CN109423133A - 一种反光涂料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种反光涂料，按质量百分比计所述反光材料的组成包括羟基丙烯酸树脂14～22％，有机颜料22～28％，铝银浆1.5～2.0％，醋酸丁酯45～55％，助剂3.91～6.93％。所述反光涂料具有优异的耐候性，逆反射强度高，图案清晰，色泽鲜明，所述制备方法工艺简单，可用于工业化生产。

Description

一种反光涂料及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于涂料领域，涉及一种反光涂料及其制备方法和应用。
背景技术
目前，道路用反光涂料材料主要包括反光膜和反光涂料两大类。
20世纪40年代，3M公司推出了工程级反光膜，广泛应用在教工带路的路标标识牌。反光膜主要用于公路交通标志牌和机动车，反光涂料主要应用在现浇混凝土或沥青路面。其基本特性主要是利用光线的逆反射性能为交通行车安全提供保障。
反光涂料的生产技术相对反光膜而言工艺相对稍微简单，反光涂料是反光玻璃微珠、路面粘结树脂、色料、防沉降剂、抗老化剂、催干剂，溶剂等组成。
最新也有国外文献报道反光涂料的反光混合物内采用水泥成分，具有粘合性能，可以保证牢固地黏附在混凝土或者沥青路面上，它包含有玻璃微珠和其他添加剂。本文研究并制备了一种可以在高速公路隧道，地下车库及道路收费站防撞岛的具有优异耐候性能的高反光效果的反光涂料。
发明内容
针对现有技术的技术问题，本发明提供一种反光涂料及其制备方法和用途，所述反光涂料具有优异的耐候性，逆反射强度高，图案清晰，色泽鲜明，所述制备方法工艺简单，可用于工业化生产。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明目的之一在于提供一种反光涂料，按质量百分比计所述反光材料的组成包括：
其中，所述羟基丙烯酸树脂的质量分数可以是14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％或22％等；有机颜料的质量分数可以是22％、23％、24％、25％、26％、27％或28％等；铝银浆的质量分数可以是1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2.0％等；醋酸丁酯的质量分数可以是45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％或55％等；所述助剂的质量分数可以是4.0％、4.2％、4.5％、4.8％、5.0％、5.2％、5.5％、5.8％、6.0％、6.2％、6.5％或6.9％等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他为列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，按质量百分比计所述反光材料的组成包括：
作为本发明优选的技术方案，按质量百分比计所述反光材料的组成包括：
作为本发明优选的技术方案，所述羟基丙烯酸树脂的羟基值为30～50mg KOH/g，如30mg KOH/g、32mg KOH/g、35mg KOH/g、38mg KOH/g、40mg KOH/g、42mg KOH/g、45mg KOH/g、48mg KOH/g或50mg KOH/g等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
相比单组份热塑性丙烯酸，羟基丙烯酸树脂具有更高的光泽，优异的展色效果。同时双组份丙烯酸树脂在与聚异氰酸酯反应成膜后的产品吸收波在紫外光之外，所以该发明产品具有优异的反光性和耐候性。同时，通过对羟基丙烯酸树脂，玻璃微珠，有机颜料的对比筛选，达到外观和性能的最佳平衡点。
羟基丙烯酸树脂涂料与聚异氰酸酯固化剂通过化学反应，能形成比热塑性丙烯酸树脂更为致密的网状和各种立体型化学结构；因为羟基丙烯酸树脂相对于热塑性丙烯酸树脂固含较高粘度较低，在喷涂时会相对容易喷上膜厚，同时有更好的表面流平效果，干膜表面会更加平整，对光线的镜面反射较多，从而能很好的增加涂料的反光性能。也是由于羟基丙烯酸树脂反光涂料形成了更为致密的网状和各种立体型的化学结构，产品吸收光波长在紫外光之外，从而赋予了它优异的耐候性等涂膜性能。
在颜料选择方面，选用如汽巴精化的艳佳鲜DPP红BO(X)，艳佳鲜黄3RLTN,艳佳鲜蓝A3RN，艳佳鲜绿2180等，玻璃微珠选择反光效果极佳的真空镀玻璃微珠，保证色彩的艳丽和高反光性。
选用的有机颜料的预分散体是以高耐光性有机颜料和特殊树脂为载体，经过特殊工艺加工而成的粉末状制剂，它具有超细的粒径、优异的着色力、透明性和优异的耐光性能。
作为本发明优选的技术方案，所述助剂包括流平剂、催干剂、防沉增稠触变剂、紫外光吸收剂、抗氧剂或附着力促进剂中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：流平剂和催干剂的组合、催干剂和防沉增稠触变剂的组合、防沉增稠触变剂和紫外光吸收剂的组合、紫外光吸收剂和抗氧剂的组合、抗氧剂和附着力促进剂的组合或流平剂、催干剂、防沉增稠触变剂、紫外光吸收剂、抗氧剂和附着力促进剂中的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述流平剂包括丙烯酸类流平剂。
优选地，所述丙烯酸类流平剂包括迪高TEGO Flow 300、BYK3565或EFKA3777N中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：TEGO Flow 300和BYK3565的组合、BYK3565和EFKA3777N的组合、EFKA3777N和TEGO Flow 300的组合或TEGO Flow 300、BYK3565和EFKA3777N的组合等。
优选地，所述流平剂的质量分数为0.5～1.0％，如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1.0％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述催干剂包括二月桂酸二丁基锡。
优选地，所述二月桂酸二丁基锡包括气体化学T-12、德谦TIN-22或MONENG-5048中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：气体化学T-12和德谦TIN-22的组合、德谦TIN-22和MONENG-5048的组合、MONENG-5048和气体化学T-12的组合或气体化学T-12、德谦TIN-22和MONENG-5048的组合等。
优选地，所述催干剂的质量分数为0.01～0.03％，如0.01％、0.015％、0.02％、0.025％或0.03％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述防沉增稠触变剂包括聚酰胺蜡。
优选地，所述聚酰胺蜡包括德谦229，帝斯巴隆聚6900-HV或MTX6650中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：德谦229和帝斯巴隆聚6900-HV的组合、帝斯巴隆聚6900-HV和MTX6650的组合、MTX6650和德谦229的组合或德谦229，帝斯巴隆聚6900-HV和MTX6650的组合等。
优选地，所述防沉增稠触变剂的质量分数为1.0～2.0％，如1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2.0％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述紫外光吸收剂包括受阻胺类光稳定剂。
优选地，所述受阻胺累光稳定剂包括巴斯夫292、巴斯夫622或uv770中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：巴斯夫292和巴斯夫622的组合、巴斯夫622和uv770的组合、uv770和巴斯夫292的组合或巴斯夫292、巴斯夫622和uv770的组合等。
优选地，所述紫外光吸收剂的质量分数为0.5～1.0％，如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1.0％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述抗氧剂包括四季戊四醇酯、抗氧剂1010或SONGWON DLTDP(PS800)中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：四季戊四醇酯和抗氧剂1010的组合、抗氧剂1010和SONGWON DLTDP(PS800)的组合、SONGWON DLTDP(PS800)和四季戊四醇酯的组合或四季戊四醇酯、抗氧剂1010和SONGWON DLTDP(PS800)的组合等。
优选地，所述抗氧剂的质量分数为0.7～1.3％，如0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％或1.3％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述附着力促进剂包括硅烷偶联剂。
优选地，所述硅烷偶联剂包括包括KH-560和/或a171。
优选地，所述附着力促进剂的质量分数为0.2～0.6％，如0.2％、0.3％、0.4％、0.5％或0.6％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
本发明目的之二在于提供一种上述反光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将醋酸丁酯和有机颜料混合，研磨，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与羟基丙烯酸树脂进行第一混合，再与助剂进行第二混合，加入玻璃微珠分散，得到反光涂料。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述混合在搅拌下进行，所述搅拌的转速为600～1200rpm，如600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm或1200rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述搅拌的时间为15～60min，如15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述研磨的时间为2～5h，如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第一混合在第一搅拌下进行，所述第一搅拌的转速为600～1200rpm，如600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm或1200rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述第一搅拌的时间为10～30min，如10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min或30min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第二混合在第二搅拌下进行，所述第二搅拌的转速为600～1200rpm，如600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm或1200rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，所述第二搅拌的时间为10～30min，如10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min或30min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述玻璃微珠的质量分数为原料总质量的0.5～0.7％，如0.5％、0.55％、0.6％、0.65％或0.7％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述分散的转速为100～300rpm，如100rpm、120rpm、150rpm、180rpm、200rpm、220rpm、250rpm、280rpm或300rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述分散的时间为5～20min，如5min、6min、8min、10min、12min、15min、18min或20min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他为列举的数值同样适用。
本发明目的之三在于提供一种上述反光涂料的用途，其特征在于，所述反光涂料用于交通安全标识的喷涂用涂料。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供一种反光涂料，所述反光涂料逆反射强度高，反光性大于6.5，图案清晰，色泽鲜明；
(2)本发明提供一种反光涂料，所述反光涂料耐候性好，且附着力在4B～5B级别，附着力优异；
(3)本发明提供一种所述反光涂料的制备方法，所述制备方法工艺简单，可用于工业化生产。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将51.49份醋酸丁酯和27份有机颜料在转速800rpm下搅拌混合60min，研磨2h，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与15份羟基丙烯酸树脂在600rpm下搅拌混合30min，再与1份聚酰胺蜡德谦229、1份受阻胺累光稳定剂巴斯夫292、1份四季戊四醇酯、0.5份附着力促进剂硅烷偶联剂KH-560、0.01份二月桂酸二丁基锡气体化学T-12、1份丙烯酸类流平剂TEGO Flow 300和2份铝银浆在600rpm下混合30min，加入上述原料总质量0.5％的玻璃微珠在100rpm下分散20min，得到反光涂料。
实施例2
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将50.99份醋酸丁酯和23份有机颜料在转速1200rpm下搅拌混合15min，研磨5h，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与20份羟基丙烯酸树脂在1200rpm下搅拌混合10min，再与1份聚酰胺蜡帝斯巴隆聚6900-HV、1份受阻胺累光稳定剂巴斯夫622、1份抗氧剂1010、0.5份附着力促进剂硅烷偶联剂a171、0.01份二月桂酸二丁基锡德谦TIN-22、1份丙烯酸类流平剂BYK3565和1.5份铝银浆在1200rpm下混合10min，加入上述原料总质量0.7％的玻璃微珠在300rpm下分散5min，得到反光涂料。
实施例3
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将52.49份醋酸丁酯和23份有机颜料在转速1000rpm下搅拌混合30min，研磨3h，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与18份羟基丙烯酸树脂在900rpm下搅拌混合20min，再与1份聚酰胺蜡MTX6650、1份受阻胺累光稳定剂uv770、1份抗氧剂SONGWON DLTDP(PS800)、0.5份附着力促进剂硅烷偶联剂KH-560、0.01份二月桂酸二丁基锡MONENG-5048、1份丙烯酸类流平剂EFKA3777N和2份铝银浆在900rpm下混合20min，加入上述原料总质量0.6％的玻璃微珠在200rpm下分散12min，得到反光涂料。
实施例4
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将48.99份醋酸丁酯和27份有机颜料在转速1000rpm下搅拌混合30min，研磨3h，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与18份羟基丙烯酸树脂在900rpm下搅拌混合20min，再与1份聚酰胺蜡巴隆聚6900-HV、1份受阻胺累光稳定剂巴斯夫292、1份抗氧剂SONGWONDLTDP(PS800)、0.5份附着力促进剂硅烷偶联剂a171、0.01份二月桂酸二丁基锡德谦TIN-22、1份丙烯酸类流平剂BYK3565和1.5份铝银浆在900rpm下混合20min，加入上述原料总质量0.6％的玻璃微珠在200rpm下分散12min，得到反光涂料。
实施例5
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将55份醋酸丁酯和15份有机颜料在转速1000rpm下搅拌混合30min，研磨3h，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与24份羟基丙烯酸树脂在900rpm下搅拌混合20min，再与2份聚酰胺蜡德谦229、0.67份受阻胺累光稳定剂巴斯夫292、0.7份四季戊四醇酯、0.6份附着力促进剂硅烷偶联剂a171、0.03份二月桂酸二丁基锡气体化学T-12、0.5份丙烯酸类流平剂TEGO Flow 300和1.5份铝银浆在900rpm下混合20min，加入上述原料总质量0.6％的玻璃微珠在200rpm下分散12min，得到反光涂料。
实施例6
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将45份醋酸丁酯和20份有机颜料在转速1000rpm下搅拌混合30min，研磨3h，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与27份羟基丙烯酸树脂在900rpm下搅拌混合20min，再与1.8份聚酰胺蜡德谦229、0.88份受阻胺累光稳定剂巴斯夫622、0.8份抗氧剂1010、0.5份附着力促进剂硅烷偶联剂a171、0.02份二月桂酸二丁基锡MONENG-5048、0.5份丙烯酸类流平剂EFKA3777N和2份铝银浆在900rpm下混合20min，加入上述原料总质量0.6％的玻璃微珠在200rpm下分散12min，得到反光涂料。
实施例7
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法除了步骤(2)所使用的羟基丙烯酸树脂的羟基值为10mg KOH/g外，其他条件均与实施例4相同。
实施例8
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法除了步骤(2)所使用的羟基丙烯酸树脂的羟基值为100mg KOH/g外，其他条件均与实施例4相同。
对比例1
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法除了步骤(2)使用丙烯酸树脂取代羟基丙烯酸树脂外，其他条件均与实施例4相同。
对比例2
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法除了步骤(1)所述醋酸丁酯的加入量为40.49份，而步骤(2)所使用的羟基丙烯酸树脂的加入量为30份外，其他条件均与实施例4相同。
对比例3
一种反光涂料的制备方法，所述制备方法除了步骤(1)所述醋酸丁酯的加入量为60.49份，而步骤(2)所使用的羟基丙烯酸树脂的加入量为10份外，其他条件均与实施例4相同。
将配制好的反光涂料与聚异氰酸酯固化剂(如3390)按表1混合空气喷涂到混凝土板材上，彻底干燥(70～80℃*8H)。
表1
对上述实施例1-8以及对比例1-3的附着力、耐候性以及反光型进行测试，结果如表2所示。
附着力：将反光涂料喷涂在混凝土板材上后彻底干燥(70～80℃*8H)，待冷却后，在薄膜面划1x1mm百格，按GB/T1720方法测试涂层混凝土底材之间的附着力(5B～切口的边缘光滑，格子边缘没有任何剥落；4B～切口相交处有小片剥落，划格区内实际破损不超过5％；3B～切口的边缘和/或相交处有剥落，其面积大于5％，但不到15％；2B～沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落，和/或部分格子被整片剥落，被剥落的面积超过15％，但不到35％；1B～沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落，和/或部分格子被整片剥落，被剥落的面积超过35％，但不到65％；0B～沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落，和/或部分格子被整片剥落，被剥落的面积超过65％)。
耐候性：将反光涂料涂覆候的样板置于50～80℃，90～95％湿度的恒温恒湿烘箱中四十八小时以上，观察片材与油墨层是否有脱落剥离现象(Y～涂料无剥离现象，N～涂料有剥离现象)。
反光性：按照GB/T 18833-2012标准测试逆反射性能(测试样为黄色、单位为cd·lx-1·m-2)。
干燥性，按GB/T 1728-1979方法测试样品的表干时间及实干时间。
表2
从表2可以看出，实施例1-6提供的反光涂料的反光性位6.5～7.9，附着力高于或等于4B级，且耐候性优异。而实施例7与实施例4相比，反光性下降至7，实施例8与实施例4相比，附着力从5B级下降至4B级。对比例1的附着力仅为3B级，且耐候性差，而对比例2的反光性仅为5.7，对比例3的附着力为0B级，且耐候性差。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种反光涂料，其特征在于，按质量百分比计所述反光材料的组成包括：
2.根据权利要求1所述的反光涂料，其特征在于，按质量百分比计所述反光材料的组成包括：
3.根据权利要求1所述的反光涂料，其特征在于，按质量百分比计所述反光材料的组成包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的反光涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂的羟基值为30～50mg KOH/g。
5.根据权利要求1-4任一项所述的反光涂料，其特征在于，所述助剂包括流平剂、催干剂、防沉增稠触变剂、紫外光吸收剂、抗氧剂或附着力促进剂中任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求5所述的反光涂料，其特征在于，所述流平剂包括丙烯酸类流平剂；
优选地，所述丙烯酸类流平剂包括迪高TEGO Flow 300、BYK3565或EFKA3777N中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述流平剂的质量分数为0.5～1.0％；
优选地，所述催干剂包括二月桂酸二丁基锡；
优选地，所述二月桂酸二丁基锡包括气体化学T-12、德谦TIN-22或MONENG-5048中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述催干剂的质量分数为0.01～0.03％；
优选地，所述防沉增稠触变剂包括聚酰胺蜡；
优选地，所述聚酰胺蜡包括德谦229，帝斯巴隆聚6900-HV或MTX6650中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述防沉增稠触变剂的质量分数为2.0～3.0％；
优选地，所述紫外光吸收剂包括受阻胺累光稳定剂；
优选地，所述受阻胺累光稳定剂包括巴斯夫292、巴斯夫光稳定剂622或uv770中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述紫外光吸收剂的质量分数为0.5～1.0％；
优选地，所述抗氧剂包括四季戊四醇酯、抗氧剂1010或SONGWON DLTDP(PS800)中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述抗氧剂的质量分数为0.7～1.3％；
优选地，所述附着力促进剂包括硅烷偶联剂；
优选地，所述硅烷偶联剂包括包括KH-560和/或a171；
优选地，所述附着力促进剂的质量分数为0.2～0.6％。
7.一种权利要求1-6任一项所述反光涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将醋酸丁酯和有机颜料混合，研磨，得到物料A；
(2)将步骤(1)得到的物料A与羟基丙烯酸树脂进行第一混合，再与助剂进行第二混合，加入玻璃微珠分散，得到反光涂料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合在搅拌下进行，所述搅拌的转速为600～1200rpm；
优选地，所述搅拌的时间为15～60min；
优选地，步骤(1)所述研磨的时间为2～5h。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第一混合在第一搅拌下进行，所述第一搅拌的转速为600～1200rpm；
优选地，所述第一搅拌的时间为10～30min；
优选地，步骤(2)所述第二混合在第二搅拌下进行，所述第二搅拌的转速为600～1200rpm；
优选地，所述第二搅拌的时间为10～30min；
优选地，步骤(2)所述玻璃微珠的质量分数为原料总质量的0.5～0.7％；
优选地，步骤(2)所述分散的转速为100～300rpm；
优选地，步骤(2)所述分散的时间为5～20min。
10.一种权利要求1～6任一项所述反光涂料的用途，其特征在于，所述反光涂料用于交通安全标识的喷涂用涂料。
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