CN111732403A

CN111732403A - 塑形彩色路面涂料

Info

Publication number: CN111732403A
Application number: CN202010753373.1A
Authority: CN
Inventors: 张福恒; 单秀军; 张尊杰; 卢相志
Original assignee: Suzhou Mahayana Environmental Protection New Material Co ltd
Current assignee: Suzhou Mahayana Environmental Protection New Material Co ltd
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2040-07-30
Also published as: CN111732403B

Abstract

本发明涉及地面涂膜材料领域，具体公开了一种塑形彩色路面涂料。该塑形彩色路面涂料包括组分A、组分B和组分C，组分A原料组成为：交联剂、水、着色剂、硫酸钡、石英粉、分散稳定剂、流平剂、增稠剂和消泡剂I；组分B原料组成为：水性丙烯酸环氧杂化乳液、消泡剂II和增韧剂；组分C原料组成为：高铝水泥、硅酸盐水泥、硬石膏、金刚砂、石英粉、玻璃粉、粉体减水剂、锂蒙脱石和增稠剂II。本发明的塑形彩色路面涂料具有耐磨性佳、抗冲击性好且施工周期短的优点。

Description

塑形彩色路面涂料

技术领域

本发明涉及地面涂膜材料领域，更具体地说，它涉及一种塑形彩色路面涂料。

背景技术

目前地面防滑材料主要包括有机系和无机系两种。有机系防滑材料主要为环氧树脂或者聚氨酯类高分子材料，其施工后表面平整光洁，但是防火性能差，容易脱层；无机系防滑材料主要为石膏基或水泥基自流平材料，石膏基耐水性较差，呈酸性或者中性，对铁件存在锈蚀的危险，水泥基自流平材料流动性稍差且缺乏弹性，无法达到高标准达的净化和美观要求。

因此，如何研制一种综合上述有机系与无机系防滑材料的优点的地面防滑材料，是目前研究的热点。

公开号为CN104530914A的中国专利公开了一种聚合物地面涂膜材料及其制备和施工方法，包括独立存在的组分A、组分B和组分C，组分A包括环氧树脂E51、环氧树脂稀释剂AGE和色膏；组分B包括去离子水、环氧固化剂、消泡剂、粉料和润湿剂；组分C包括60目石英砂、100目石英砂、180目石英砂、400目石英粉、水泥、重钙、石膏、硅微粉、胶粉和减水剂，环氧树脂E51、环氧树脂稀释剂AGE以及环氧固化剂可替换为等重量的聚氨酯、聚氨酯稀释剂及聚氨酯固化剂。该种聚合物涂膜材料兼具有机系防滑材料和无机系防滑材料的优点。但该种聚合物地面涂膜材料的实干时间长达10h,在用于路面施工时极大延长了施工周期，还有进一步改进的空间。

针对前述技术问题还可以有另外的解决方案。

发明内容

针对现有技术存在的无法兼具无机系和有机系防滑材料优点的问题，本发明的目的在于提供一种塑形彩色路面涂料，所述塑形彩色路面涂料具有耐磨性佳、抗冲击性好且施工周期短的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种塑形彩色路面涂料，包括组分A、组分B和组分C，

所述组分A由按质量百分比计的如下原料制成：

交联剂 60-70wt%

水 5-15wt%

着色剂 2-5wt%

硫酸钡 10-15wt%

石英粉 5-10wt%

分散稳定剂 1-5wt%

流平剂 0.1-0.5wt%

增稠剂I 0.1-0.5wt%

消泡剂I 0.1-0.3wt%；

所述组分B由按质量百分比计的如下原料制成：

水性丙烯酸环氧杂化乳液 90-95wt%

消泡剂II 0.1-1wt%

增韧剂 4-9wt%；

所述组分C由按质量百分比计的如下原料制成：

高铝水泥 20-25wt%

硅酸盐水泥 1-5wt%

硬石膏 1-3wt%

金刚砂 50-65wt%

石英粉 10 -20wt%

玻璃粉 1-5wt%

粉体减水剂 0.1-0.5wt%

锂蒙脱石 0.1-1wt%

增稠剂II 0.1-0.5wt%。

通过采用上述技术方案，至少具有如下优点：

1、本发明以水性丙烯酸环氧杂化乳液为主成分的组分B和交联剂为主体成分的组分A构成的成膜体系，相较于现有技术中的环氧树脂体系、聚氨酯树脂体系具有更好的耐候性和耐老化性能，同时也减少了环氧树脂成膜体系存在的收缩问题，施工后涂层不易开裂、具有良好的抗冲击能力；

2、本发明在组分A中添加硫酸钡、石英粉使得涂料各组分之间具有良好的粘结牢度，增加了涂料层附着牢度，分散稳定剂的作用在于使得组分中的无机固态组分均匀稳定分散，流平剂、增稠剂I和消泡剂I则使得涂料具有适中的粘度，且在制备时不易残留气泡、在施工时能够快速置换施工基层表面坑洞残留空气，使得涂层具有良好的附着牢度，不容易脱层；组分B中的消泡剂II同样具有减少涂料制备时产生气泡、在施工时快速置换施工基层表面坑洞残留空气的作用，增韧剂的添加有利于提高施工后涂层的抗冲击抗开裂性能；

3、本发明同时对组分C的配比进行了优化调整，以高铝水泥、硅酸盐水泥和硬石膏按照特定比例混配，使得涂料的实干时间大幅缩短，实干时间缩短至2h左右，极大缩短了施工周期；同时，组分C中含有特定比例的金刚砂、石英粉、玻璃粉可以赋予涂层优异的耐磨性能和反射性能，使得本发明的涂料不仅适用于防滑车道、盲道、高速公路、减震带、斑马线、健身步道等称重路面或地面施工，而且可有效通过反射隔热降低地表温度；

4、组分C中的粉体减水剂、锂蒙脱石和增稠剂II在组分A、组分B、组分C混合后，可以协同调节涂料的粘稠度，使得涂料具有合适的施工操作时间。

进一步地，所述组分A、组分B和组分C的质量比为1:2:（6-9）。

通过采用上述技术方案，按照上述比例混合组分A、组分B和组分C能够获得具有良好流动性的涂料，便于施工，且施工后涂层1h表干、2h实干，用于路面施工时具有2h可上人、6h可行车的效果。,

进一步地，所述分散稳定剂为气相二氧化硅。

通过采用上述技术方案，可以提高组分A中无机固态颗粒组分的分散稳定度，同时使得涂料施工后各组分间具有良好的粘结强度。

进一步地，所述着色剂为钛白粉、氧化铬或氧化铁系颜料。

着色剂可根据需要进行选择，可以获得不同色彩装饰效果的塑形彩色路面涂料。选择钛白粉作为着色剂时，还可以提高涂层的太阳光反射比和近红外反射比，能有效降低室外地面温度。

进一步地，所述粉体减水剂为粉体聚羧酸减水剂或三聚氰胺高效减水剂。

通过采用上述技术方案，可显著提高涂料的流动度，利于施工时涂料快速置换处施工基层表面坑洞中的空气，减少气泡、气孔，提高了涂层的附着度，增加了涂层施工后的耐久性。

进一步地，所述消泡剂I、消泡剂II均为有机硅消泡剂。

通过采用上述技术方案，消泡效果极佳，不仅能够减少涂料制备、拌制过程中的气泡产生，而且能够减少施工时涂层中气泡的残留，对于提升施工后涂层的附着度以及耐久性具有促进作用。

进一步地，所述增稠剂I为聚氨酯增稠剂。

聚氨酯增稠剂或者聚氨酯缔合型分增稠剂属于绿色环保型增稠剂，与水性涂料体系相容性好，适量掺加可显著增加涂料体系粘度，对环境负面影响小。

进一步地，所述增稠剂II为纤维素醚。

通过采用上述技术方案，使得涂料各组分混合后具有合适的粘度和良好的保水性，利于胶凝组分（高铝水泥、硅酸盐水泥）充分发生水化反应获得足够的强度。

进一步地，所述增韧剂为热塑性聚酯弹性体。

热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物，具有较高的强度和极佳的柔韧性。在本发明中以热塑性聚酯弹性体作为增韧剂可以显著提高涂层的抗性冲击性能、耐磨性和抗裂性。

进一步地，所述硅酸盐水泥的强度等级大于等于52.5。

通过采用上述技术方案，使得施工后涂层具有足够的强度，能满足承重地面或路面应用需求。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、由于本发明由以交联剂为主成分的组分A、以水性丙烯酸环氧杂化乳液为主成分的组分B和特定配比的组分C组成，施工后1h表干、2h实干，施工后的涂层具有极佳的耐候性、耐磨性和抗冲击性能，具有2h可上人、6h可行车的优点，适用于防滑车道、盲道、高速公路、减震带、斑马线、健身步道等承重路面或地面施工。

第二、本发明中优选采用热塑性聚酯弹性体作为增韧剂，由于热塑性聚酯弹性体具有较高的强度和极佳的柔韧性，显著提高本发明涂层的抗性冲击性能、耐磨性和抗裂性。

第三、本发明中优选有机硅消泡剂作为消泡剂I、消泡剂II，不仅能够减少和抑制涂料制备、拌制过程中的气泡产生，还能够使得涂料在施工时快速置换施工基层表面坑洞残留空气，减少了涂层中气泡、气孔残留。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

各实施例中所用原料的规格及来源如表1所示。

表1.实施例中原料规格及来源信息表

实施例

实施例1-6

实施例1-6均涉及一种塑形彩色路面涂料，包括组分A、组分B和组分C。

组分A的原料配比如表2所示。

表2.实施例1-6中组分A的原料配比表（按质量百分比计）、

按照表2配比称取原料，搅拌混合均匀即得组分A。

实施例1-6的组分B原料配比（按质量百分比计）相同，具体为：

AEH-2014环保型地坪涂料乳液 90wt%

BYK022 1wt%

Hytrel G5544（邵氏硬度55D） 9wt%；

按照配比称取AEH-2014环保型地坪涂料乳液、BYK022和Hytrel G5544（邵氏硬度55D），搅拌混合均匀即得组分B。

实施例1-6的组分C的原料配比（按质量百分比计）相同，具体为：

CIMENT FONDU® 21 wt%

硅酸盐水泥(P.O 52.5) 1.3 wt%

硬石膏 1 wt%

金刚砂（80目） 65 wt%

石英粉（120目） 10 wt%

玻璃粉（100目） 1 wt%

三聚氰胺高效减水剂 0.1 wt%

Bentone 4000 0.1 wt%

MHPC400 0.5 wt%。

按照上述配比称取原料，搅拌混合均匀即得组分C。

应用方法：将组分A、组分B、组分C按质量比1:2:（6-9）混合搅拌均匀后，批刮或喷涂施工于施工基面即可。施工时，可根据实际施工需要用塑形模具制作各种防滑、减震造型。本发明的塑形彩色路面涂料可适用于城市高度路、健身步道、公园、斑马道、盲道等承重地面或路面的施工，其中城市高速路、斑马道、盲道施工厚度一般为3-5㎜，健身步道、公园可根据设计需要一般施工厚度是1-3㎜。具体施工厚度可根据实际需求和设计需要进行选择。施工后2小时左右路面可走行人，施工6小时左右路面可通行车辆。

实施例7-8

实施例7-8均以实施例4为基础，与实施例4的区别仅在于组分B的原料配比不同，具体如表3所示。

表3.实施例7-8中组分B的原料配比表（按质量百分比计）

按照表3配比称取原料，混合均与即得组分B。在其他实施例中AEH-2014环保型地坪涂料乳液也可以用DOW MAINCOTE AEH-20水性丙烯酸环氧杂化乳液等其他市售商品型乳液或者自制丙烯酸环氧杂化乳液代替；作为增韧剂添加的Hytrel G5544（邵氏硬度55D）也可以用丙腈橡胶颗粒、TPU颗粒代替，但效果相较于热塑性聚酯弹性体（TPEE）略差。

实施例9-12

实施例9-12均以实施例7为基础，与实施例7的区别仅在于：组分C的原料配比不同，具体见表4.

表4.实施例9-12中组分C的原料配比表（按质量百分比计）

实施例9-12所用金刚砂的目数依次是80目、70目、60目、60目；实施例9-12所用石英粉的目数依次是120目、80目、100目、100目。

应用例

应用例1-12

分别用实施例1-12的塑形彩色路面涂料进行路面施工，步骤如下：

首先，对地面基层进行喷砂或研磨处理，使得地面基层平整；然后，将组分A、组分B、组分C按质量比1:2:（6-9）搅拌混合均匀，得施工料；最后，将配置的施工料喷涂或批刮施工于经过处理的地面基层，养护至涂层固化，施工时控制涂层厚度在3-5㎜。各应用例组分A、组分B、组分C的混合比例以及涂层施工厚度见表5。

表5.应用例1-12混合比例及涂层厚度表

对照例

对照例1

与实施例11的区别仅在于：组分A仅包括AEH-2014-55HD。

对照例2：

与实施例11的区别仅在于：组分B仅包括 AEH-2014环保型地坪涂料乳液。

对照例3：

与实施例11的区别仅在于：用等量的硅酸盐水泥代替组分C中的高铝水泥和硬石膏。

对照例4：

与实施例11的区别仅在于：用等量的硅酸盐水泥代替组分C中的硬石膏。

对照例5：

与实施例11的区别仅在于：用等量的石英粉代替金刚砂和玻璃粉。

对照例6：

与实施例11的区别仅在于：用等量的MHPC400代替Bentone 4000。

性能检测试验

试样：实施例1-12、对照例1-6的产品

试验方法：参照GB/T22374-2018《地坪涂装材料》和JG/T235-2014《建筑反射隔热涂料》进行。

试验结果见表6-1、表6-2、表6-3、表6-4。

表6-1.试验结果表一

由表6-1试验数据可知：本发明的塑形彩色路面涂料的表干时间为0.9-1.2h、实干时间为2.0-2.2h、施工适用期为30-40min，相较于常规路面涂料大幅缩短了施工周期，利于提高路面施工效率。

表6-2.试验结果表二

由表6-2试验数据可知：本发明的塑形彩色路面涂料的耐磨性达0.01-0.02g，耐刷洗次数高达20000-22000次，且各实施例产品耐冲击性试验（1000g钢球）均合格，即表明本发明的塑形彩色路面涂料具有优异的耐磨性和耐冲击性能。同时，对比实施例11和对照例1-6的试验结果可知：本发明特定配比的组分A、组分B、组分C的涂料的耐磨性和抗冲击性能最佳，改变组分A、组分B或组分C均不利于耐磨性、抗冲击性能提升。

表6-3.试验结果表三

由表6-3试验数据可知：本发明的塑形彩色路面涂料耐酸碱性能可达72h，适用于各种场合使用，适应性佳，施工后也不易因酸碱腐蚀造成开裂、剥离、褪色/变色等问题。

表6-4.试验结果表四、

由表6-4试验数据可知：本发明的塑形彩色路面涂料的耐人工气候老化性能可达1000-1200h，具有极佳的耐老化性能，与此同时本发明的塑形彩色路面涂料的太阳光反射比高达0.53-0.55、近红外反射比高达0.48-0.53，具有优异的反射隔热性能，能有效降低室外地表温度。

综上，本发明的塑形彩色路面涂料大幅缩短了施工周期，与此同时具有耐磨性好、耐酸碱性优良、抗冲击性佳、耐老化性能优异的优点，以及具有良好的反射隔热性能，综合性能优异。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种塑形彩色路面涂料，包括组分A、组分B和组分C，其特征在于，

所述组分A由按质量百分比计的如下原料制成：

交联剂 60-70wt%

水 5-15wt%

着色剂 2-5wt%

硫酸钡 10-15wt%

石英粉 5-10wt%

分散稳定剂 1-5wt%

流平剂 0.1-0.5wt%

增稠剂I 0.1-0.5wt%

消泡剂I 0.1-0.3wt%；

所述组分B由按质量百分比计的如下原料制成：

水性丙烯酸环氧杂化乳液 90-95wt%

消泡剂II 0.1-1wt%

增韧剂 4-9wt%；

所述组分C由按质量百分比计的如下原料制成：

高铝水泥 20-25wt%

硅酸盐水泥 1-5wt%

硬石膏 1-3wt%

金刚砂 50-65wt%

石英粉 10 -20wt%

玻璃粉 1-5wt%

粉体减水剂 0.1-0.5wt%

锂蒙脱石 0.1-1wt%

增稠剂II 0.1-0.5wt%；

所述组分A、组分B和组分C的质量比为1:2:（6-9）。

2.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述分散稳定剂为气相二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述着色剂为钛白粉、氧化铬或氧化铁系颜料。

4.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述粉体减水剂为粉体聚羧酸减水剂或三聚氰胺高效减水剂。

5.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述消泡剂I、消泡剂II均为有机硅消泡剂。

6.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述增稠剂I为聚氨酯增稠剂。

7.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述增稠剂II为纤维素醚。

8.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述增韧剂为热塑性聚酯弹性体。

9.根据权利要求1所述的塑形彩色路面涂料，其特征在于：所述硅酸盐水泥的强度等级大于等于52.5。