CN110982413A - 路用涂料及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路用涂料及其制备方法和使用方法。该路用涂料包括双组份油性聚氨酯100重量份,无机填料I 33~40重量份,无机填料II 3~5重量份,和消泡剂0.0001~0.02重量份;其中,双组份油性聚氨酯包括含异氰酸酯基团的A组分和含羟基的B组分;所述无机填料I选自重质碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种;所述无机填料II为二氧化硅。该路用涂料的耐磨性能优异。

Description

路用涂料及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及一种路用涂料及其制备方法和使用方法。
背景技术
目前常用的路面抗滑处理技术有刻槽技术、薄层沥青混凝土罩面技、微表处技术、抛丸处理技术和高分子聚合物抗滑磨耗层技术等。刻槽技术对轮胎磨损较大。薄层沥青混凝土罩面的耐磨性较差,一般使用6-12个月便需要重新铺装。抛丸技术需要大型专业设备,成本较高。
高分子聚合物抗滑磨耗层路面是目前研究较多的一种新型防滑路面结构。目前使用较多的高分子材料包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯和有机硅等。环氧树脂粘接性能、耐磨性能较好,强度高,但属于脆硬型材料,当荷载过大时容易被压碎。丙烯酸树脂与环氧树脂存在相同的问题。聚氨酯普遍柔韧性好,但强度较低,耐磨性差。近年来,使用环氧树脂、丙烯酸树脂等材料对聚氨酯进行改性,虽然性能有所改善,但成本依然较高,强度仍待提高,目前还无法得到广泛应用。
发明内容
有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种路用涂料,其耐磨性得到改善。进一步地,路用涂料所形成的涂膜的拉伸性能得到改善。
本发明的另一个目的在于提供一种路用涂料的制备方法,工艺简单,有利于推广。
本发明的再一个目的在于提供一种路用涂料的使用方法,能够提高路面的耐磨和抗滑性能。
本发明通过如下技术方案达到上述目的。本发明的路用涂料也可以称之为聚氨酯路用涂料,主要用于路面的处理。
本发明的路用涂料,包括以下组分:
Figure BDA0002318986470000021
其中,双组份油性聚氨酯包括含异氰酸酯基团的A组分和含羟基的B组分;所述无机填料I选自重质碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种;所述无机填料II为二氧化硅。不使用时,A组分和B组分单独存放。
现有技术中,一般采用水性聚氨酯涂料作为抗滑表层,没有采用双组份油性聚氨酯作为路用涂料的报道。本发明采用双组份油性聚氨酯与特定填料进行复合,所制得的路用涂料的耐磨性能优异。合适用量的碳酸钙和二氧化硅可以显著提高涂层耐磨性能。
根据本发明的路用涂料,优选地,包括以下组分:
Figure BDA0002318986470000022
根据本发明的路用涂料,优选地,包括以下组分:
Figure BDA0002318986470000023
在某些实施方案中,本发明的路用涂料由以上组分组成。具体地,路用涂料由以下组分组成:
Figure BDA0002318986470000031
其中,双组份油性聚氨酯包括含异氰酸酯基团的A组分和含羟基的B组分;所述无机填料I选自重质碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种;所述无机填料II为二氧化硅。各组分的用量如前所示,这里不再赘述。
根据本发明的路用涂料,优选地,A组分选自二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种;B组分包括聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中,聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为1.5~2.5:1;A组分与B组分的重量比为1:1.7~2.3。在某些实施方案中,B组分为聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物。
根据本发明的一个实施方式,A组分为二苯甲烷二异氰酸酯。
根据本发明的一个实施方式,B组分中,聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为1.8~2.2:1。根据本发明的另一个实施方式,B组分中的聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为1.9~2.1:1。这样有利于改善耐磨性能。
在本发明中,A组分与B组分的重量比可以为1:1.7~2.3。优选地,A组分与B组分的重量比为1:1.9~2.1。优选地,A组分与B组分的重量比为1:1.95~2.05。这样有利于改善耐磨性能。
在本发明中,聚醚多元醇选自环氧丙烷缩合物、聚四亚甲基醚乙二醇中的至少一种,优选为环氧丙烷缩合物。聚酯多元醇选自二元羧酸与二元醇缩聚得到的聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇中的至少一种,优选地,聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇。
本发明的所用双组份油性聚氨酯的实例包括不限于重庆佩蒙特材料科技有限责任公司的双组份油性聚氨酯JA-011D。
根据本发明的路用涂料,优选地,所述无机填料I选自重质碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种。根据本发明的一个实施方式,所述无机填料I为重质碳酸钙。
根据本发明的路用涂料,优选地,所述二氧化硅为沉淀二氧化硅。
根据本发明的路用涂料,优选地,所述消泡剂选自广州市中万新材料有限公司的ZW-808、毕克化学的BYK-038和毕克化学的BYK-070中的一种。更优选地,消泡剂为毕克化学的BYK-038。
本发明的路用涂料采用以下步骤进行制备:
1)将无机填料I、无机填料II和消泡剂混合,然后加入双组份油性聚氨酯中的B组分,搅拌,得到混合液;
2)向混合液中加入双组份油性聚氨酯中的A组分,搅拌,得到路用涂料。
在本发明的步骤1)中,搅拌时间为5~10min。步骤2)中,搅拌时间为2~3min。在使用之前,将A组分加入到混合液中,制得涂料后尽快使用,最好在30min以内用完。
根据本发明一种优选的实施方式,路用涂料的制备方法包括以下步骤:
1)将34~39重量份重质碳酸钙、3.5~4.5重量份二氧化硅和0.0005~0.01重量份消泡剂混合,然后加入67重量份的双组份油性聚氨酯的B组分,搅拌5~10min,得到混合液;
2)向混合液中加入33重量份的双组份油性聚氨酯中的A组分,搅拌2~3min,得到路用涂料。
下面介绍本发明的路用涂料的使用方法,包括如下步骤:
将路用涂料通过滚涂或喷涂涂至道路基层表面,然后均匀平铺防滑颗粒,将路用涂料固化;
其中,基于道路基层表面的面积,路用涂料的用量为0.7~1.5kg/m2,防滑颗粒的用量为2~5kg/m2;所述防滑颗粒选自陶瓷颗粒和石英砂颗粒中的至少一种。在本发明中,路用涂料的用量优选为0.8~1kg/m2。防滑颗粒的用量优选为2~3kg/m2。所述防滑颗粒粒径为1~2mm,或者为2~3mm。本发明中,所述道路基层选自混凝土、沥青和大理石路基中的一种。
本发明通过将双组分油性聚氨酯与碳酸钙和二氧化硅结合在一起使用,使得路用涂料的耐磨性得到改善。根据本发明优选的技术方案,涂层的拉伸强度高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
以下实施例中使用的原料说明如下:
双组份油性聚氨酯:购于重庆佩蒙特材料科技有限责任公司,型号为JA-011D(A组分为二苯甲烷二异氰酸酯;B组分为环氧丙烷缩合物和聚碳酸酯二醇的混合物,其中,A组分与B组分的重量比为1:2;环氧丙烷缩合物与聚碳酸酯二醇的重量比为2:1)。
重质碳酸钙:购于济南祥丰伟业化工有限公司。
沉淀二氧化硅:购于潍坊金海旺化工有限公司。
消泡剂:购于毕克化学(型号为BYK-038)。
实施例1
将36重量份的重质碳酸钙、4重量份的二氧化硅与0.004重量份的消泡剂混合,然后加入67重量份的双组份油性聚氨酯的B组分,充分搅拌10min,得到混合液。
向混合液中加入33重量份的双组份油性聚氨酯的A组分,充分搅拌3min,得到路用涂料。其性能测试结果见表1。
比较例1
与实施例1的区别仅在于,所用重质碳酸钙为30重量份。
比较例2
将36重量份的重质碳酸钙、4重量份的二氧化硅与0.004重量份的消泡剂混合,并向其中加入100重量份的环氧涂料(中泰致远天津涂料有限公司,型号为WE61-400),充分搅拌10min。
实验例
对实施例1和比较例1~2所得涂料进行性能测试。实施例1的涂料具体检测项目和检测方法见表1。实施例1和比较例1的性能结果对比见表2。实施例1和比较例2的性能结果对比见表3。
表1
Figure BDA0002318986470000071
由表1可知,本发明的实施例1的路用涂料具有优良的性能,尤其是在拉伸强度和断裂伸长率等方面性能更佳。
表2
编号 拉伸强度(MPa)
实施例1 1.68
比较例1 1.37
由表2可知,实施例1的路用涂料的拉伸强度明显优于比较例1的涂料。
表3
Figure BDA0002318986470000081
由表3可知,实施例1的磨耗性能以及断裂伸长率等性能明显优于比较例2。
本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种路用涂料,其特征在于,包括以下组分:
Figure FDA0002318986460000011
其中,双组份油性聚氨酯包括含异氰酸酯基团的A组分和含羟基的B组分;所述无机填料I选自重质碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种;所述无机填料II为二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的路用涂料,其特征在于,包括以下组分:
Figure FDA0002318986460000012
3.一种路用涂料,其特征在于,由以下组分组成:
Figure FDA0002318986460000013
其中,双组份油性聚氨酯包括含异氰酸酯基团的A组分和含羟基的B组分;所述无机填料I选自重质碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种;所述无机填料II为二氧化硅。
4.根据权利要求1~3任一项所述的路用涂料,其特征在于:
A组分选自二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种;
B组分包括聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中,聚醚多元醇和聚酯多元醇的质量比为1.5~2.5:1;
A组分与B组分的重量比为1:1.7~2.3。
5.根据权利要求4所述的路用涂料,其特征在于,聚醚多元醇选自环氧丙烷缩合物、聚四亚甲基醚乙二醇中的至少一种;聚酯多元醇选自二元羧酸与二元醇缩聚得到的聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的路用涂料,其特征在于,所述无机填料I为重质碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的路用涂料,其特征在于,所述二氧化硅为沉淀二氧化硅。
8.根据权利要求1所述的路用涂料,其特征在于,所述消泡剂选自广州市中万新材料有限公司的ZW-808、毕克化学的BYK-038和毕克化学的BYK-070中的一种。
9.权利要求1~8任一项所述的路用涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将无机填料I、无机填料II和消泡剂混合,然后加入双组份油性聚氨酯中的B组分,搅拌,得到混合液;
2)向混合液中加入双组份油性聚氨酯中的A组分,搅拌,得到路用涂料。
10.根据权利要求1~8任一项所述的路用涂料的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
将路用涂料通过滚涂或喷涂涂至道路基层表面,然后均匀平铺防滑颗粒,将路用涂料固化;
其中,基于道路基层表面的面积,路用涂料的用量为0.7~1.5kg/m2,防滑颗粒的用量为2~5kg/m2;所述防滑颗粒选自陶瓷颗粒和石英砂颗粒中的至少一种。
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