CN111019458A - 一种水性含氟耐磨划线路标涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性含氟耐磨划线路标涂料，由以下质量百分含量的原料制备而成：特种快干丙烯酸乳液：20‑35％；弹性氟树脂乳液：10‑25％；金红石型钛白粉：5‑15％；轻钙：40‑55％；助剂：1‑3％；助溶剂：1‑3％。本发明的水性含氟划线路标漆固体分≥75％，VOC≤100g/L；不粘胎干燥时间≤10min，耐磨耗200转/1000g失重≤15mg，远优于JT/T 280《路面标线涂料》耐磨40mg标准要求，大大提高划线路标涂料的使用寿命，减少返修。

Description

一种水性含氟耐磨划线路标涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，特别涉及一种水性含氟耐磨划线路标涂料及其制备方法。
背景技术
水稀释性涂料是指后乳化乳液为成膜物配制的涂料，使溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的涂料在施工中可用水来稀释。水分散涂料主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的涂料。
道路划线主要划设于道路表面，经受日晒雨淋，风雪冰冻，遭受车辆的冲击磨耗，因此对其性能有严格的要求。首先要求干燥时间短，操作简单，以减少交通干扰；其次要求反射性能强，色彩鲜明，反光度强，使白天、夜晚都有良好的能见度；第三，应具有抗滑性和耐磨性，以保证行车安全和使用寿命。它是一种安全标记，也是在公路交通中的一种“语言”。道路标线涂料与地面间要有较强的附着性能，这样才能充分保证标线的完整与清晰。然而一般的涂料干燥时间越短，其附着力越差，所以这就构成了一对矛盾。
市面上的溶剂型划线路标涂料存在着VOC含量高，污染环境、浪费能源等问题，随着国家环保法规的加强，也有部分开始使用水性丙烯酸等划线路标涂料，但普通水性丙烯酸划线路标涂料干燥性和耐磨性一般，返修周期不够长，难以满足高性能的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低VOC水性含氟耐磨划线路示涂料，该涂料具有环保安全、环境友好和优异的耐磨性能，延长使用寿命，提高返修周期。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种水性含氟耐磨划线路标涂料，由以下质量百分含量的原料制备而成：
基料：20-35％；
有机改性物：10-25％；
颜料：5-15％；
填料：40-55％；
助剂：1-3％；
助溶剂：3-11％。
基料为特种快干丙烯酸乳液；
有机改性物为弹性氟树脂乳液；
填料为轻钙；
助溶剂为与基料完全相容或部分相容的溶剂；
助剂包括与涂料相容的润湿分散剂、增稠流变剂、消泡剂和PH调节剂；
颜料为高温煅烧颜料或耐高温的颜料。
作为一优选的实施方式，所述特种快干丙烯酸乳液主要由丙烯酸酯单体、羟基丙烯酸单体、苯乙烯单体中的一或两者以上的混合物聚合而成。
作为一优选的实施方式，所述弹性氟树脂乳液为聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯－六氟丙稀共聚物、乙烯－三氟氯乙烯共聚物、乙烯－四氟乙烯共聚物四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯－六氟乙烯－偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯之一或两者以上的混合物。
作为一优选的实施方式，所述特种快干丙烯酸乳液的固含量为45-55％，玻璃化转变温度为25-35℃。
作为一优选的实施方式，所述润湿分散剂带有亲颜料基团的高分子嵌段共聚物、或含有颜料亲和基团的丙烯酸聚合物，优选为带有酸性基团的烷胺盐。
作为一优选的实施方式，所述助溶剂是去离子水、乙醇、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丙醚醋酸酯、二甲酯、丁酮、丙酮、十二醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚之一或两者以上的混合物。
作为一优选的实施方式，所述轻钙为筛余物：125um试验筛％≤0.005 0.0100.015，筛余物：45um试验筛％≤0.30 0.40 0.50。
作为一优选的实施方式，所述颜料为金红石型钛白粉。
本发明为了实现上述第二目的，采用以下技术方案：
水性含氟耐磨划线路标涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)配漆：在搅拌釜内计量加入特种快干丙烯酸乳液，搅拌下加入PH调节剂、消泡剂、润湿剂、金红石型钛白粉和轻钙，高速分散30分钟；补加弹性氟树脂乳液、增稠流变剂、助溶剂，调节PH值为10.0-10.5；过滤即得；
(2)路面表面处理：首先对路面进行基础处理，对路面杂物进行清除。若路面杂物难以用常规方法清除时，则用钢刷型路面清除机予以硬性清除，再用风力净路机吹净路面杂物，最终达到符合标线要求的路面清洁标准；
(3)施工：在施工段范围内，根据施工图纸及技术要求，测量放线，，把油漆充分搅拌均匀，喷涂时用200-300目滤网过滤，在正常空气条件下喷涂，喷涂第一遍时采用快速薄喷，厚度控制在100-150um，自然冷却5-10min后，直接进行第二遍的喷涂，根据要求厚度控制在100-200um，在自然的环境中冷却5-10分钟，喷完后采用丁酮清洗喷枪；
(4)固化：用自行式热熔标线机或手扶式热熔标线机进行加热固化
本发明采用上述技术方案，使用水性含氟耐磨划线路标涂料，替代传统溶剂型和普通水性丙烯酸涂料，水性含氟耐磨划线路标涂料中的VOC含量底涂低于100g/L，VOC含量低，使得涂料环保安全。此外，由于涂料含有弹性氟树脂乳液，大大提高了耐磨性，其耐磨小于15mg(200转/1000g)，远低于JT/T 280《路面标线漆》规定的40mg，延长了划线路标涂料的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
水性含氟耐磨划线路标涂料配方如下：
序号 材料名称 配方比例wt％
1 特种快干丙烯酸乳液 27.8
2 弹性氟树脂乳液 13.9
3 轻钙 41.7
4 助溶剂 5.56
5 助剂 1.87
6 金红石型钛白粉 9.27
水性含氟耐磨划线路标涂料制备方法如下：
(1)在搅拌釜内计量加入特种快干丙烯酸乳液，搅拌下加入PH调节剂，消泡剂、润湿剂、金红石型钛白粉、轻钙，高速分散30分钟；
(2)加入弹性氟树脂乳液、乙醇、增稠流变剂、十二醇酯、去离子水，加入PH调节剂，调节PH值10.0-10.5；
(3)过滤即得。
用去离子水将实施例一制备所得的水性含氟耐磨划线路标涂料稀释至施工要求，可有气喷涂或无气高压喷涂或刮涂在预处理的基材上，经过自然干燥，膜厚250-350um。
参照JT/T 280《路面标线涂料》要求，按实施例一所述产品所述工艺制得漆膜涂层的性能测试结果，如下表所示：
测试项目 技术指标
VOC 82g/L
固体分 80％
耐磨性 10mg(200转/1000g)
不粘胎干燥时间 7min(25±2℃,RH≤80％)
实施例二
水性含氟耐磨划线路标涂料配方如下：
序号 材料名称 配方比例wt％
1 特种快干丙烯酸乳液 30.1
2 弹性氟树脂乳液 12.3
3 轻钙 40.3
4 助溶剂 6.2
5 助剂 2.1
6 金红石型钛白粉 9
水性含氟耐磨划线路标涂料制备方法如下：
(1)在搅拌釜内计量加入特种快干丙烯酸乳液，搅拌下加入PH调节剂，消泡剂、润湿剂、金红石型钛白粉、轻钙，高速分散30分钟；
(2)加入弹性氟树脂乳液、乙醇、增稠流变剂、十二醇酯、去离子水，加入PH调节剂，调节PH值10.0-10.5；
(3)过滤即得。
用去离子水将实施例二制备所得的水性含氟耐磨划线路标涂料稀释至施工要求，可有气喷涂或无气高压喷涂或刮涂在预处理的路面上，经过自然干燥，膜厚250-350um。
参照JT/T 280《路面标线涂料》要求，按实施例二所述产品所述工艺制得漆膜涂层的性能测试结果，如下表所示：
测试项目 技术指标
VOC 86g/L
固体分 82％
耐磨性 12.2mg(200转/1000g)
不粘胎干燥时间 7min50″(25±2℃,RH≤80％)
实施例三
水性含氟耐磨划线路标涂料配方如下：
序号 材料名称 配方比例wt％
1 特种快干丙烯酸乳液 25
2 弹性氟树脂乳液 11
3 轻钙 43
4 助溶剂 7.2
5 助剂 1.5
6 金红石型钛白粉 12.3
水性含氟耐磨划线路标涂料制备方法如下：
(1)在搅拌釜内计量加入特种快干丙烯酸乳液，搅拌下加入PH调节剂，消泡剂、润湿剂、金红石型钛白粉、轻钙，高速分散30分钟；
(2)加入弹性氟树脂乳液、乙醇、增稠流变剂、十二醇酯、去离子水，加入PH调节剂，调节PH值10.0-10.5；
(3)过滤即得。
用去离子水将实施例三制备所得的水性含氟耐磨划线路标涂料稀释至施工要求，可有气喷涂或无气高压喷涂或刮涂在预处理的路面上，经过自然干燥，膜厚250-350um。
参照JT/T 280《路面标线涂料》要求，按实施例三所述产品所述工艺制得漆膜涂层的性能测试结果，如下表所示：
测试项目 技术指标
VOC 84g/L
固体分 79.8％
耐磨性 12.8mg(200转/1000g)
不粘胎干燥时间 9min(25±2℃,RH≤80％)
实施例四
水性含氟耐磨划线路标涂料配方如下：
序号 材料名称 配方比例wt％
1 特种快干丙烯酸乳液 32
2 弹性氟树脂乳液 13
3 轻钙 43.9
4 助溶剂 4
5 助剂 1.1
6 金红石型钛白粉 6
水性含氟耐磨划线路标涂料制备方法如下：
(1)在搅拌釜内计量加入特种快干丙烯酸乳液，搅拌下加入PH调节剂，消泡剂、润湿剂、金红石型钛白粉、轻钙，高速分散30分钟；
(2)加入弹性氟树脂乳液、乙醇、增稠流变剂、十二醇酯、去离子水，加入PH调节剂，调节PH值10.0-10.5；
(3)过滤即得。
用去离子水将实施例四制备所得的水性含氟耐磨划线路标涂料稀释至施工要求，可有气喷涂或无气高压喷涂或刮涂在预处理的路面上，经过自然干燥，膜厚250-350um。
参照JT/T 280《路面标线涂料》要求，按实施例四所述产品所述工艺制得漆膜涂层的性能测试结果，如下表所示：
测试项目 技术指标
VOC 82g/L
固体分 78％
耐磨性 14mg(200转/1000g)
不粘胎干燥时间 9min45″(25±2℃,RH≤80％)
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：由以下质量百分含量的原料制备而成：
基料：20-35％；
有机改性物：10-25％；
颜料：5-15％；
填料：40-55％；
助剂：1-3％；
助溶剂：3-11％。
基料为特种快干丙烯酸乳液；
有机改性物为弹性氟树脂乳液；
填料为轻钙；
助溶剂为与基料完全相容或部分相容的溶剂；
助剂包括与涂料相容的润湿分散剂、增稠流变剂、消泡剂和PH调节剂；
颜料为高温煅烧颜料或耐高温的颜料。
2.根据权利要求1所述的水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：所述特种快干丙烯酸乳液主要由丙烯酸酯单体、羟基丙烯酸单体、苯乙烯单体中的一或两者以上的混合物聚合而成。
3.根据权利要求1所述的水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：所述弹性氟树脂乳液为聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯－六氟丙稀共聚物、乙烯－三氟氯乙烯共聚物、乙烯－四氟乙烯共聚物四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯－六氟乙烯－偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯之一或两者以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：所述特种快干丙烯酸乳液的固含量为45-55％，玻璃化转变温度为25-35℃。
5.根据权利要求1所述的水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：所述润湿分散剂带有亲颜料基团的高分子嵌段共聚物、或含有颜料亲和基团的丙烯酸聚合物，优选为带有酸性基团的烷胺盐。
6.根据权利要求1所述的水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：所述助溶剂是去离子水、乙醇、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丙醚醋酸酯、二甲酯、丁酮、丙酮、十二醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚之一或两者以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：所述轻钙为筛余物：125um试验筛％≤0.005 0.010 0.015，筛余物：45um试验筛％≤0.30 0.40 0.50。
8.根据权利要求1所述的水性含氟耐磨划线路标涂料，其特征在于：所述颜料为金红石型钛白粉。
9.制备所述权利要求1-8中任一所述水性含氟耐磨划线路标涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配漆：在搅拌釜内计量加入特种快干丙烯酸乳液，搅拌下加入PH调节剂、消泡剂、润湿剂、金红石型钛白粉和轻钙，高速分散30分钟；补加弹性氟树脂乳液、增稠流变剂、助溶剂，调节PH值为10.0-10.5；过滤即得；
(2)路面表面处理：首先对路面进行基础处理，对路面杂物进行清除。若路面杂物难以用常规方法清除时，则用钢刷型路面清除机予以硬性清除，再用风力净路机吹净路面杂物，最终达到符合标线要求的路面清洁标准；
(3)施工：在施工段范围内，根据施工图纸及技术要求，测量放线，把油漆充分搅拌均匀，喷涂时用200-300目滤网过滤，在正常空气条件下喷涂，喷涂第一遍时采用快速薄喷，厚度控制在100-150um，自然冷却5-10min后，直接进行第二遍的喷涂，根据要求厚度控制在100-200um，在自然的环境中冷却5-10分钟，喷完后采用丁酮清洗喷枪；
(4)固化：用自行式热熔标线机或手扶式热熔标线机进行加热固化。
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