CN113214730B - 隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，包括按重量份数计的如下成分：水性聚脲树脂30‑40份、水性氟碳树脂10‑15份、水性环氧树脂10‑15份、蓄能发光材料15‑25份、阻燃剂5‑8份、分散剂3‑4份、流平剂1‑2份、固化剂5‑8份、水50‑60份；其中蓄能发光材料采用纳米稀土铝酸盐经包膜处理制备得到，可提高发光材料在体系中的稳定性，并能提高发光强度，延长余晖时间。本发明提供的隧道用水性蓄能发光涂料，可减少隧道洞内外亮度差，消除隧道内黑洞和白洞现象，提高隧道内的行车安全。本发明还提供一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料的制备方法。

Description

隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法。

背景技术

随着我国道路建设事业的快速发展，隧道里程逐渐增加。隧道的进口段和出口段由于光线强度的变化，容易出现“黑洞”和“白洞”的现象，给司驾人员安全行驶造成隐患，据调查，90％的隧道事故发生在隧道进、出口段。

鉴于此，本发明的目的在于提供一种使隧道进出口段光线逐渐变化的发光涂料解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，可减少隧道洞内外亮度差，消除隧道内黑洞和白洞现象，提高隧道内的行车安全。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，包括按重量份数计的如下成分：

水性聚脲树脂30-40份、水性氟碳树脂10-15份、水性环氧树脂10-15份、蓄能发光材料15-25份、阻燃剂5-8份、分散剂3-4份、流平剂1-2份、固化剂5-8份、水50-60份；

其中蓄能发光材料为水性有机包覆型发光材料，包括按重量百分比计的如下成分：

含氟丙烯酸单体1份、偏氯乙烯1份、醋酸乙烯1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸丁酯6份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷1份、烯丙基磺酸钠1份、丙二醇甲醚30份、正丁醇20份、纳米稀土铝酸盐30份、AIBN偶氮二异丁腈2份。

进一步地，所述蓄能发光材料的制备方法包括如下步骤：

将超声波反应器各连接管路处于密封状态，抽真空，通氮气；

然后向超声波反应器中加入配方量80％的溶剂，启动超声搅拌装置，将纳米稀土铝酸盐缓慢加入溶剂中，超声搅拌30min；

将单体材料含氟丙烯酸单体、偏氯乙烯、醋酸乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基磺酸钠用高速分散机搅拌均匀；引发剂AIBN偶氮二异丁腈用配方量20％的溶剂溶解待用；

将反应釜内温度升高至80℃，同时滴加单体和80％的引发剂溶液，3-4h滴完；

保温1h后滴加10％的引发剂溶液，再保温1h滴加剩余10％的引发剂溶液；

保温3h，冷却，过滤，得到水性有机包覆型发光材料。

进一步地，所述纳米稀土铝酸盐的粒径为40-80nm。

进一步地，所述含氟丙烯酸单体为甲基丙烯酸三氟乙酯。

进一步地，所述阻燃剂为硅藻土、滑石粉、高岭土、或云母粉中的一种或多种。

本发明还提供一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，将水性聚脲树脂、水性氟碳树脂、水性环氧树脂、分散剂和一定量的水混合，搅拌均匀；

步骤S2，加入蓄能发光材料、阻燃剂、分散剂、流平剂、消泡剂、固化剂和余量的水，搅拌均匀，制备得到隧道用水性蓄能发光涂料。

本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法，有益效果在于：

一、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法，采用水性聚脲树脂作为主体树脂，与水性氟碳树脂和水性环氧树脂配合，提高发光涂料的耐候性、防水性等性能；蓄能发光材料采用纳米稀土铝酸盐经包膜处理制备得到，可提高发光材料在体系中的稳定性，并能提高发光强度，延长余晖时间。

二、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法，发光涂料应用于隧道的进出口段，在阳光照射下发光，使隧道进出口段的光线与外部光线相适应，提高了光环境的舒适感，减少隧道洞口内外亮度差，消除隧道内黑洞和白洞现象，提高隧道内的行车安全；同时可以根据光线强度情况改变涂料内蓄能发光材料的浓度，使隧道进出口段实现光线强度逐渐变化，进一步提高感光舒适度。

三、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，含有水性氟碳树脂，使体系具有自清洁功能，涂层表面不易落灰，从而可保持蓄能发光材料的可持续使用性。

四、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，具有防火的效果；在隧道施工过程中，作为面涂使用，当在隧道内壁喷涂一层10-12mm的防火涂料，然后在防火涂料表面喷涂一层0.25-0.4mm的面层，其耐火时间可达150-180min。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。

一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，包括按重量份数计的如下成分：

水性聚脲树脂30-40份、水性氟碳树脂10-15份、水性环氧树脂10-15份、蓄能发光材料15-25份、阻燃剂5-8份、分散剂3-4份、流平剂1-2份、固化剂5-8份、水50-60份；

其中蓄能发光材料为水性有机包覆型发光材料，包括按重量百分比计的如下成分：

含氟丙烯酸单体1份、偏氯乙烯1份、醋酸乙烯1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸丁酯6份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷1份、烯丙基磺酸钠1份、丙二醇甲醚30份、正丁醇20份、纳米稀土铝酸盐30份、AIBN偶氮二异丁腈2份。

具体的，蓄能发光材料的制备方法包括如下步骤：

将超声波反应器各连接管路处于密封状态，抽真空，通氮气；

然后向超声波反应器中加入配方量80％的溶剂，启动超声搅拌装置，将纳米稀土铝酸盐缓慢加入溶剂中，超声搅拌30min；

将单体材料含氟丙烯酸单体、偏氯乙烯、醋酸乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基磺酸钠用高速分散机搅拌均匀；引发剂AIBN偶氮二异丁腈用配方量20％的溶剂溶解待用；

将反应釜内温度升高至80℃，同时滴加单体和80％的引发剂溶液，3-4h滴完；

保温1h后滴加10％的引发剂溶液，再保温1h滴加剩余10％的引发剂溶液；

保温3h，冷却，过滤，得到水性有机包覆型发光材料。

本发明中，纳米稀土铝酸盐的粒径为40-80nm；

含氟丙烯酸单体为甲基丙烯酸三氟乙酯。

阻燃剂为硅藻土、滑石粉、高岭土中的一种或多种；

分散剂选自毕克化学公司的BKY-163；流平剂选自毕克化学公司的BKY-052；固化剂选自拜耳公司的固化剂3390。

本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，其制备方法如下：

步骤S1，将水性聚脲树脂、水性氟碳树脂、水性环氧树脂、分散剂和一定量的水混合，搅拌均匀；

步骤S2，加入蓄能发光材料、阻燃剂、分散剂、流平剂、消泡剂、固化剂和余量的水，搅拌均匀，制备得到隧道用水性蓄能发光涂料。

以下通过具体的实施方式对本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料进行详细阐述。

实施例1

一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，包括按重量份数计的如下成分：

水性聚脲树脂30份、水性氟碳树脂10份、水性环氧树脂15份、蓄能发光材料15份、阻燃剂5份、分散剂4份、流平剂1份、消泡剂1份、固化剂8份、水50份；

其中蓄能发光材料为水性有机包覆型发光材料，包括按重量百分比计的如下成分：

含氟丙烯酸单体1份、偏氯乙烯1份、醋酸乙烯1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸丁酯6份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷1份、烯丙基磺酸钠1份、丙二醇甲醚30份、正丁醇20份、纳米稀土铝酸盐30份、AIBN偶氮二异丁腈2份。

实施例2

一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，包括按重量份数计的如下成分：

水性聚脲树脂40份、水性氟碳树脂15份、水性环氧树脂10份、蓄能发光材料25份、阻燃剂8份、分散剂3份、流平剂2份、消泡剂2份、固化剂5份、水60份；

其中蓄能发光材料为水性有机包覆型发光材料，包括按重量百分比计的如下成分：

含氟丙烯酸单体1份、偏氯乙烯1份、醋酸乙烯1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸丁酯6份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷1份、烯丙基磺酸钠1份、丙二醇甲醚30份、正丁醇20份、纳米稀土铝酸盐30份、AIBN偶氮二异丁腈2份。

实施例3

一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，包括按重量份数计的如下成分：

水性聚脲树脂35份、水性氟碳树脂12份、水性环氧树脂12份、蓄能发光材料20份、阻燃剂6份、分散剂3份、流平剂2份、消泡剂1份、固化剂6份、水55份；

其中蓄能发光材料为水性有机包覆型发光材料，包括按重量百分比计的如下成分：

含氟丙烯酸单体1份、偏氯乙烯1份、醋酸乙烯1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸丁酯6份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷1份、烯丙基磺酸钠1份、丙二醇甲醚30份、正丁醇20份、纳米稀土铝酸盐30份、AIBN偶氮二异丁腈2份。

实施例4-5

在实施例3的基础上，将蓄能发光材料的含量修改为15份、25份，其他条件不变，得到实施例4-5。

本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，使用方法如下：

(1)将隧道衬体结构表面整平；

(2)在衬体结构上全覆盖喷涂硅烷偶联剂作基底，平均厚度为30μm；

(3)在基底上分多次喷涂厚度为12mm的106-2型非膨胀水性防火涂料，形成基层，其喷涂工艺为：将防火涂料和水按1:(0.7-0.75)比例混合，用搅拌机搅拌成稠浆状；用喷涂机从隧道的腰部向顶部进行喷涂，第一喷涂层厚度为3-4mm，待第一喷涂层干透后进行第二遍喷涂，形成第二喷涂层；如此循环直至喷涂层厚度达12mm；

(4)在基层上喷涂厚度为0.25-0.4mm的面层，面层材料采用本发明提供的水性蓄能发光涂料。

将实施例1-5的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料进行性能测试，测试结果如下：

本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法，有益效果在于：

一、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法，采用水性聚脲树脂作为主体树脂，与水性氟碳树脂和水性环氧树脂配合，提高发光涂料的耐候性、防水性等性能；蓄能发光材料采用纳米稀土铝酸盐经包膜处理制备得到，可提高发光材料在体系中的稳定性，并能提高发光强度，延长余晖时间。

二、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料及其制备方法，发光涂料应用于隧道的进出口段，在阳光照射下发光，使隧道进出口段的光线与外部光线相适应，提高了光环境的舒适感，减少隧道洞口内外亮度差，消除隧道内黑洞和白洞现象，提高隧道内的行车安全；同时可以根据光线强度情况改变涂料内蓄能发光材料的浓度，使隧道进出口段实现光线强度逐渐变化，进一步提高感光舒适度。

三、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，含有水性氟碳树脂，使体系具有自清洁功能，涂层表面不易落灰，从而可保持蓄能发光材料的可持续使用性。本发明的水性蓄能发光涂料，水滴接触角大于150°，使其具有超疏水自清洁功能。

四、本发明提供的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，具有防火的效果；在隧道施工过程中，作为面涂使用，当在隧道内壁喷涂一层10-12mm的防火涂料，然后在防火涂料表面喷涂一层0.25-0.4mm的面层，其耐火时间可达150-180min。

本发明提供的隧道用水性蓄能发光涂料特别适用于隧道洞口60米范围内。

以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，其特征在于，包括按重量份数计的如下成分：

水性聚脲树脂30-40份、水性氟碳树脂10-15份、水性环氧树脂10-15份、蓄能发光材料15-25份、阻燃剂5-8份、分散剂3-4份、流平剂1-2份、固化剂5-8份、水50-60份；

其中蓄能发光材料为水性有机包覆型发光材料，包括按重量百分比计的如下成分：

含氟丙烯酸单体1份、偏氯乙烯1份、醋酸乙烯1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸丁酯6份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷1份、烯丙基磺酸钠1份、丙二醇甲醚 30份、正丁醇20份、纳米稀土铝酸盐30份、AIBN 偶氮二异丁腈2份。

2.根据权利要求1所述的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述蓄能发光材料的制备方法包括如下步骤：

将超声波反应器各连接管路处于密封状态，抽真空，通氮气；

然后向超声波反应器中加入配方量80%的溶剂，启动超声搅拌装置，将纳米稀土铝酸盐缓慢加入溶剂中，超声搅拌30min；

将单体材料含氟丙烯酸单体、偏氯乙烯、醋酸乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、AH-171乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基磺酸钠用高速分散机搅拌均匀；引发剂AIBN 偶氮二异丁腈用配方量20%的溶剂溶解待用；

将反应釜内温度升高至80℃，同时滴加单体和80%的引发剂溶液，3-4h滴完；

保温1h后滴加10%的引发剂溶液，再保温1h滴加剩余10%的引发剂溶液；

保温3h，冷却，过滤，得到水性有机包覆型发光材料。

3.根据权利要求1所述的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述纳米稀土铝酸盐的粒径为40-80nm。

4.根据权利要求1所述的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述含氟丙烯酸单体为甲基丙烯酸三氟乙酯。

5.根据权利要求1所述的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述阻燃剂为硅藻土、滑石粉、高岭土、或云母粉中的一种或多种。

6.一种权利要求1-5中任一项所述的隧道用具有防火功能的水性蓄能发光涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，将水性聚脲树脂、水性氟碳树脂、水性环氧树脂、分散剂和一定量的水混合，搅拌均匀；

步骤S2，加入蓄能发光材料、阻燃剂、分散剂、流平剂、消泡剂、固化剂和余量的水，搅拌均匀，制备得到隧道用水性蓄能发光涂料。