CN109401543A - 液体反光涂料及其制备方法与用途 - Google Patents
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Abstract
液体反光涂料及其制备方法与用途。该涂料有树脂、颜料、立体反光单元体、无离子水这四个组分,组方经济,在需反光物体的施工基面上使用后所形成的反光涂层具有良好的逆向反射广角性和反光效果,反光功能持久。该涂料制备方法的步骤较少,仅有制备树脂、加入颜料、再加入立体反光单元体和无离子水这三个步骤,每一步骤中均以简单的混合搅拌方式为主,另,树脂本身的制备采用聚合和中和反应,工艺简单,使用设备少。该涂料用途为:采用喷涂、刷涂、滚涂在需反光物体的施工基面上形成反光涂层,反光涂层使需反光物体的施工基面具有良好的反光性,该涂料用途广泛,适应性强,施工及维护简便易行、成本低、效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料,更具体地说,本发明涉及一种液体反光涂料,同时,本发明还涉及一种所述液体反光涂料的制备方法和用途。
背景技术
目前,在夜间具有一定反光功能的反光板(即反光标识)均为平面状的板体,其外侧面有一层反光涂层、内侧面有背胶层,该反光板存在以下缺陷:
1、逆向反射的广角性差,反光涂层中的反光物质分布在同一平面上,只有当光源垂直照射反光涂层时才有好的反光性能,一旦光源以倾斜角度照射反光涂层,该反光板的反光性能大幅降低,甚至会失去反光性能(仅能在60~120度的角度范围内实现反光);
2、制造工艺复杂、制造成本高;
3、施工工艺复杂、施工成本高,由于背胶层的粘接性能一般、厚度有限,对于需反光物体的施工要求高,要求其施工基面的材料为金属材料或橡胶材料且平整度要好,对于大量需反光的物体(如桥梁立柱、道路标识桩、隧道等)无法直接使用,只能先将反光板粘贴在金属板或橡胶板上得到复合板,将复合板进行裁剪并制成相应的形状,再通过螺栓将复合板固定在需反光的物体上,而对于形状复杂或异形的需反光物体(如道路标识桩、高速公路收费站的收费岛等),则难以进行施工;
4、后期的维护难度大、维护成本高,一旦部分被破坏,则需整体更换。
因此,开发出一种逆向反射的广角性佳、易于施工、用途广、施工成本和维护成本低的液体反光涂料,是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种液体反光涂料的制备方法,本方法工艺简单,使用设备少。
本发明另一个要解决的技术问题是提供一种上述制备方法制得的液体反光涂料,本涂料的组方经济,在需反光物体的施工基面上使用后所形成的反光涂层具有良好的逆向反射广角性和反光效果,反光功能持久,从而在夜间或者阴雨天提高辨识度、防止交通意外事故。
本发明再一个要解决的技术问题是提供一种上述液体反光涂料的用途,本液体反光涂料的用途广泛,施工及维护简便易行、效率较高,适宜于施工现场作业,施工及维护成本低。
针对本发明的液体反光涂料的制备方法来说,本发明的液体反光涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对40~50重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为100~150转/分,搅拌时间为10~15分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将15.5~17重量份的甲基丙烯酸甲酯、15.5~17重量份的丙烯酸丁酯、10~11重量份的甲基丙烯酸丁酯、14~16重量份的甲基丙烯酸、5~5.5重量份的苯乙烯、30~33重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5~5.5重量份的丙烯腈、1.5~1.6重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在95~118℃的温度下保温反应0.5小时后,加入1~1.05重量份的巯基乙醇,在3~5小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.3~0.35重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为19.22~21、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为6.4~7、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入10.58~11.5重量份的二甲基乙醇胺、3~3.1重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀,得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1100~1200转/分并向中和反应物中加入66.3~70重量份的无离子水,连续搅拌3~5分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入0.5~5重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为500~800转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为红色、黄色、蓝色、白色、绿色、黑色中的任一种;
3)在混合液中加入30~45重量份、40~90微米粒径、2.5~2.8g/cm3比重的立体反光单元体,在15~20分钟内将搅拌速度提高至200~300转/分,并在10~15分钟内滴入5~10重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至600~800转/分,连续搅拌15~20分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU。
所述树脂制备方法的化学反应式为:
本液体反光涂料的制备方法的步骤较少,仅有制备树脂、加入颜料、再加入立体反光单元体和无离子水这三个步骤,每一步骤中均以简单的混合搅拌方式为主,另,树脂本身的制备采用聚合、中和反应,因此,上述方法的工艺较为简单;因上述方法的工艺较为简单,故实施相关工艺所依赖使用的设备较少。
因此,本方法工艺简单,使用设备少。
作为本发明液体反光涂料的制备方法的一种优选,所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对80~100重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为100~200转/分,连续搅拌时间为2~3分钟,再将80~100重量份的防透光材料、0.5~3重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌5~10分钟,搅拌速度为400~500转/分,最后加入40~50重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌3~5分钟,搅拌速度为400~500转/分,得到混合胶,防透光材料为银粉、铝粉、钛白粉中的任一种,所述颜料的颜色为红色、黄色、蓝色、白色、绿色、黑色中的任一种;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为50~100转/分,连续搅拌时间为1~2分钟,内核的直径为30~60微米,内核的材料为苏打玻璃、不锈钢、氧化铝陶瓷中的任意一种;
(3)将50~100重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌5~10分钟,搅拌速度为200~300转/分,形成混合料;
(4)将300~450重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为200~300转/分,搅拌时间为5~8分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在80~100℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干40~60分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至25~30℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
立体反光单元体的制备方法的步骤较少,仅有六个步骤,分别为:混有防透光材料和颜料的混合胶制备、内核搅拌均匀、混合胶与内核搅拌均匀形成混合料、玻璃微珠与混合料搅拌均匀得到松散的物料、对松散的物料振动过筛及对留存在标准筛上的物料进行烘干、对冷却后的物料进行振动过筛,相关步骤中以简单的混合搅拌方式和/或其它方式(如:烘干、冷却、振动过筛)为主,因此,本方法的工艺较为简单。
对于本发明液体反光涂料的这一技术主题,本发明液体反光涂料根据上述制备方法制得。
对于本发明液体反光涂料的用途的这一技术主题,本发明液体反光涂料的用途为:采用喷涂、刷涂、滚涂这三种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度5~40℃,工艺时间10~30分钟。
为简洁说明问题起见,以下对本发明所述液体反光涂料、本发明所述液体反光涂料的用途均分别简称为本涂料、本用途。
本涂料中树脂内的功能性组分、立体反光单元体的相关介绍:
上述树脂为水性树脂。
甲基丙烯酸甲酯属于硬单体,具有透明度高、易聚合等优点,其聚合物最大的特点是具有优异的光学性能和耐候性能,主要是因为它是无定型聚合物,质地均匀,其内部分子排列方式不会影响进入内部的光线在各个部分通过的速度,光线能够以同样的速度前进,不会四面分散,互相干扰。
丙烯酸丁酯用作上述树脂的可聚合单体,属于软单体,在聚合物中起内增塑作用,可与各种硬单体及官能性单体进行共聚、交联、接枝等。
甲基丙烯酸丁酯通常用作聚合物改性。
甲基丙烯酸作为聚合物的中间体,可使上述树脂具有优越的流变和耐久特性。
苯乙烯是合成上述树脂的重要单体,属于硬单体,与丙烯腈共聚后制得的上述树脂具有耐冲击、色泽光亮的性能。
丙烯酸-β-羟丙酯是合成上述树脂的改性剂,具有性能优、用量少的特点,可显著提高上述树脂的整体性能。
丙烯腈是一种优良的非质子型极性单体,属于硬单体,丙烯腈的分子结构中含有碳-碳双键及氰基,化学性活泼,能参与各种反应,以致上述树脂具有质轻、耐寒、抗冲击性能较好等优点。
偶氮二异丁腈是一种特别出色的自由基引发剂,可作为单体的聚合引发剂。
巯基乙醇用作单体的聚合催化剂。
粉状过氧化苯甲酰用作上述树脂成型加工的引发剂。
正丁醇为上述树脂的溶剂。
乙醇是重要的有机溶剂,用于上述树脂的制备。
二甲基乙醇胺用作上述树脂的助剂。
甲基丙烯酸缩水甘油酯的分子内既含有碳碳双键,又含有环氧基团,故其既可进行自由基型反应,又可进行离子型反应,因此,其具有很高的反应活性,可分别进行不同的反应,用于上述树脂的合成。
由于本涂料长期在户外使用,要求其所形成的反光涂层具有附着力强、耐候性好、易清洁的性能。鉴于此,树脂作为承载颜料、立体反光单元体的基材,其配方设计要按满足上述应用性能的要求进行设计。
设计公式为:
Tg为聚合物的玻璃化温度,单位为℃,将Tg值设计为30℃;
Tg1-n为聚合物中各单体的玻璃化温度,单位为℃;
W1-n为聚合物中各单体的质量分数,单位为%。
L为省略号。
为更好地兼顾本涂料的柔韧性、附着力、耐候性、易施工等性能要求,在配方设计中引入了上述相应的软单体、硬单体,使得树脂的适应范围更为广阔。
如上所述可知,对于每个立体反光单元体而言,它包括内外依次布置的内核、混有防透光材料和颜料的混合胶层、若干玻璃微珠,内核、玻璃微珠的形状均为球状,内核的球面上敷有混合胶层,若干玻璃微珠借助混合胶层粘付在内核的球面上,每个玻璃微珠的球面上靠近混合胶层和内核的区域呈防透光状态,而每个玻璃微珠的球面上远离混合胶层和内核的区域呈透光状态,每个立体反光单元体为多球叠加三层复合式结构,所述三层为:内层为内核、中间层为混合胶层、外层为若干玻璃微珠,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01,内核上的若干玻璃微珠分布合理、均匀。
根据本涂料的用途,使用本涂料并采用喷涂、刷涂、滚涂这三种传统方法,可在需反光物体的施工基面上形成一层低表面能的反光涂层,且对于需反光物体的施工基面的施工要求(如:施工基面的材料、形状、粗糙度等)较低,换言之,本涂料可用于任意需要反光的物体上。因此,本涂料的用途广泛,施工及维护简便易行、效率较高,适宜于施工现场作业,施工及维护成本低。
本涂料的使用范围:隧道(隧道口部的端面、隧道的内侧墙)、桥梁(其墩柱立面)、渡槽、环形岛、高速公路收费站的收费岛、路缘石、标志桩、电线杆、路灯杆、标志杆、车行道或其近旁高出路面的构造物或其他障碍物、建筑物的外立面等。
本涂料在需反光物体的施工基面上形成反光涂层,分为三个阶段:
1)水蒸发阶段:本涂料中的水分随着施工基面的吸收、自然挥发而逐渐蒸发,在蒸发过程中促使相应粒子(如:颜料颗粒、立体反光单元体)流动,形成反光涂层的最初形态;
2)粒子靠近变形阶段:在本涂料的各组份之间的范德华力、双电层重叠排斥力的作用下,及在本涂料与大气之间的水-空气界面的毛细管作用力、液桥毛细管作用力等外力的作用下,粒子相互靠近、变形并趋缜密;
3)相互扩散阶段:在环境温度高于本涂料的玻璃化温度(即:T>Tg)的条件下,粒子之间进一步融合,在施工基面上形成一层固态的反光涂层。
可见,本涂料使用后,在需反光物体的施工基面上所形成的反光涂层中布置有若干上述立体反光单元体,上述立体反光单元体处于反光涂层厚度方向的不同位置处(即:上述立体反光单元体分布在反光涂层的不同厚度上,呈立体状分布),逆向反射的光路设计较为合理、独特,这让反光涂层达到最佳的逆向反射效果(即有效提高了本涂料的反光效果),这样,无论光源以垂直照射或以倾斜角度照射反光涂层时均有好的反光性能(即逆向反射性能),使得需反光物体的施工基面的反光效果良好。
经测试,对于水平布置且形成反光涂层的施工基面而言,能在0~360度的角度范围内实现反光;对于竖直布置且形成反光涂层的施工基面(即立面)而言,能在5~175度的角度范围内实现反光。反光涂层具有超广角、可视性的特点。
另,反光涂层在干燥和潮湿环境下均具有优异的逆向反射性能,且在保证逆向反射性能的同时,对施工基面具有良好的遮盖能力。
综上所述,本方法工艺简单,使用设备少。本涂料为水溶性涂料,其内仅有树脂、颜料、立体反光单元体、无离子水这四个组分,因此,本涂料的组方经济,在需反光物体的施工基面上使用后所形成的反光涂层具有良好的逆向反射广角性和反光效果,反光功能持久,从而在夜间或者阴雨天提高辨识度、防止交通意外事故(上述反光涂层的耐候性好,在施工基面上可持续使用3年时间,使用寿命长)。本涂料在5~40℃即可成膜,与需反光物体的施工基面的附着力较佳,有效、显著地提高需反光物体的施工基面的反光质量,持续发挥需反光物体的施工基面的反光性能。本涂料的用途广泛,适应性强,规模化使用简便易行、没有障碍,便于推广和实施。
本涂料易于存储,只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可。本涂料的部分物理化学性质为:
上述树脂制备方法中的相关组分均为市售品,具体信息如下:
组分名称 | 生产厂家 | 品级 |
甲基丙烯酸甲酯 | 日本三菱化学株式会社 | 优级品 |
丙烯酸丁酯 | 德国赢创工业集团 | 优级品 |
甲基丙烯酸丁酯 | 德国赢创工业集团 | 优级品 |
甲基丙烯酸 | 德国赢创工业集团 | 优级品 |
苯乙烯 | 中国台湾台塑集团 | 优级品 |
丙烯酸-β-羟丙酯 | 日本三菱化学株式会社 | 优级品 |
丙烯腈 | 中国台湾台塑集团 | 优级品 |
偶氮二异丁腈 | 日本三菱化学株式会社 | 优级品 |
正丁醇 | 中国石油吉化集团公司 | 优级品 |
乙醇 | 中国石油吉化集团公司 | 优级品 |
巯基乙醇 | 美国陶氏化学公司 | 优级品 |
粉状过氧化苯甲酰 | 荷兰阿克苏诺贝尔公司 | 优级品 |
二甲基乙醇胺 | 德国巴斯夫股份公司 | 优级品 |
甲基丙烯酸缩水甘油酯 | 美国陶氏化学公司 | 优级品 |
无离子水 | 安徽中盛非金属材料研究所有限公司 |
对于甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯腈、偶氮二异丁腈、巯基乙醇、二甲基乙醇胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯,它们的纯度均为试剂级纯度。
上述立体反光单元体制备方法中的相关组分均为市售品,具体信息如下:
内核的材料为苏打玻璃,具体为:内核采用苏打玻璃珠,其型号:SD1.5-50,密度:2.4~2.6g/cm3,直径:30~60微米,折射率:1.49~1.51,安徽中盛非金属材料研究所有限公司生产,内核具有一定的强度、易于粘接。
内核的材料为不锈钢,具体为:内核采用304不锈钢球型粉末,其直径:30~60微米,山东领英新材料科技有限公司生产。
内核的材料为氧化铝陶瓷,具体为:内核采用球型Al2O3陶瓷,其型号:S60,直径:30~60微米,秦皇岛一诺高新材料开发有限公司生产。
环氧胶水A组份、环氧胶水B组份的生产厂家:盐城壹加壹新材料科技有限公司,两种胶水的型号分别为YY506A、YY506B。
两种胶水的各自技术指标具体如下:
胶水种类 | 环氧胶水A组份 | 环氧胶水B组份 |
外观 | 透明粘稠体 | 淡黄色粘稠体 |
比重g/cm<sup>3</sup>(25℃) | 1.14±0.05 | 1.05±0.05 |
粘度CPS/25℃ | 12000~14000 | 10000~12000 |
两种胶水混合后的性能指标:
混合配比(重量比) | 环氧胶水A组份:环氧胶水B组份=2:1 |
可使用时间 | 60~90分钟 |
初步固化时间 | 2~3小时或80~100℃/0.5小时 |
完全固化时间 | 24~36小时或80~100℃/0.5~1小时 |
耐冷热温度℃ | -55~+120 |
冲击强度kJ/m<sup>2</sup> | 38~42 |
剥离强度kN/m | 44~48 |
剪切强度MPa | 38~40 |
收缩率% | ≤0.3 |
防透光材料为银粉,其生产厂家为:深圳市鑫盛丰科技有限公司生产的超细片状银粉,型号为XSF-PA300,技术指标如下:
Ag含量≥99.9%(质量百分比浓度)
松装密度:0.7~1(单位)g/cm3
振实密度:1.5~2.0(单位)g/cm3
色泽:白银色
粒径:3~5微米
比表面积:0.4~0.6m2/g
防透光材料为铝粉,其生产厂家为:广东华钠斯实业有限公司,型号:LH-S8057;
防透光材料为钛白粉,其生产厂家为:龙蟒伯利联集团股份有限公司,金红石型,型号:R-996。
玻璃微珠的生产厂家:安徽中盛非金属材料研究所有限公司,型号:TB2-51,主要技术指标如下:
材质:TiO2-BaO-SiO2系统高折射率玻璃
密度:4.2~4.4g/cm3
折射率:1.99~2.01
玻璃微珠的生产厂家,还可为:绵阳光耀新材料有限责任公司,型号:GY2-0508。
本涂料、上述立体反光单元体的制备方法中所涉及的颜料(六种颜色)均为市售品,具体信息如下:
在上述立体反光单元体的制备方法中,步骤(5)、(6)中相应物料的振动过筛采用市售的标准振筛机,其型号:GZS-200或GZS-300,圆周摇动次数:221次/分,振动次数:147次/分。
附图说明
图1为本涂料中的立体反光单元体内的一个玻璃微珠的逆向反射原理图。
图2为本涂料中的一个立体反光单元体的立体图。
图3为图2的剖视图。
图4为图3中的A部局部放大图(仅示出一个玻璃微珠)。
图5为图4的逆向反射原理图。
图6为水平布置且形成反光涂层的施工基面的逆向反射原理图(为俯视状态,且仅示出一个立体反光单元体)。
图7为竖直布置且形成反光涂层的施工基面的逆向反射原理图(为横向剖视且向下投影,仅示出每个立体反光单元体中的相应一个玻璃微珠)。
具体实施方式
以下通过附图及下面给出的实施例可以进一步清楚地了解本发明。但它们不是对本发明的限定。
如图1所示,i为入射角,θ为折射角,i=2θ,O-O’为光轴。
本涂料中的立体反光单元体将透明的玻璃微珠1作为实现逆向反射(亦称回归反射)的光学元件,玻璃微珠1是具有相同曲率半径的球面透镜,对于折射率为1的空气,玻璃微珠1的焦距F为:
F=nR/2(n-1)
式中:n为玻璃微珠1的折射率,R为玻璃微珠1的半径。
可以看出,对于傍轴光线,当玻璃微珠1的折射率为2.00时,入射平行光线将聚焦于玻璃微珠1的背面,实现较佳的逆向反射;另,对于离轴光线,均能在一定入射角下实现逆向反射。
如图2至图5所示,本涂料中的一个立体反光单元体,它包括内外依次布置的内核3、混有防透光材料和颜料的混合胶层2、若干玻璃微珠1,玻璃微珠1的折射率为1.99~2.01,内核3、玻璃微珠1的形状均为球状,内核3的球面上敷有混合胶层2,若干玻璃微珠1借助混合胶层2粘付在内核3的球面上,每个玻璃微珠1的球面上靠近混合胶层2和内核3的区域12呈防透光状态(因受到防透光材料的影响),而每个玻璃微珠1的球面上远离混合胶层2和内核3的区域11呈透光状态,所述立体反光单元体的粒径为40~90微米、比重为2.5~2.8g/cm3;内核3的直径为30~60微米,内核3的材料为苏打玻璃、不锈钢、氧化铝陶瓷中的任意一种;混合胶层2的材料为环氧胶水,防透光材料为银粉、铝粉、钛白粉中的任一种,颜料的颜色为红色、黄色、蓝色、白色、绿色、黑色中的任一种;玻璃微珠1的直径为5~8微米。可见,每个立体反光单元体为多球叠加三层复合式结构,所述三层为:内层为内核3、中间层为混合胶层2、外层为若干玻璃微珠1,内核3上的若干玻璃微珠1分布合理、均匀并将内核3的球面覆盖。
如图2至图5所示,所述立体反光单元体的反光原理为(仅以一个玻璃微珠1为例进行说明):外界光线自玻璃微珠1的球面上远离混合胶层2和内核3的区域11(呈透光状态)入射到玻璃微珠1内,并刚好到达玻璃微珠1的球面上靠近混合胶层2和内核3的区域12(呈防透光状态),外界光线受到防透光材料的影响产生逆向反射,最后外界光线又经玻璃微珠1的球面上远离混合胶层2和内核3的区域11穿出玻璃微珠1,可见,逆向反射的光路设计较为合理、独特,并产生较佳的逆向反射效果。这样,所述立体反光单元体的反光效果较佳。
参见图6,图6为水平布置且形成反光涂层C1的施工基面的逆向反射原理图(为俯视状态,且仅示出一个立体反光单元体)。反光涂层C1为水平布置,反光涂层C1中布置有若干上述立体反光单元体,若干上述立体反光单元体处于反光涂层C1厚度方向的不同位置处(即:若干上述立体反光单元体分布在反光涂层C1的不同厚度上)。
参见图2至图6,如上所述可知,对于每个立体反光单元体而言,内核3的球面上通过混有防透光材料和颜料的混合胶层2粘接若干玻璃微珠1(即:内核3的球面为玻璃微珠1所覆盖),每个玻璃微珠1的球面上靠近混合胶层2和内核3的区域12呈防透光状态(因受到防透光材料的影响),而每个玻璃微珠1的球面上远离混合胶层2和内核3的区域11呈透光状态,每个立体反光单元体为多球叠加三层复合式结构,所述三层为:内层为内核3、中间层为混合胶层2、外层为若干玻璃微珠1,玻璃微珠1的折射率为1.99~2.01,内核3上的若干玻璃微珠1分布合理、均匀并将内核3的球面覆盖,逆向反射的光路设计较为合理、独特,光源无论以水平状态或倾斜状态(图6中未示出所述倾斜状态)、从每个立体反光单元体的周向(即0~360°的角度范围)照射其时,每个立体反光单元体均可产生较佳的逆向反射,这让反光涂层C1达到较佳的逆向反射效果(即有效提高了本涂料的反光效果)。
因此,对于水平布置且形成反光涂层C1的施工基面而言,能在0~360°的角度范围内实现反光,反光涂层C1具有超广角、可视性的特点。
参见图7,图7为竖直布置且形成反光涂层C2的施工基面M的逆向反射原理图(为横向剖视且向下投影,仅示出每个立体反光单元体中的相应一个玻璃微珠1)。为清楚说明问题起见,仅以若干玻璃微珠1代替若干上述立体反光单元体。反光涂层C2为竖直布置,反光涂层C2中布置有若干上述立体反光单元体,若干上述立体反光单元体处于反光涂层C2厚度方向的不同位置处(即:若干上述立体反光单元体分布在反光涂层C2的不同厚度上)。
参见图2至图5、图7,如上所述可知,对于每个立体反光单元体而言,内核3的球面上通过混有防透光材料和颜料的混合胶层2粘接若干玻璃微珠1(即:内核3的球面为玻璃微珠1所覆盖),每个玻璃微珠1的球面上靠近混合胶层2和内核3的区域12呈防透光状态(因受到防透光材料的影响),而每个玻璃微珠1的球面上远离混合胶层2和内核3的区域11呈透光状态,每个立体反光单元体为多球叠加三层复合式结构,所述三层为:内层为内核3、中间层为混合胶层2、外层为若干玻璃微珠1,玻璃微珠1的折射率为1.99~2.01,内核3上的若干玻璃微珠1分布合理、均匀并将内核3的球面覆盖,逆向反射的光路设计较为合理、独特,光源与反光涂层C2之间保持5~175°的夹角、沿反光涂层C2的长度方向照射反光涂层C2时,上述若干立体反光单元体均可产生较佳的逆向反射(即施工基面M能在5~175°的角度范围内实现反光),这让反光涂层C2达到较佳的逆向反射效果(即有效提高了本涂料的反光效果)。
因此,对于竖直布置且形成反光涂层C2的施工基面M(即立面)而言,能在5~175°的角度范围内实现反光,反光涂层C2具有超广角、可视性的特点。
实施例1
本涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对40重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为100转/分,搅拌时间为15分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将15.5重量份的甲基丙烯酸甲酯、15.5重量份的丙烯酸丁酯、10重量份的甲基丙烯酸丁酯、14重量份的甲基丙烯酸、5重量份的苯乙烯、30重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5重量份的丙烯腈、1.5重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀(连续搅拌10分钟)后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在95℃的温度下(压力为常压)保温反应0.5小时后,加入1重量份的巯基乙醇,在3小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.3重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为19.22、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为6.4、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入10.58重量份的二甲基乙醇胺、3重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀(搅拌速度为300转/分,连续搅拌时间为20分钟),得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1100转/分并向中和反应物中加入66.3重量份的无离子水,连续搅拌3分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入0.5重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为500转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为红色;
3)在混合液中加入30重量份、40微米粒径、2.5g/cm3比重的立体反光单元体,在15分钟内将搅拌速度提高至200转/分,并在10分钟内滴入5重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至600转/分,连续搅拌15分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU;
所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对80重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为100转/分,连续搅拌时间为3分钟,再将80重量份的防透光材料、0.5重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌5分钟,搅拌速度为500转/分,最后加入40重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌3分钟,搅拌速度为500转/分,得到混合胶,防透光材料为钛白粉,所述颜料的颜色为红色;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为50转/分,连续搅拌时间为2分钟,内核的直径为30~60微米,内核的材料为氧化铝陶瓷;
(3)将50重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌5分钟,搅拌速度为300转/分,形成混合料;
(4)将300重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为200转/分,搅拌时间为8分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在80℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干60分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至25℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
用上述方法制得的本涂料,易于存储,只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可,密封储存1年不变质。
采用滚涂这种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度5℃,工艺时间30分钟。
实施例2
本涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对40重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为100转/分,搅拌时间为15分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将15.5重量份的甲基丙烯酸甲酯、15.5重量份的丙烯酸丁酯、10重量份的甲基丙烯酸丁酯、14重量份的甲基丙烯酸、5重量份的苯乙烯、30重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5重量份的丙烯腈、1.5重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀(连续搅拌10分钟)后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在95℃的温度下(压力为常压)保温反应0.5小时后,加入1重量份的巯基乙醇,在3小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.3重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为19.22、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为6.4、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入10.58重量份的二甲基乙醇胺、3重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀(搅拌速度为300转/分,连续搅拌时间为20分钟),得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1100转/分并向中和反应物中加入66.3重量份的无离子水,连续搅拌3分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入0.5重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为500转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为黑色;
3)在混合液中加入30重量份、40微米粒径、2.5g/cm3比重的立体反光单元体,在15分钟内将搅拌速度提高至200转/分,并在10分钟内滴入5重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至600转/分,连续搅拌15分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU;
所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对80重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为100转/分,连续搅拌时间为3分钟,再将80重量份的防透光材料、0.5重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌5分钟,搅拌速度为500转/分,最后加入40重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌3分钟,搅拌速度为500转/分,得到混合胶,防透光材料为钛白粉,所述颜料的颜色为黑色;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为50转/分,连续搅拌时间为2分钟,内核的直径为30~60微米,内核的材料为氧化铝陶瓷;
(3)将50重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌5分钟,搅拌速度为300转/分,形成混合料;
(4)将300重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为200转/分,搅拌时间为8分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在80℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干60分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至25℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
用上述方法制得的本涂料,易于存储,只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可,密封储存1年不变质。
采用滚涂这种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度5℃,工艺时间30分钟。
实施例3
液体反光涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对45重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为125转/分,搅拌时间为13分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将16.3重量份的甲基丙烯酸甲酯、16.3重量份的丙烯酸丁酯、10.5重量份的甲基丙烯酸丁酯、15重量份的甲基丙烯酸、5.3重量份的苯乙烯、32重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5.3重量份的丙烯腈、1.55重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀(连续搅拌13分钟)后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在107℃的温度下(压力为常压)保温反应0.5小时后,加入1.03重量份的巯基乙醇,在4小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.33重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为20.11、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为6.7、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入11.04重量份的二甲基乙醇胺、3.05重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀(搅拌速度为350转/分,连续搅拌时间为17分钟),得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1150转/分并向中和反应物中加入68.15重量份的无离子水,连续搅拌4分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入2.75重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为650转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为蓝色;
3)在混合液中加入37.5重量份、65微米粒径、2.65g/cm3比重的立体反光单元体,在17.5分钟内将搅拌速度提高至250转/分,并在13分钟内滴入8重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至700转/分,连续搅拌18分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU;
所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对90重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为150转/分,连续搅拌时间为2.5分钟,再将90重量份的防透光材料、1.75重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌8分钟,搅拌速度为450转/分,最后加入45重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌4分钟,搅拌速度为450转/分,得到混合胶,防透光材料为铝粉,所述颜料的颜色为蓝色;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为75转/分,连续搅拌时间为1.5分钟,内核的直径为30~60微米,内核的材料为不锈钢;
(3)将75重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌8分钟,搅拌速度为250转/分,形成混合料;
(4)将375重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为250转/分,搅拌时间为6.5分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在90℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干50分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至28℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
用上述方法制得的本涂料,易于存储,只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可,密封储存1年不变质。
采用刷涂这种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度23℃,工艺时间20分钟。
实施例4
液体反光涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对45重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为125转/分,搅拌时间为13分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将16.3重量份的甲基丙烯酸甲酯、16.3重量份的丙烯酸丁酯、10.5重量份的甲基丙烯酸丁酯、15重量份的甲基丙烯酸、5.3重量份的苯乙烯、32重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5.3重量份的丙烯腈、1.55重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀(连续搅拌13分钟)后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在107℃的温度下(压力为常压)保温反应0.5小时后,加入1.03重量份的巯基乙醇,在4小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.33重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为20.11、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为6.7、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入11.04重量份的二甲基乙醇胺、3.05重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀(搅拌速度为350转/分,连续搅拌时间为17分钟),得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1150转/分并向中和反应物中加入68.15重量份的无离子水,连续搅拌4分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入2.75重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为650转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为绿色;
3)在混合液中加入37.5重量份、65微米粒径、2.65g/cm3比重的立体反光单元体,在17.5分钟内将搅拌速度提高至250转/分,并在13分钟内滴入8重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至700转/分,连续搅拌18分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU;
所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对90重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为150转/分,连续搅拌时间为2.5分钟,再将90重量份的防透光材料、1.75重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌8分钟,搅拌速度为450转/分,最后加入45重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌4分钟,搅拌速度为450转/分,得到混合胶,防透光材料为铝粉,所述颜料的颜色为绿色;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为75转/分,连续搅拌时间为1.5分钟,内核的直径为30~60微米,内核的材料为不锈钢;
(3)将75重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌8分钟,搅拌速度为250转/分,形成混合料;
(4)将375重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为250转/分,搅拌时间为6.5分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在90℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干50分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至28℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
用上述方法制得的本涂料,易于存储,只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可,密封储存1年不变质。
采用刷涂这种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度23℃,工艺时间20分钟。
实施例5
本涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对50重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为150转/分,搅拌时间为10分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将17重量份的甲基丙烯酸甲酯、17重量份的丙烯酸丁酯、11重量份的甲基丙烯酸丁酯、16重量份的甲基丙烯酸、5.5重量份的苯乙烯、33重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5.5重量份的丙烯腈、1.6重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀(连续搅拌15分钟)后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在118℃的温度下(压力为常压)保温反应0.5小时后,加入1.05重量份的巯基乙醇,在5小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.35重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为21、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为7、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入11.5重量份的二甲基乙醇胺、3.1重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀(搅拌速度为400转/分,连续搅拌时间为15分钟),得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1200转/分并向中和反应物中加入70重量份的无离子水,连续搅拌5分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入5重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为800转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为白色;
3)在混合液中加入45重量份、90微米粒径、2.8g/cm3比重的立体反光单元体,在20分钟内将搅拌速度提高至300转/分,并在15分钟内滴入10重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至800转/分,连续搅拌15分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU;
所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对100重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为200转/分,连续搅拌时间为2分钟,再将100重量份的防透光材料、3重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌10分钟,搅拌速度为400转/分,最后加入50重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌5分钟,搅拌速度为400转/分,得到混合胶,防透光材料为银粉,该粉的粒径为3~5微米,该粉的比表面积为0.4~0.6㎡/g,所述颜料的颜色为白色;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为100转/分,连续搅拌时间为1分钟,内核的直径为30~60微米、折射率为1.49~1.51,内核的材料为苏打玻璃;
(3)将100重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌10分钟,搅拌速度为200转/分,形成混合料;
(4)将450重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为300转/分,搅拌时间为5分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在100℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干40分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至30℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
用上述方法制得的本涂料,易于存储,只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可,密封储存1年不变质。
采用喷涂这种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度40℃,工艺时间10分钟。
为了测试本涂料(采用实施例5所述的涂料)的性能,以六个需反光物体为实验试样,六个需反光物体分别为:隧道内壁、桥梁墩柱、标志杆的竖直施工基面(即立面)及收费岛、环形岛、路缘石的水平施工基面,用数字依次标记为1至6。
本涂料对上述实验试样进行涂覆处理后,分别在干燥、潮湿、连续降雨的三种气候环境下,采用GB/T16311检测方法(采用干湿表面逆反射标线测试仪,每km测3处,每处测9点)对逆反射亮度系数(逆反射亮度系数的单位为mcd·m-2·lx-1)进行测定,并对可视角进行测定,结果分别见表1、表2、表3(需要说明的是,表1、表2、表3中的逆反射亮度系数的数值为相应全部测定值的算术平均值,且所述数值仅取整数)。
表1
实验试样编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
逆反射亮度系数 | 546 | 624 | 589 | 603 | 593 | 512 |
可视角 | 5-175° | 5-175° | 5-175° | 0-360° | 0-360° | 0-360° |
从表1中可以看出,在干燥气候环境下,本涂料涂覆处理后的实验试样表面的反光性很好,逆反射亮度系数为512~624;对于竖直施工基面,可视角大于5°,即可实现反光;对于水平施工基面,实现0~360°反光。
表2
实验试样编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
逆反射亮度系数 | 326 | 374 | 343 | 389 | 376 | 307 |
可视角 | 5-175° | 5-175° | 5-175° | 0-360° | 0-360° | 0-360° |
从表2中可以看出,在潮湿气候环境下,本涂料涂覆处理后的实验试样表面的反光性好,逆反射亮度系数为307~389;对于竖直施工基面,可视角大于5°,即可实现反光;对于水平施工基面,实现0~360°反光。
表3
实验试样编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
逆反射亮度系数 | 207 | 213 | 211 | 226 | 224 | 205 |
可视角 | 5-175° | 5-175° | 5-175° | 0-360° | 0-360° | 0-360° |
从表3中可以看出,在连续降雨气候环境下,本涂料涂覆处理后的实验试样表面的反光性较好,逆反射亮度系数为205~226;对于竖直施工基面,可视角大于5°,即可实现反光;对于水平施工基面,实现0~360°反光。
实施例6
本涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对50重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为150转/分,搅拌时间为10分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将17重量份的甲基丙烯酸甲酯、17重量份的丙烯酸丁酯、11重量份的甲基丙烯酸丁酯、16重量份的甲基丙烯酸、5.5重量份的苯乙烯、33重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5.5重量份的丙烯腈、1.6重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀(连续搅拌15分钟)后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在118℃的温度下(压力为常压)保温反应0.5小时后,加入1.05重量份的巯基乙醇,在5小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.35重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为21、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为7、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入11.5重量份的二甲基乙醇胺、3.1重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀(搅拌速度为400转/分,连续搅拌时间为15分钟),得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1200转/分并向中和反应物中加入70重量份的无离子水,连续搅拌5分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入5重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为800转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为黄色;
3)在混合液中加入45重量份、90微米粒径、2.8g/cm3比重的立体反光单元体,在20分钟内将搅拌速度提高至300转/分,并在15分钟内滴入10重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至800转/分,连续搅拌15分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU;
所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对100重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为200转/分,连续搅拌时间为2分钟,再将100重量份的防透光材料、3重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌10分钟,搅拌速度为400转/分,最后加入50重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌5分钟,搅拌速度为400转/分,得到混合胶,防透光材料为银粉,该粉的粒径为3~5微米,该粉的比表面积为0.4~0.6㎡/g,所述颜料的颜色为黄色;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为100转/分,连续搅拌时间为1分钟,内核的直径为30~60微米、折射率为1.49~1.51,内核的材料为苏打玻璃;
(3)将100重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌10分钟,搅拌速度为200转/分,形成混合料;
(4)将450重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为300转/分,搅拌时间为5分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在100℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干40分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至30℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
用上述方法制得的本涂料,易于存储,只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可,密封储存1年不变质。
采用喷涂这种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度40℃,工艺时间10分钟。
为了测试本涂料(采用实施例6所述的涂料)的性能,以六个需反光物体为实验试样,六个需反光物体分别为:隧道内壁、桥梁墩柱、标志杆的竖直施工基面(即立面)及收费岛、环形岛、路缘石的水平施工基面,用数字依次标记为7至12。
本涂料对上述实验试样进行涂覆处理后,分别在干燥、潮湿、连续降雨的三种气候环境下,采用GB/T16311检测方法(采用干湿表面逆反射标线测试仪,每km测3处,每处测9点)对逆反射亮度系数(逆反射亮度系数的单位为mcd·m-2·lx-1)进行测定,并对可视角进行测定,结果分别见表4、表5、表6(需要说明的是,表4、表5、表6中的逆反射亮度系数的数值为相应全部测定值的算术平均值,且所述数值仅取整数)。
表4
实验试样编号 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
逆反射亮度系数 | 478 | 494 | 483 | 464 | 489 | 471 |
可视角 | 5-175° | 5-175° | 5-175° | 0-360° | 0-360° | 0-360° |
从表4中可以看出,在干燥气候环境下,本涂料涂覆处理后的实验试样表面的反光性很好,逆反射亮度系数为464~494;对于竖直施工基面,可视角大于5°,即可实现反光;对于水平施工基面,实现0~360°反光。
表5
实验试样编号 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
逆反射亮度系数 | 284 | 296 | 292 | 281 | 293 | 289 |
可视角 | 5-175° | 5-175° | 5-175° | 0-360° | 0-360° | 0-360° |
从表5中可以看出,在潮湿气候环境下,本涂料涂覆处理后的实验试样表面的反光性好,逆反射亮度系数为281~296;对于竖直施工基面,可视角大于5°,即可实现反光;对于水平施工基面,实现0~360°反光。
表6
实验试样编号 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
逆反射亮度系数 | 170 | 176 | 174 | 168 | 175 | 175 |
可视角 | 5-175° | 5-175° | 5-175° | 0-360° | 0-360° | 0-360° |
从表6中可以看出,在连续降雨气候环境下,本涂料涂覆处理后的实验试样表面的反光性较好,逆反射亮度系数为168~176;对于竖直施工基面,可视角大于5°,即可实现反光;对于水平施工基面,实现0~360°反光。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.液体反光涂料的制备方法,包括下述步骤:
1)对40~50重量份的树脂进行搅拌,搅拌速度为100~150转/分,搅拌时间为10~15分钟;
所述树脂的制备方法为:
(1)将15.5~17重量份的甲基丙烯酸甲酯、15.5~17重量份的丙烯酸丁酯、10~11重量份的甲基丙烯酸丁酯、14~16重量份的甲基丙烯酸、5~5.5重量份的苯乙烯、30~33重量份的丙烯酸-β-羟丙酯、5~5.5重量份的丙烯腈、1.5~1.6重量份的偶氮二异丁腈混合且充分搅拌均匀后,得混合液,备用;
(2)取20%重量的混合液与有机混合溶剂在95~118℃的温度下保温反应0.5小时后,加入1~1.05重量份的巯基乙醇,在3~5小时内滴完剩余的混合液并保温反应2小时,再加入0.3~0.35重量份的粉状过氧化苯甲酰(固含量≥80%),保温2小时后降温至60℃得聚合反应物,所述有机混合溶剂为正丁醇、乙醇,正丁醇的重量份为19.22~21、质量百分比浓度≥99%,乙醇的重量份为6.4~7、质量百分比浓度≥99%;
(3)向聚合反应物中加入10.58~11.5重量份的二甲基乙醇胺、3~3.1重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯并充分搅拌均匀,得中和反应物,然后,在3分钟内将搅拌速度提高至1100~1200转/分并向中和反应物中加入66.3~70重量份的无离子水,连续搅拌3~5分钟,制得所述树脂;
2)在上述树脂中加入0.5~5重量份的颜料连续搅拌5分钟,搅拌速度为500~800转/分,得到混合液,所述颜料的颜色为红色、黄色、蓝色、白色、绿色、黑色中的任一种;
3)在混合液中加入30~45重量份、40~90微米粒径、2.5~2.8g/cm3比重的立体反光单元体,在15~20分钟内将搅拌速度提高至200~300转/分,并在10~15分钟内滴入5~10重量份的无离子水后,在3分钟内将搅拌速度提高至600~800转/分,连续搅拌15~20分钟后得到液体反光涂料,液体反光涂料的粘度≥90KU。
2.根据权利要求1所述液体反光涂料的制备方法,其特征在于:
所述立体反光单元体的制备方法为:
(1)对80~100重量份的环氧胶水A组份充分搅拌均匀,搅拌速度为100~200转/分,连续搅拌时间为2~3分钟,再将80~100重量份的防透光材料、0.5~3重量份的颜料加入搅拌均匀的环氧胶水A组份中,连续搅拌5~10分钟,搅拌速度为400~500转/分,最后加入40~50重量份的环氧胶水B组份,连续搅拌3~5分钟,搅拌速度为400~500转/分,得到混合胶,防透光材料为银粉、铝粉、钛白粉中的任一种,所述颜料的颜色为红色、黄色、蓝色、白色、绿色、黑色中的任一种;
(2)对1000重量份的内核充分搅拌均匀,搅拌速度为50~100转/分,连续搅拌时间为1~2分钟,内核的直径为30~60微米,内核的材料为苏打玻璃、不锈钢、氧化铝陶瓷中的任意一种;
(3)将50~100重量份的混合胶加入搅拌均匀的内核中,搅拌5~10分钟,搅拌速度为200~300转/分,形成混合料;
(4)将300~450重量份、球状的玻璃微珠在搅拌状态下加入混合料中,搅拌速度为200~300转/分,搅拌时间为5~8分钟,得到松散的物料,玻璃微珠的直径为5~8微米,玻璃微珠的折射率为1.99~2.01;
(5)用孔径25微米的标准筛对松散的物料振动过筛后,再在80~100℃的温度下对留存在标准筛上的物料烘干40~60分钟;
(6)使烘干后的物料冷却至25~30℃后,用孔径90微米的标准筛对冷却后的物料振动过筛后,筛下物即为立体反光单元体。
3.根据权利要求1或2所述液体反光涂料的制备方法制得的液体反光涂料。
4.根据权利要求3所述液体反光涂料的用途,其特征在于:
采用喷涂、刷涂、滚涂这三种传统方法在需反光物体的施工基面上形成一层反光涂层,工艺温度5~40℃,工艺时间10~30分钟。
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US20230000083A1 (en) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | Nan Ya Plastics Corporation | Antibacterial and antifungal polyester laminated structure |
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CN101434823A (zh) * | 2007-11-18 | 2009-05-20 | 郑家军 | 核壳结构的反光材料及其制备方法 |
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CN107177299A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-09-19 | 浩力森涂料(上海)有限公司 | 用于交通工具的水性中涂涂料组合物及其制备方法 |
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