1)按质量分数取30％的石蜡基白油和/或环烷基白油打入反应釜，混合均匀，加热至45℃，然后按质量分数加入5％的烯酐、2.5％的乳化剂、0.35％的缓蚀剂和0.25％的防腐杀菌剂后，搅拌15min得到A液；

(2)按质量分数取剩下62％的石蜡基白油和/或环烷基白油加入A液中，搅拌30min，混合均匀，过滤，得到改性增塑剂待用。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述酯蜡为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡、乙撑双硬酯酰胺或十八烷酸中的一种或两种以上的混合物。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述热塑性弹性材料为热塑性橡胶TPR、热塑性弹性体TPE、SEBS热塑性弹性体或SEPS热塑性弹性体中的一种或两种以上的混合物。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，其原料的重量份组成为：改性碳五石油树脂125份、改性增塑剂9.5份、聚乙烯蜡9份、乙撑双硬酯酰胺3份、颜料20份、碳酸钙粉405份、60目重质碳酸钙砂425份、水1.5份、抗氧剂0.5份、TPR 3份。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，其原料的重量份组成为：改性间戊二烯石油树脂115份、改性增塑剂9份、聚丙烯蜡10份、十八烷酸2份、颜料25份、玻璃微珠250份、碳酸钙粉400份、60目石英砂185份、水1.5份、抗氧剂1份、TPR 2份、TPE 1份、SEBS热塑性弹性体1份。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，其原料的重量份组成为：改性间戊二烯石油树脂135份、改性增塑剂10份、聚乙烯蜡6份、十八烷酸2份、颜料35份、玻璃微珠350份、碳酸钙粉390份、60目石英砂85份、水1.5份、抗氧剂1份、TPE 2份、SEBS热塑性弹性体2份、SEPS热塑性弹性体2份。

另一方面，本发明实施例提供了速熔环保高韧性热熔标线涂料的制备方法，包括如下步骤：

开启车间空气净化除尘器、脉冲回收式除尘器、立式提升机和卧式螺带混合机，按重量份依次选取填料、颜料、蜡、改性增塑剂、抗氧剂、热塑性弹性材料和水加入卧式螺带混合机搅拌20min，混合均匀，然后按重量份加入玻璃微珠、石油树脂，继续搅拌3-5min，混合均匀，出料包装。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明提供了一种速熔环保高韧性热熔标线涂料及制备方法，通过在组份中添加了少量的水，使之在生产过程中与油性物质形成乳化共沸物，增大了组份之间的相容性，同时提高了乳化共沸物中水的沸点，使得混合与反应更为充分，较高的相容性可以降低石油树脂的添加量，故而提高了涂料的抗污能力，即节约能源，又减少了石油树脂分解降产生的VOC的排放，使得涂料组份更为环保。

在施工过程中，随着温度升高，水与乳化共沸物形成的蒸汽在涂料中运行使涂料均匀升温，避免了由于局部高温导致的涂料焦化现象，另外，由于乳化共沸物中水的沸点的提高，可以在一定程度上延长水在高温阶段的滞留时间，从而加快涂料的熔化速度，同时由于涂料组份间流动性的增加，降低了搅拌阻力，水的不断挥发将热量均匀传导，而使得涂料更不易焦化，当温度增加到一定程度，水会完全挥发，油性物质沸点较高会凝聚成油珠返回到涂料组份中，所以涂料的性能不会受到水的负面影响。

另外，涂料组份中添加的热塑性弹性材料TPR、TPE、SEBS或SEPS，可以提高涂料的韧性，也可以增强涂料的韧性，从而进一步提高了涂料适应极端环境的能力。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例提供了一种速熔环保高韧性热熔标线涂料，其原料的重量份组成为：

石油树脂115-135份、改性增塑剂8-10份、蜡8-12份、颜料15-35份、玻璃微珠0-350份、填料550-850份、水1-1.5份、抗氧剂0.2-1.5、热塑性弹性材料3-7份。

其中，所述石油树脂为改性碳五石油树脂、改性间戊二烯石油树脂和改性饱和碳九石油树脂中的一种或两种的混合物。

需要说明的是，本发明中采用改性石油树脂的目的是为了减小石油树脂的内聚力，从而提高石油树脂的流动性和分散性。

其中，改性增塑剂原料按质量分数由如下组分组成：

92％的石蜡基白油和/或环烷基白油、5％的烯酐、2.5％的乳化剂、0.35％的缓蚀剂和0.25％的防腐杀菌剂；

其制备方法包括如下步骤：

(1)按质量分数取30％的石蜡基白油和/或环烷基白油打入反应釜，混合均匀，加热至45℃，然后按质量分数加入5％的烯酐、2.5％的乳化剂、0.35％的缓蚀剂和0.25％的防腐杀菌剂后，搅拌15min得到A液；

(2)按质量分数取剩下62％的石蜡基白油和/或环烷基白油加入A液中，搅拌30min，混合均匀，过滤，得到改性增塑剂待用。

需要说明的是，改性增塑剂的使用提高了涂料各组分间的相容性，增加了涂料的流动性，同时减少石油树脂用量，从而有效降低了有机物分解产生的VOC排放，减少了对空气及周边环境的污染；另外，可以保证涂料在储存、运输及施工期间不变颜色，提高了所形成的标线长时间处于极端环境时的抗变色性能。

在制备方法中将石蜡基白油和/或环烷基白油分两次加入的目的是：在步骤(1)，温度维持在45℃，是高于室温的，步骤(2)中需要进行出料包装，会存在热胀冷缩效率，导致包装效果不佳，若在步骤(2)中加入室温状态下的石蜡基白油和/或环烷基白油，可以加速产品降温至环境实际温度，缓解了热胀冷缩带来的体积变化。

蜡为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡、乙撑双硬酯酰胺或十八烷酸中的一种或两种以上的混合物。

抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。

热塑性弹性材料为热塑性橡胶TPR、热塑性弹性体TPE、SEBS热塑性弹性体或SEPS热塑性弹性体中的一种或两种以上的混合物。

颜料为钛白粉、铬黄、氧化铁黄、氧化铁黑、炭黑、酞青蓝、有机黄、耐晒黄、永固黄或永固红金属络合染料的一种或两种以上的混合物。

填料为天然重质碳酸钙矿粉、石英砂或滑石粉中的一种或两种以上的混合物。

实施例1

本实施例的速熔环保高抗污热熔标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：改性间戊二烯石油树脂115份、改性增塑剂8份、蜡8份、颜料15份、填料850份、水1份、抗氧剂0.3份、热塑性弹性材料3份。

实施例2

本实施例的速熔环保高抗污热熔标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：改性间戊二烯石油树脂120份、改性增塑剂9份、蜡10份、颜料25份、玻璃微珠250份、填料590份、水1.25份、抗氧剂0.9份、热塑性弹性材料5份。

实施例3

本实施例的速熔环保高抗污热熔标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：改性间戊二烯石油树脂135份、改性增塑剂10份、蜡12份、颜料35份、玻璃微珠350份、填料490份、水1.5份、抗氧剂1.5份、热塑性弹性材料7份。

实施例4

改性碳五石油树脂125份、改性增塑剂9.5份、聚乙烯蜡9份、乙撑双硬酯酰胺3份、颜料20份、碳酸钙粉405份、60目重质碳酸钙砂425份、水1.5份、抗氧剂0.5份、TPR 3份。

实施例5

本实施例的速熔环保高韧性热熔标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：改性间戊二烯石油树脂115份、改性增塑剂9份、聚丙烯蜡10份、十八烷酸2份、颜料25份、玻璃微珠250份、碳酸钙粉400份、60目石英砂185份、水1.5份、抗氧剂1份、TPR 2份、TPE 1份、SEBS热塑性弹性体1份。

实施例6

本实施例的速熔环保高韧性热熔标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：改性间戊二烯石油树脂135份、改性增塑剂10份、聚乙烯蜡6份、十八烷酸2份、颜料35份、玻璃微珠350份、碳酸钙粉390份、60目石英砂85份、水1.5份、抗氧剂1份、TPE 2份、SEBS热塑性弹性体2份、SEPS热塑性弹性体2份。

实施例1-6的涂料可通过如下方法进行制备：

开启车间空气净化除尘器、脉冲回收式除尘器、立式提升机和卧式螺带混合机，按重量份依次选取填料、颜料、蜡、改性增塑剂、抗氧剂、热塑性弹性材料和水加入卧式螺带混合机搅拌20min，混合均匀，然后按重量份加入玻璃微珠、石油树脂，继续搅拌3-5min，混合均匀，出料包装。

综上所述，本发明提供了一种速熔环保高韧性热熔标线涂料及制备方法，通过在组份中添加了少量的水，使之在生产过程中与油性物质形成乳化共沸物，增大了组份之间的相容性，同时提高了乳化共沸物中水的沸点，使得混合与反应更为充分，较高的相容性可以降低石油树脂的添加量，故而提高了涂料的抗污能力，在节约能源的同时，还可以减少石油树脂在紫外线照射产生的分解物，降低了VOC的排放，使得涂料组份更为环保。

在施工过程中，随着温度升高，水与乳化共沸物形成的蒸汽在涂料中运行使涂料均匀升温，避免了由于局部高温导致的涂料焦化现象，另外，由于乳化共沸物中水的沸点的提高，可以在一定程度上延长水在高温阶段的滞留时间，从而加快涂料的熔化速度，同时由于涂料组份间流动性的增加，降低了搅拌阻力，水的不断挥发也会带走部分热量，而使得涂料更不易焦化，当温度增加到一定程度，水会完全挥发，油性物质沸点较高会凝聚成油珠返回到涂料组份中，所以涂料的性能不会受到水的负面影响。

另外，涂料组份中添加的热塑性弹性材料TPR、TPE、SEBS或SEPS，可以提高涂料的韧性，也可以增强涂料的韧性，从而进一步提高了涂料适应极端环境的能力。

需要说明的是，以上组成原料的重量是以重量份作为配比，在生产时可按照比例增大或减少，如大规模生产可以以公斤为单位，或以吨为单位，小规模生产也可以以克或毫克为单位，重量可以增大或者减小，但各组成之间的重量配比的比例不变。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种速熔环保高韧性热熔标线涂料，其特征在于，其原料的重量份组成为：石油树脂115-135份、改性增塑剂8-10份、蜡8-12份、颜料15-35份、玻璃微珠0-350份、填料550-850份、水1-1.5份、抗氧剂0.2-1.5份、热塑性弹性材料3-7份；

其中，所述石油树脂为改性碳五石油树脂、改性间戊二烯石油树脂和改性饱和碳九石油树脂中的一种或两种的混合物；

所述改性增塑剂原料按质量分数由如下组分组成：

92％的石蜡基白油和/或环烷基白油、5％的烯酐、2.5％的乳化剂、0.35％的缓蚀剂和0.25％的防腐杀菌剂；

其制备方法包括如下步骤：

(1)按质量分数取30％的石蜡基白油和/或环烷基白油打入反应釜，混合均匀，加热至45℃，然后按质量分数加入5％的烯酐、2.5％的乳化剂、0.35％的缓蚀剂和0.25％的防腐杀菌剂后，搅拌15min得到A液；

(2)按质量分数取剩下62％的石蜡基白油和/或环烷基白油加入A液中，搅拌30min，混合均匀，过滤，得到改性增塑剂待用。

2.根据权利要求1所述的速熔环保高韧性热熔标线涂料，其特征在于，所述蜡为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡、乙撑双硬酯酰胺或十八烷酸中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求2所述的速熔环保高韧性热熔标线涂料，其特征在于，所述抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。

4.根据权利要求3所述的速熔环保高韧性热熔标线涂料，其特征在于，所述热塑性弹性材料为热塑性橡胶TPR、热塑性弹性体TPE、SEBS热塑性弹性体或SEPS热塑性弹性体中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求4所述的速熔环保高韧性热熔标线涂料，其特征在于，其原料的重量份组成为：改性碳五石油树脂125份、改性增塑剂9.5份、聚乙烯蜡9份、乙撑双硬酯酰胺3份、颜料20份、碳酸钙粉405份、60目重质碳酸钙砂425份、水1.5份、抗氧剂0.5份、TPR 3份。

6.根据权利要求4所述的速熔环保高韧性热熔标线涂料，其特征在于，其原料的重量份组成为：改性间戊二烯石油树脂115份、改性增塑剂9份、聚丙烯蜡10份、十八烷酸2份、颜料25份、玻璃微珠250份、碳酸钙粉400份、60目石英砂185份、水1.5份、抗氧剂1份、TPR 2份、TPE 1份、SEBS热塑性弹性体1份。

7.根据权利要求4所述的速熔环保高韧性热熔标线涂料，其特征在于，其原料的重量份组成为：改性间戊二烯石油树脂135份、改性增塑剂10份、聚乙烯蜡10份、十八烷酸2份、颜料35份、玻璃微珠350份、碳酸钙粉390份、60目石英砂85份、水1.5份、抗氧剂1份、TPE 2份、SEBS热塑性弹性体2份、SEPS热塑性弹性体2份。

8.根据权利要求1-7任一项所述的速熔环保高韧性热熔标线涂料的制备方法，包括如下步骤：

开启车间空气净化除尘器、脉冲回收式除尘器、立式提升机和卧式螺带混合机，按重量份依次选取填料、颜料、蜡、改性增塑剂、抗氧剂、热塑性弹性材料和水加入卧式螺带混合机搅拌20min，混合均匀，然后按重量份加入玻璃微珠、石油树脂，继续搅拌3-5min，混合均匀，出料包装。