CN113025138A - 一种具备抗污能力的水性标线漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备抗污能力的水性标线漆，是由丙烯酸乳液200～400份，蜡乳液30～50份，硅烷改性海泡石纤维50～100份，颜料400～700份，润湿剂1～3份，分散剂4～8份，消泡剂1～3份，醇类助干剂10～20份，成膜助剂10～20份，增稠剂0.5～3份混合，并调节pH值在8～10得到的水性标线漆。本发明能够有效提升水性标线漆的耐沾污能力，增加标线漆的使用寿命和美观度，减少资源及能源的浪费。

Description

一种具备抗污能力的水性标线漆
技术领域
本发明属于道路划线漆技术领域，涉及一种水性标线漆，特别是涉及一种具有抗污能力的水性标线漆。
背景技术
我国公路和城市道路发展迅速，道路标线材料也得到了逐步的发展。目前国内标线材料主要分为热熔型、溶剂型和水基型，且其中以热熔型和溶剂型占主导地位。
近年来，国家积极提倡环保理念，鼓励使用水性材料替代油性材料。因此，水基型标线材料的市场占有量也呈现出欣欣向荣之势。环保型的水性标线材料具有安全、不燃、无毒、对环境友好、易施工、低碳节能、性价比高等特点，是符合当今环保要求的新型交通标线产品，未来水性标线材料将逐步成为标线行业的新趋势，市场份额将越来越大，具有巨大的经济效益和社会效益。
但是目前的水性材料普遍存在耐污性较差的问题。尤其是道路路面水性标线漆，更容易受到雨水、灰尘、路面渣土的影响而沾污受损，极大的影响了水性标线漆的使用寿命和美观度。
随着人们生活水平的不断提高，我国人均私家车保有率还会继续上升，对路面材料的要求也会越来越高，如何提升水性标线漆的抗污能力，将极大的影响水性标线材料的应用推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种具备抗污能力的水性标线漆，以解决普通水性标线漆易沾污的问题。
本发明所提供的具备抗污能力的水性标线漆中，包括有以下质量份数的构成水性标线漆的常规组分：
丙烯酸乳液　　　　　　　　200～400份
润湿剂　　　　　　　　　　1～3份
分散剂　　　　　　　　　　4～8份
消泡剂　　　　　　　　　　1～3份
颜料　　　　　　　　　　　400～700份
醇类助干剂　　　　　　　　10～20份
成膜助剂　　　　　　　　　10～20份
增稠剂　　　　　　　　　　0.5～3份
以及以下质量份数的功能组分：
蜡乳液　　　　　　　　　　30～50份
硅烷改性海泡石纤维　　　　50～100份
并调节水性标线漆的pH值在8～10。
其中，所述的硅烷改性海泡石纤维是以硅烷偶联剂对海泡石纤维进行表面修饰处理后得到的改性海泡石纤维，目的是减少海泡石纤维的团聚、提升憎水性能。
本发明对于所述具备抗污能力的水性标线漆的制备方法没有特别限定，只要是能够将所述构成水性标线漆的各种组分混合均匀的各种常规混合方式，均可以作为本发明水性标线漆的制备方法。
一种典型的本发明所述水性标线漆的制备方法可以是：将所述质量份数的组分丙烯酸乳液、蜡乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、颜料和硅烷改性海泡石纤维混合，搅拌分散均匀，加入所述质量份数的醇类助干剂和成膜助剂混合均匀，调节pH值至8～10，最后加入所述质量分数的增稠剂，搅拌均匀，制备得到粘度值为90～120KU的水性标线漆。
进一步地，本发明以40目筛对所述制备得到的水性标线漆进行过滤。
本发明在所述具备抗污能力的水性标线漆中添加使用了蜡乳液，能够有效提升漆膜的耐水性、滑爽性、耐磨性、抗划伤性和耐沾污性能。将蜡乳液加入水性标线漆中后，蜡乳液在成膜过程中漂移至涂膜表面，均匀分散开，在涂膜上形成蜡保护层，因此涂层的耐磨性和滑爽性极佳，不容易集灰、集土，具备了耐沾污的能力，同时对漆膜的耐水性能也有显著的提升，从而可以有效提升漆膜表面的疏水能力，提高其耐沾污的能力。
海泡石纤维是一种纤维状的含水硅酸镁，在电子显微镜下可以看到是由无数细丝聚在一起排成片状，具有较强的耐磨性，加入涂料中后，容易富集到涂层表面，起到增强强度、耐磨的作用。本发明通过硅烷偶联剂在一定温度条件下对其进行改性，可以降低海泡石纤维表面的极性，将海泡石纤维由亲水性改性为亲油性，使其具有疏水的功能。加入到水性标线漆中，海泡石纤维之间互相交联形成网状结构，对漆膜表面形成一种保护结构，极大的提升了水性标线漆的疏水自清洁性能。
本发明通过蜡乳液与硅烷改性海泡石纤维的复合作用，通过硅烷改性海泡石纤维交联成网状结构，蜡乳液颗粒填充到网状结构之间的空隙中，从而可以在水性标线漆表面形成一个疏水性极佳的保护层，测试其接触角可以达到120°以上，具有较强的疏水性能，可以极大的提升水性标线漆的抗污性能。
附图说明
图1是实施例1制备水性标线漆漆膜表面形成的水滴效果图。
图2是漆膜表面形成水滴的接触角测试图。
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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不是限制本发明的保护范围。本领域普通技术人员在不脱离本发明原理和宗旨的情况下，针对这些实施例进行的各种变化、修改、替换和变型，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中所引用的诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供了一种具备抗污能力的水性标线漆，是由以下质量份数的原料混合：丙烯酸乳液200～400份，蜡乳液30～50份，硅烷改性海泡石纤维50～100份，颜料400～700份，润湿剂1～3份，分散剂4～8份，消泡剂1～3份，醇类助干剂10～20份，成膜助剂10～20份，增稠剂0.5～3份，并调节pH值在8～10得到的水性标线漆。
本发明所述的水性标线漆具体是按照以下方法制备得到的：将所述质量份数的原料丙烯酸乳液、蜡乳液、硅烷改性海泡石纤维、颜料、润湿剂、分散剂和消泡剂投入到分散缸中进行预混分散，高速(800rpm以上)分散30～60min，直至浆料均匀、无结块浮浆，降低转速至400rpm，加入所述质量份数的醇类助干剂、成膜助剂等后期助剂，以氨水调节pH值至8～10，最后加入所述质量份数的增稠剂，调节粘度值为90～120KU，继续稳定搅拌10min后，使用40目筛过滤出料，包装得到水性标线漆。
组成本发明水性标线漆的各种原料中，所述的硅烷改性海泡石纤维是一种以硅烷偶联剂对海泡石纤维进行疏水改性后得到的改性材料，具体是将一定比例的硅烷偶联剂溶解在溶剂乙醇中，缓慢加入匀速搅拌的海泡石纤维中，在一定温度下反应一定时间后得到的产物。
所述的蜡乳液是石蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、氧化聚乙烯蜡乳液中的一种，或几种的任意比例混合物。
更具体地，所述的蜡乳液可以是翁开尔蜡乳液E-340、E-342、巴斯夫蜡乳液WAX26中的一种。
本发明对于原料丙烯酸乳液没有特别限定，可以是水性涂料中常规使用的各种丙烯酸乳液。
具体地，所述丙烯酸乳液包括但不限于是苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的一种或几种的任意比例混合物。
更具体地，所述丙烯酸乳液可以是陶氏FASTRACK™ 53、奥维斯NeoCryl A-513®中的一种。
本发明对于颜料没有特别限定，可以是水性涂料中常规使用的各种颜料。
具体地，所述颜料包括但不限于是钛白粉、氧化锌、重钙粉、重晶石粉、石英粉、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石等中的一种，或几种的任意组合。
更进一步地，其中的钛白粉优选使用金红石型钛白粉，例如，攀钢的R-258、河南佰利联的R-699、亮江的R-944中的一种。
本发明对于润湿剂没有特别限定，可以是水性涂料中常规使用的各种阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂类润湿剂，其中的阴离子型表面活性剂包括但不限于是烷基硫酸盐、磺酸盐，脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐，羧酸皂类，磷酸酯等，非离子型表面活性剂包括但不限于是聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。
更具体地，所述的润湿剂可以是陶氏BD-109、EF-106、科莱恩LCN407中的一种。
本发明对于分散剂没有特别限定，可以是水性涂料中常规使用的各种分散剂，包括但不限于各种铵盐分散剂、钠盐分散剂和多聚磷酸盐类分散剂中的一种或多种的混合物。
具体地，所述的铵盐分散剂优选为共聚羧酸铵盐分散剂，所述的钠盐分散剂优选为共聚羧酸钠盐分散剂，所述的多聚磷酸盐类分散剂优选为多聚磷酸钠、六偏磷酸钠。
更具体地，所述分散剂可以是日本诺普科生产的SN-5027、SN-5029中的一种。
本发明对于消泡剂没有特别限定，可以是水性涂料中常规使用的各种消泡剂，包括但不限于各种矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或多种的组合。
更具体地，所述消泡剂可以是毕克的BYK-028、BYK-024、日本诺普科NXZ中的一种。
本发明对于成膜助剂没有特别限定，可以是水性涂料中常规使用的各种成膜助剂，包括但不限于十二碳醇酯、二丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
更具体地，所述成膜助剂优选为十二碳醇酯。
本发明所述的醇类助干剂主要起辅助加快漆膜干燥的作用，为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或其组合。
本发明对于增稠剂没有特别限定，可以是水性涂料中常规使用的各种增稠剂，包括但不限于各种聚氨酯类增稠剂、碱溶胀类增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂中的一种或几种的组合。
更具体地，所述增稠剂可以是陶氏聚氨酯增稠剂RM-8W、TT-935，巴斯夫高效流变控制增稠剂 Rheovis AS 1130中的一种。
本发明用于测试水性标线漆相关性能的检测标准列于下表中。其中，按照JTT280-2004《路面标线涂料》规定，检测水性标线漆的相关常规性能；由于没有专门针对水性标线漆耐污性能的检测标准，本发明参考GB/T 9780-2013《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》测试耐沾污性相关指标，并简捷测试了水性标线漆漆膜的接触角。
Figure 380958DEST_PATH_IMAGE001
实施例1。
水性抗污标线漆由以下质量份数的材料组成：
丙烯酸乳液FASTRACK™ 53　250份，硅烷改性海泡石纤维　75份，蜡乳液E-34035份，钛白粉R-258　100份，1250目重钙粉　505份，润湿剂BD-109　3份，分散剂SN-50275份，成膜助剂十二碳醇酯　12.5份，消泡剂NXZ　2份，乙醇10份，增稠剂RM-8W　1份。
将除成膜助剂、乙醇和增稠剂外的其他材料投入分散缸中，以800rpm以上的高转速预混分散30～60min，至浆料均匀、无结块浮浆，降低转速至400rpm，加入乙醇和成膜助剂，以氨水调节浆料的pH值至8～10，最后再加入增稠剂，调节浆料的粘度值为90～120KU，稳定搅拌10min，以40目筛过滤后，制备得到水性抗污标线漆。
使用150μm的“工字型”涂布器，在玻璃板上刮涂上述制备的水性抗污标线漆，放置2h，至完全干透后，用滴管吸水慢慢在漆膜表面滴撒几滴水滴，可以观察到图1所示的效果，说明漆膜表面呈憎水状态，水滴呈水珠状，未润湿漆膜表面。
使用角度尺测试水珠与水性抗污标线漆漆膜的接触角，结果如图2，显示接触角为128°。
实施例2。
水性抗污标线漆由以下质量份数的材料组成：
丙烯酸乳液FASTRACK™ 53　300份，硅烷改性海泡石纤维　85份，蜡乳液WAX2635份，钛白粉R-944　120份，1250目硅灰石粉　417.5份，润湿剂LCN-407　3份，分散剂SN-5027　5份，成膜助剂十二碳醇酯　15份，消泡剂BYK-028　3份，乙醇15份，增稠剂RM-8W1.5份。
按照实施例1方法制备得到水性抗污标线漆，相关性能测试指标见表1。
实施例3。
水性抗污标线漆由以下质量份数的材料组成：
丙烯酸乳液NeoCryl A-513®　350份，硅烷改性海泡石纤维　100份，蜡乳液WAX2630份，钛白粉R-944　150份，1250目滑石粉　329份，润湿剂LCN-407　3份，分散剂SN-50296份，成膜助剂十二碳醇酯　17.5份，消泡剂BYK-028　3份，乙醇10份，增稠剂TT-935　1.5份。
按照实施例1方法制备得到水性抗污标线漆，相关性能测试指标见表1。
实施例4。
丙烯酸乳液NeoCryl A-513®　220份，硅烷改性海泡石纤维　55份，蜡乳液WAX2645份，钛白粉R-699　125份，800目石英粉　514份，润湿剂EF-106　2.5份，分散剂SN-50295份，成膜助剂十二碳酸酯　11份，消泡剂BYK-024　1.5份，甲醇10份，乙醇10份，增稠剂Rheovis AS 1130　1份。
按照实施例1方法制备得到水性抗污标线漆，相关性能测试指标见表1。
Figure 672262DEST_PATH_IMAGE002
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具备抗污能力的水性标线漆，包括有以下质量份数的构成水性标线漆的常规组分：
丙烯酸乳液　　　　　　　　200～400份
润湿剂　　　　　　　　　　1～3份
分散剂　　　　　　　　　　4～8份
消泡剂　　　　　　　　　　1～3份
颜料　　　　　　　　　　　400～700份
醇类助干剂　　　　　　　　10～20份
成膜助剂　　　　　　　　　10～20份
增稠剂　　　　　　　　　　0.5～3份
还包括以下质量份数的功能组分：
蜡乳液　　　　　　　　　　30～50份
硅烷改性海泡石纤维　　　　50～100份
并调节水性标线漆的pH值在8～10。
2.根据权利要求1所述的水性标线漆，其特征是所述蜡乳液是石蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、氧化聚乙烯蜡乳液中的一种，或几种的任意比例混合物。
3.根据权利要求1所述的水性标线漆，其特征是所述丙烯酸乳液是苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的一种或几种的任意比例混合物。
4.根据权利要求1所述的水性标线漆，其特征是所述颜料是钛白粉、氧化锌、重钙粉、重晶石粉、石英粉、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石等中的一种，或几种的任意组合。
5.根据权利要求1所述的水性标线漆，其特征是所述分散剂是铵盐分散剂、钠盐分散剂或多聚磷酸盐类分散剂中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的水性标线漆，其特征是所述消泡剂是矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述的水性标线漆，其特征是所述成膜助剂是十二碳醇酯、二丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的水性标线漆，其特征是所述增稠剂是聚氨酯类增稠剂、碱溶胀类增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂中的一种或几种的组合。
9.权利要求1所述水性标线漆的制备方法，是将所述质量份数的丙烯酸乳液、蜡乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、颜料和硅烷改性海泡石纤维混合，搅拌分散均匀，加入所述质量份数的醇类助干剂和成膜助剂混合均匀，调节pH值至8～10，最后加入所述质量分数的增稠剂，搅拌均匀，制备得到粘度值为90～120KU的水性标线漆。
10.根据权利要求1所述的水性标线漆的制备方法，其特征是将水性标线漆过40目筛。
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