CN108485455B - 速熔环保热熔突起型标线涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种速熔环保热熔突起型标线涂料，其原料的重量份组成为：石油树脂110‑120份、增塑剂8‑10份、蜡10‑12份、颜料15‑30份、玻璃微珠180‑350份、填料480‑650份、抗氧剂0.5‑1.5份、水1‑1.5份、气相二氧化硅1.5‑2.5份、防腐剂0.01‑0.03份、防腐蚀剂0.02‑0.06份、硫酸钡粉1.5‑2.5份。组份中的水在生产时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；施工时随着温度升高，乳化共沸物可以延长水在高温阶段的滞留时间，水的挥发将热量均匀快速传导，加快涂料熔化的同时避免或减少焦化的发生，最终水会完全挥发，油性物质重新回到组份。涂料中定型剂类组份进行预分散增重处理，使得定型剂各组份形成与碳酸钙粉相接近的堆积密度，使得涂料组份间混合更为均匀，性能更为优异。

Description

速熔环保热熔突起型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热熔突起型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与智能驾驶技术的快速崛起，对道路标线的要求更加规范、严格，智能道路交通标线广泛应用，突起震荡交通标线属于智能交通标线，能在雨夜产生反光效果，可以使碾压标线的轮胎产生振动并发出异常声音，警示司机当前已驶入危险区域应立刻返回安全车道。公路上设置此种标线可大幅度降低交通事故发生率，减少乘车人员的伤亡和车辆财产的损失，这就要求标线至少具备如下性能：高抗压、耐冲击、干燥快、夜间及雨夜反光、振动、耐摩擦、不易变形、寿命长，还可以根据地区气候微调组份，使其适用于沥青、水泥等路面。道路交通标线不仅要经受风吹、日晒、雨淋、高温、高湿度、低温等恶劣环境，还有车轮的碾压磨损，甚者在北方的冬天还要经常面临防滑链的撕裂，除雪剂的侵蚀等特殊应用环境，决定了制备道路标线材料组份的特殊性。

现有热熔突起标线涂料的原料组份通常会包括树脂类、定型剂类、蜡类、增塑剂以及填料类等物质，定型剂类物质一般容积堆积密度较小生产涂料的混合机很难将其混合均匀，有机膨润土类定型剂的比重较大但其生产的热熔突起震荡标线涂料施工加热时很容易产生焦化，导致涂料没有流动性、黄变等问题。另外涂料组分中树脂类、蜡类、增塑剂等属于亲油物质，填料类属于亲水物质，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热熔突起型标线涂料及制备方法，该标线涂料性能优异，相容性好，加热熔化过程时间短、不易焦化、搅拌阻力小并具有优异的流动性与良好的定型性，所形成的标线色彩靓丽、耐磨性高，具有优异的环境适应性及较长的使用寿命，适用于我国的绝大部分区域，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热熔突起型标线涂料，其原料的重量份组成为：石油树脂110-120份、增塑剂8-10份、蜡10-12份、颜料15-30份、玻璃微珠180-350份、填料480-650份、抗氧剂0.5-1.5份、水1-1.5份、气相二氧化硅1.5-2.5份、防腐剂0.01-0.03份、防腐蚀剂0.02-0.06份、硫酸钡粉1.5-2.5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，所述石油树脂为碳五石油树脂、改性碳五石油树脂、间戊二烯石油树脂、改性间戊二烯石油树脂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，所述增塑剂为石蜡基白油、环烷基白油或邻苯二甲酸二辛脂。

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，所述蜡为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、沙索蜡、费托蜡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，所述填料为天然重质碳酸钙粉或石英砂中的一种或两种混合物。

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中的一种或两种混合物。

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：间戊二烯石油树脂115份、增塑剂9份、聚乙烯蜡8份、十八烷酸2份、颜料30份、玻璃微珠300份、天然重质碳酸钙粉425份、60目石英砂125份、抗氧剂0.5份、水1.3份、气相二氧化硅2份、防腐剂0.02份、防腐蚀剂0.04份、硫酸钡粉2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110份、增塑剂8份、聚乙烯蜡8份、十八烷酸2份、颜料30份、玻璃微珠350份、天然重质碳酸钙粉400份、60目石英砂100份、抗氧剂0.5份、水1.5份、气相二氧化硅2.5份、防腐剂0.03份、防腐蚀剂0.06份、硫酸钡粉2.5份。

另一方面，本发明实施例提供了一种速熔环保热熔突起型标线涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按上述重量份数取防腐剂和防腐蚀剂，并取和硫酸钡粉等重量份数的增塑剂，将取出的防腐剂和防腐蚀剂添加至增塑剂得到组份1；

(2)在带有液体喷淋装置的捏合式混合机内，按上述重量份数投放气相二氧化硅后盖上密封盖，将上述重量份数的水和步骤(1)得到的组份1通过喷淋装置依次加入混合机内，搅拌30min，混合均匀得到组份2；

(3)打开密封盖，按质量分数向步骤(2)中得到组份2中加入硫酸钡粉，搅拌30min，混合均匀得到组份3待用；

(4)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，取步骤(3)中的组份3，并按重量份依次选取填料、抗氧剂、颜料、蜡和余下的增塑剂加入卧式螺带混合机搅拌，混合均匀，最后按重量份加入玻璃微珠、石油树脂继续搅拌，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热熔突起型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，本发明技术方案中还对涂料组分中的定型剂类物质进行预分散增重处理，这一处理方法使得微量气相二氧化硅与水、增塑剂、防腐剂、防腐蚀剂、硫酸钡粉形成堆积密度与碳酸钙粉接近的效果，使得涂料生产时的混合快速均匀，所生产的标线涂料性能优异，相容性好，加热熔化过程时间短、不易焦化、搅拌阻力小并具有优异的流动性与良好的定型性，所形成的标线色彩靓丽、耐磨性高，具有优异的环境适应性及较长的使用寿命，适用于我国的绝大部分区域，还降低了有机物的添加量，使得涂料组份更为环保。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面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热熔突起型标线涂料，其原料的重量份组成为：

石油树脂110-120份、增塑剂8-10份、蜡10-12份、颜料15-30份、玻璃微珠180-350份、填料480-650份、抗氧剂0.5-1.5份、水1-1.5份、气相二氧化硅1.5-2.5份、防腐剂0.01-0.03份、防腐蚀剂0.02-0.06份、硫酸钡粉1.5-2.5份。

其中，石油树脂为碳五石油树脂、改性碳五石油树脂、间戊二烯石油树脂、改性间戊二烯石油树脂的一种或两种以上的混合物。

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，改性石油树脂是在树脂聚合完成后，先用蒸馏塔脱出溶剂，再经精馏塔在高温蒸汽的带动下经真空将树脂液中的小分子产物抽提，于熔融釜中添加酚类与亚磷酸酯类抗氧剂各2-3‰、聚异丁烯丁二酸酐1.1-1.3％，搅拌均匀后经造粒机冷却造粒得改性石油树脂。改性石油树脂的主要技术指标：软化点＞100℃，熔融粘度为160-250mpa.s，铁钴比色色度4-5号，酸值＜1(KOHmg/g)

增塑剂为石蜡基白油、环烷基白油或邻苯二甲酸二辛脂。

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。

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。需要说明的是，颜料的添加量和配比只决定着本发明涂料的颜色，不影响本发明技术方案的实质。

填料为天然重质碳酸钙粉或石英砂中的一种或两种混合物。

抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种混合物。

需要说明的是，本发明技术方案的采用亲水型气相二氧化硅定型，其具有纯度高、颗粒粒径小、比表面积大、容积堆积密度小、稳定性好的特点，因容积堆积密度太小，生产热熔涂料的混合机很难将其搅拌混合均匀，导致标线施工时出现不定型或不流动的情况，致使无法正常施工。本发明是将气相二氧化硅与水、增塑剂、硫酸钡(细度325-400目)进行捏合式混合预分散增重处理，得到容积堆积密度与钙粉相近的产物。可确保涂料生产时的搅拌混合均匀性，进一步确保标线施工时涂料在一定推力或压力作用下的流动顺畅性与良好的定型效果。

实施例1

本实施例的速熔环保热熔突起型标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：

石油树脂110份、增塑剂8份、蜡10份、颜料15份、玻璃微珠180份、填料650份、抗氧剂0.5份、水1份、气相二氧化硅1.5份、防腐剂0.01份、防腐蚀剂0.02份、硫酸钡粉1.5份。

实施例2

本实施例的速熔环保热熔突起型标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：

石油树脂115份、增塑剂9份、蜡11份、颜料25份、玻璃微珠250份、填料580份、抗氧剂1份、水1.2份、气相二氧化硅2份、防腐剂0.02份、防腐蚀剂0.04份、硫酸钡粉2份。

实施例3

本实施例的速熔环保热熔突起型标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：

石油树脂120份、增塑剂10份、蜡12份、颜料30份、玻璃微珠350份、填料480份、抗氧剂1.5份、水1.5份、气相二氧化硅2.5份、防腐剂0.03份、防腐蚀剂0.06份、硫酸钡粉2.5份。

实施例4

本实施例的速熔环保热熔突起型标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：

碳五石油树脂120份、增塑剂10份、聚乙烯蜡10份、十八烷酸2份、颜料20份、玻璃微珠180份、天然重质碳酸钙粉400份、60目石英砂260份、抗氧剂1.5份、水1份、气相二氧化硅1.5份、防腐剂0.01份、防腐蚀剂0.03份、硫酸钡粉1.5份。

实施例5

本实施例的速熔环保热熔突起型标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：

间戊二烯石油树脂115份、增塑剂9份、聚乙烯蜡8份、十八烷酸2份、颜料30份、玻璃微珠300份、天然重质碳酸钙粉425份、60目石英砂125份、抗氧剂0.5份、水1.3份、气相二氧化硅2份、防腐剂0.02份、防腐蚀剂0.04份、硫酸钡粉2份。

实施例6

本实施例的速熔环保热熔突起型标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：

改性间戊二烯石油树脂110份、增塑剂8份、聚乙烯蜡8份、十八烷酸2份、颜料30份、玻璃微珠350份、天然重质碳酸钙粉400份、60目石英砂100份、抗氧剂0.5份、水1.5份、气相二氧化硅2.5份、防腐剂0.03份、防腐蚀剂0.06份、硫酸钡粉2.5份

本实施例的速熔环保热熔突起型标线涂料，以重量份数计，主要原料组成为：

实施例1-7的涂料可通过如下方法进行制备：

(1)按上述重量份数取防腐剂和防腐蚀剂，并取和硫酸钡粉等重量份数的增塑剂，将取出的防腐剂和防腐蚀剂添加至增塑剂得到组份1；

(2)在带有液体喷淋装置的捏合式混合机内，按上述重量份数投放气相二氧化硅后盖上密封盖，将上述重量份数的水和步骤(1)得到的组份1通过喷淋装置依次加入混合机内，搅拌30min，混合均匀得到组份2；

(3)打开密封盖，按质量分数向步骤(2)中得到组份2中加入硫酸钡粉，搅拌30min，混合均匀得到组份3待用；

(4)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，取步骤(3)中的组份3，并按重量份依次选取填料、抗氧剂、颜料、蜡和余下的增塑剂加入卧式螺带混合机搅拌，混合均匀，最后按重量份加入玻璃微珠、石油树脂继续搅拌，混合均匀，出料包装。

需要说明的是，步骤(1)-步骤(3)为本发明定型剂类物质的制备方法，采用亲水型气相二氧化硅定型，其具有纯度高、颗粒粒径小、比表面积大、容积堆积密度小、稳定性好的特点，因容积堆积密度太小，生产热熔涂料的混合机很难将其搅拌混合均匀，导致标线施工时出现不定型或不流动的情况，致使无法正常施工。本发明是将气相二氧化硅与水、增塑剂、硫酸钡(细度325-400目)进行捏合式混合预分散增重处理，得到容积堆积密度与钙粉相近的产物。可确保涂料生产时的搅拌混合均匀性，进一步确保标线施工时涂料在一定推力或压力作用下的流动顺畅性与良好的定型效果。

综上所述，本发明提供了一种速熔环保热熔突起型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，本发明技术方案中还对涂料组分中的定型剂类物质进行预分散增重处理，这一处理方法使得微量气相二氧化硅与水、增塑剂、防腐剂、防腐蚀剂、硫酸钡形成堆积密度与碳酸钙粉接近的效果，使得涂料生产时的混合快速均匀，所生产的标线涂料性能优异，相容性好，加热熔化过程时间短、不易焦化、搅拌阻力小并具有优异的流动性与良好的定型性，所形成的标线色彩靓丽、耐磨性高，具有优异的环境适应性及较长的使用寿命，适用于我国的绝大部分区域，还降低了有机物的添加量，使得涂料组份更为环保。

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 (9)

1.一种速熔环保热熔突起型标线涂料，其特征在于，其原料的重量份组成为：石油树脂110-120份、增塑剂8-10份、蜡10-12份、颜料15-30份、玻璃微珠180-350份、填料480-650份、抗氧剂0.5-1.5份、水1-1.5份、气相二氧化硅1.5-2.5份、防腐剂0.01-0.03份、防腐蚀剂0.02-0.06份、硫酸钡粉1.5-2.5份。

2.根据权利要求1所述的速熔环保热熔突起型标线涂料，其特征在于，所述石油树脂为碳五石油树脂、改性碳五石油树脂、间戊二烯石油树脂、改性间戊二烯石油树脂的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求2所述的速熔环保热熔突起型标线涂料，其特征在于，所述增塑剂为石蜡基白油、环烷基白油或邻苯二甲酸二辛脂。

4.根据权利要求3所述的速熔环保热熔突起型标线涂料，其特征在于，所述蜡为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、沙索蜡、费托蜡或十八烷酸中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求4所述的速熔环保热熔突起型标线涂料，其特征在于，所述填料为天然重质碳酸钙粉或石英砂中的一种或两种混合物。

6.根据权利要求5所述的速熔环保热熔突起型标线涂料，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中的一种或两种混合物。

7.根据权利要求6所述的速熔环保热熔突起型标线涂料，其特征在于，其原料的重量份组成为：间戊二烯石油树脂115份、增塑剂9份、聚乙烯蜡8份、十八烷酸2份、颜料30份、玻璃微珠300份、天然重质碳酸钙粉425份、60目石英砂125份、抗氧剂0.5份、水1.3份、气相二氧化硅2份、防腐剂0.02份、防腐蚀剂0.04份、硫酸钡粉2份。

8.根据权利要求6所述的速熔环保热熔突起型标线涂料，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110份、增塑剂8份、聚乙烯蜡8份、十八烷酸2份、颜料30份、玻璃微珠350份、天然重质碳酸钙粉400份、60目石英砂100份、抗氧剂0.5份、水1.5份、气相二氧化硅2.5份、防腐剂0.03份、防腐蚀剂0.06份、硫酸钡粉2.5份。

9.根据权利要求1-8任一项所述的速熔环保热熔突起型标线涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按上述重量份数取防腐剂和防腐蚀剂，并取和硫酸钡粉等重量份数的增塑剂，将取出的防腐剂和防腐蚀剂添加至增塑剂得到组份1；

(2)在带有液体喷淋装置的捏合式混合机内，按上述重量份数投放气相二氧化硅后盖上密封盖，将上述重量份数的水和步骤(1)得到的组份1通过喷淋装置依次加入混合机内，搅拌30min，混合均匀得到组份2；

(3)打开密封盖，按质量分数向步骤(2)中得到组份2中加入硫酸钡粉，搅拌30min，混合均匀得到组份3待用；

(4)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，取步骤(3)中的组份3，并按重量份依次选取填料、抗氧剂、颜料、蜡和余下的增塑剂加入卧式螺带混合机搅拌，混合均匀，最后按重量份加入玻璃微珠、石油树脂继续搅拌，混合均匀，出料包装。