CN112480776B - 一种抗裂性热熔道路标线涂料 - Google Patents

一种抗裂性热熔道路标线涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗裂性热熔道路标线涂料，属于热熔涂料生产领域。所述涂料由特定配比的钙粉、砂、钛白粉、玻璃珠、PE蜡、石油树脂和聚烯烃类物料混合而成。与现有技术相比，本发明的抗裂性热熔道路标线涂料具有良好的抗开裂能力和抗压性能、耐磨性，具有很好的推广应用价值。

Description

一种抗裂性热熔道路标线涂料
技术领域
本发明涉及热熔涂料生产领域，具体提供一种抗裂性热熔道路标线涂料。
背景技术
热熔标线以其施工时间短，耐磨性高，造价低的特点，成为目前我国道路标线上应用最广的一种标线。现有技术的热熔标线涂料通常采用C5等石油树脂作为主要的粘结材料，将无机填料如钙粉、钛白粉和石英砂以及反光玻璃珠粘结成型。虽然能够通过添加增塑剂等添加剂来调节热熔涂料性能以及涂敷施工时的指标，但始终存在以下不足：一、虽然C5树脂成本低廉、热熔性能合适，但存在脆性大、粘接性能较差，耐老化性不佳等问题。实际应用中主要通过添加DOP(邻苯二甲酸二辛酯)等增塑剂的方式减少C5树脂基热熔涂料的脆性，提高涂料的柔韧性和施工性能，但同时会导致软化点降低、抗压性能变差，另外由于DOP为小分子物质，高温施工时，很容易挥发出去，涂料施工一段时间之后也会从涂料基底迁移出去，对涂料的增韧只起到一个“假性增韧”效果；二、在高温时节，常常因为涂料软化点较低，抗压强度较小，在经过车轮的碾压后，而使热熔反光标线中起反光作用的玻璃珠下沉和脱落；三、粘结力不好，机动车辆长时间碾压后易出现脱落，存在安全隐患。
公开号为CN 108793823 A的专利文献公开了“一种道路标线用热熔涂料”，通过改变填料和助剂成分来改善热熔涂料现状，但是其助剂的生产比较复杂，另外涂料在施工前的准备程序又增加了不少，需要先搅拌一定时间，再在室温冷却一定时间，再将涂料粉碎使用，无形之中增加了人们的工作量使涂料生产和施工程序变得繁琐；公开号为CN109183645 A的专利文献公开了“一种耐久型路面反光涂料标线”，该标线由反光层-热熔涂料，耐磨层-耐磨颗粒胶，抗压层-聚四氟乙烯胶，填充层-树脂组成，虽然效果俱佳，但是成本较高，不适于广泛应用路标线涂料；公开号为CN 109456670 A的专利文献公开了“一种热熔型标线涂料及其制备方法”，其特征是通过添加多种多功能材料来改善这些问题，相比较传统工艺又增加了研磨的工序，使涂料生产工艺变得复杂。
目前公布的这些热熔涂料的生产方法，不是生产和施工工艺繁琐，就是涂料生产成本较高。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种抗裂性热熔道路标线涂料，以该涂料标注得到的道路标线具有良好的抗开裂能力。
申请人发现，添加合适的高分子材料可改善热熔标线涂料的软化点、抗压性能和低温抗裂性能，并且在不添加小分子DOP或其它增塑剂的情况下也能保证施工性能良好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：抗裂性热熔道路标线涂料，其特点是主要由以下重量配比的原料制成：
Figure GDA0002906934640000021
所述聚烯烃类物料为POP和/或POE，POP为乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇；POE为采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体。
各原料的优选重量配比为：
Figure GDA0002906934640000022
Figure GDA0002906934640000031
作为优选，所述钙粉为天然开采的325目重质碳酸钙。
作为优选，所述砂为石英砂(30-80目)与防滑砂(30-50目)的混合物，石英砂与防滑砂的重量比为(2-4):1，优选为(2.5-3.5):1。
作为优选，所述玻璃珠由三种不同粒径分布的玻璃珠按照1:1:1进行添加的，三种规格的玻璃珠粒径主要分布为0.1mm-0.85mm、0.4mm-1.4mm和0.85-1.7mm，折射率为1.7。
作为优选，所述石油树脂为C5树脂、氢化C5树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂(C5/C9)。
作为优选，所述聚烯烃类物料为POP和POE的混合物，POP和POE的质量比为(2-5):1，优选为(3-4):1。
所述光稳定剂用于有效保护高分子，避免黄变、光泽度降低及物性减弱等问题，强化产品耐候性，优选为巴斯夫Tinuvin 622LD、Chimassorb 81、Chimassorb 944等、美国氰特CYTEC UV2908、UV-5411等光稳定剂以及其它具有良好的耐高温和捕捉材料中的自由基，阻断光、氧老化的连锁反应的物质。
进一步的，本发明抗裂性热熔道路标线涂料中还可以配合添加紫外线吸收剂，与光稳定剂发生协同作用，以增加涂料耐候性能；添加耐高温剂，以增加涂料耐温性能；添加高流平剂，以增加涂料的施工性能。各添加剂的用量及添加方法可参照现有技术相应的添加量及添加方法。
本发明抗裂性热熔道路标线涂料的应用方法与现有技术相同，按比例称取配方量的各原材料，充分搅拌混合均匀后，加热至180-220℃，熔融形成均一的流体后即可进行道路标线施工。
现有技术相比，本发明抗裂性热熔道路标线涂料具有以下突出的有益效果：
(一)在POP(聚烯烃塑性体)、POE(聚烯烃弹性体)分子中只存在σ键，该化学键的最大特点是碳原子绕键轴方向做任意旋转，键的强度不发生改变，从而赋予这些高分子化合物良好的韧性。同时，该类聚合物线还具有良好的塑性以及与C5石油树脂之间良好的相容性，与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMA)和乙烯-丙烯酸乙醋酸共聚物(EAA)相比，耐低温性能更好。POP/POE的添加起到了改善软化点(由90～125℃提升至105～130℃)，提高抗压(由国标要求的12Mpa提升至20～24Mpa)、抗磨耗以及低温抗裂性能(在-20℃-4h，25℃-4h，在200倍显微镜下观测不到裂纹)的作用。
(二)特定的玻璃珠粒径分布，可以保证涂料始终具有良好的逆反射系数。
(三)生产及施工过程无特殊要求，采用常规方法即可，简单、高效。
附图说明
附图1是200倍显微镜下观测到微裂纹状态图；
附图2是各实施例抗裂性热熔道路标线涂料的抗压测试结果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
如无特别说明，下述所用各成分的含量为重量百分比含量。
【物料说明】
钙粉：天然开采的325目重质碳酸钙(重钙)；
砂：石英砂(30-80目)与防滑砂(30-50目)的混合物，两者的重量比为3:1；
玻璃珠：由三种不同粒径分布的玻璃珠按照1:1:1进行添加的，三种规格的玻璃珠粒径主要分布为0.1mm-0.85mm、0.4mm-1.4mm和0.85-1.7mm，折射率为1.7；
EVA：乙烯-乙酸乙烯共聚物；
DOP：邻苯二甲酸二辛酯。
【实施例1】
配料：
重钙140g、砂62g、钛白粉35g、光稳定剂Tinuvin 622LD 1g、玻璃珠165g、EVA 15g、DOP 4g、PE蜡6g、C5石油树脂82.5g。
制备方法：
S1.称取配方量的重钙、砂、钛白粉和玻璃珠，反复混合均匀得无机混合物；
S2.称取光稳定剂Tinuvin 622LD、EVA、DOP、PE蜡、C5石油树脂，与无机混合物充分混合，即得到热熔涂料(命名为Blank)。
涂料性能检测：
按照JT/T 280-2004的检测标准，将热熔涂料加热至190℃，涂料形成均一的流体置于各指标的试样器内，在标准环境下放置24h，进行各项指标测试。
【实施例2】
配料：
重钙140g、砂62g、钛白粉35g、光稳定剂Tinuvin 622LD 1g、玻璃珠165g、POP 15g、PE蜡6g、C5石油树脂86.5g。
制备方法：
S1.称取配方量的重钙、砂、钛白粉和玻璃珠，反复混合均匀得无机混合物；
S2.称取光稳定剂Tinuvin 622LD、POP、PE蜡、C5石油树脂，与无机混合物充分混合，即得到热熔涂料(命名为POP)。
涂料性能检测方法同实施例1。
【实施例3】
配方：
重钙140g、砂62g、钛白粉35g、光稳定剂Tinuvin 622LD 1g、玻璃珠165g、POE 15g、PE蜡6g、C5石油树脂86.5g。
制备方法：
S1.称取配方量的重钙、砂、钛白粉和玻璃珠，反复混合均匀得无机混合物；
S2.称取光稳定剂Tinuvin 622LD、POE、PE蜡、C5石油树脂，与无机混合物充分混合，即得到热熔涂料(命名为POE)。
涂料性能检测方法同实施例1。
【实施例4】
配方：
重钙140g、砂62g、钛白粉35g、Tinuvin 622LD 1g、玻璃珠165g、POP/POE＝15g(POP:POE＝5:1)、PE蜡6g、C5石油树脂86.5g。
制备方法：
S1.称取配方量的重钙、砂、钛白粉和玻璃珠，反复混合均匀得无机混合物；
S2.称取光稳定剂Tinuvin 622LD、POP、POE、PE蜡、C5石油树脂，与无机混合物充分混合，即得到热熔涂料(命名为POP/POE-5:1)。
涂料性能检测方法同实施例1。
【实施例5】
配方：
重钙140g、石英砂62g、钛白粉35g、光稳定剂Tinuvin 622LD 1g、玻璃珠165g、POP/POE＝15g(POP:POE＝5:2)、PE蜡6g、C5石油树脂86.5g。
涂料制备方法同实施例4(命名为POP/POE-5:2)。
涂料性能检测方法同实施例1。
【实施例6】
配方：
重钙140g、砂62g、钛白粉35g、光稳定剂Tinuvin 622LD 1g、玻璃珠165g、POP/POE＝15g(POP:POE＝3:1)、PE蜡6g、C5石油树脂86.5g。
涂料制备方法同实施例4(命名为POP/POE-3:1)。
涂料性能检测方法同实施例1。
各实施例检测结果见图1、图2及表1。
表1检测数据
Figure GDA0002906934640000071
备注：
耐磨测试条件为200rad/1000荷载后减重；
低温抗裂试验在条件-20℃-4h，25℃-4h为一个循环，200倍显微镜观测有无裂纹(国标要求-10℃-4h，10℃-4h为一个循环，5倍放大镜观测无裂纹为循环次数)，当在200倍显微镜下观测到图1所示微裂纹时，结束低温测试；
拉拔强度测试时，漆膜厚度为2mm，基材为水泥石棉板。
由图2可以看出，未添加高分子物质的热熔涂料，基本就是发生脆性断裂，不会发生塑性形变(如实施例1所得Blank，达到最高点之后，直接回去)；添加高分子物质的涂料都会有一个塑性形变平台发生(实施例2-6的样品图都可以看到，会出现先出现第一个高点并维持一定形变量再上升)，并且不同添加量的发生形变平台位置不一样；POP/POE-3:1在该测试条件下，是表现最好的，形变量大，初始抗压值也高。
由表1所示检测结果可以看出，POP和/或POE的加入，不仅大幅提升了涂料的抗压性能，还能够起到改善软化点、磨耗性能以及低温抗裂性能的作用。

Claims (1)

1.一种抗裂性热熔道路标线涂料，其特征在于由以下重量配比的原料制成：
钙粉 140份；
砂 55-70份；
钛白粉 30-40份；
玻璃珠 150-180份；
PE蜡 5-7份；
石油树脂 80-90份；
聚烯烃类物料 12-18份；
光稳定剂 0-1.5份；
所述聚烯烃类物料为POP和POE，POP和POE的质量比为(2-5):1，
所述POP为乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇；
所述POE为采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体；
所述石油树脂为C5树脂、氢化C5树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂；
所述砂为石英砂与防滑砂的混合物，石英砂与防滑砂的重量比为(2-4):1；
所述玻璃珠由三种不同粒径分布的玻璃珠按照1:1:1进行添加的，三种规格的玻璃珠粒径主要分布为0.1mm-0.85mm、0.4mm-1.4mm和0.85-1.7mm。
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