CN113248965B - 一种路面标线涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路面标线涂料及其制备方法，属于涂料制备技术领域，其所述路面标线涂料中包括莫来石纤维和/或芳纶纤维，所述制备方法包括将路面标线涂料粉碎；将所述芳纶纤维或者莫来石纤维粉碎；将粉碎后的芳纶纤维和/或莫来石纤维加入到粉碎后的路面标线涂料中，混合均匀，即可；本发明采用添加不同质量比例的耐磨组分(芳纶纤维或莫来石纤维)可以有效提高路面标线涂料的摩擦系数，进而改善路面标线的耐磨性能，提高路面标线涂料在实际使用过程中的使用寿命，从而降低路面标线全寿命周期的使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及涂料制备技术领域，特别是涉及一种路面标线涂料及其制备方法。
背景技术
路面标线的质量好坏取决于标线涂料、反光材料、施工设备和施工工艺的有机结合。路面标线涂料是一种涂刷在路面上用来指示交通的涂料。对路面标线涂料进行深入的研究，有着广阔的应用前景和巨大的经济价值。路面标线涂料一般分为四大类：溶剂型、热熔型、双组分、水性。溶剂型路面标线涂料多采用氯化橡胶、环氧树脂和丙烯酸树脂等作为成膜物质，往往需要大量的有机溶剂。然而有机溶剂的释放会造成环境污染，故其市场占有率在逐步降低。热熔型路面标线涂料一般是以石油树脂、天然树脂等作为成膜物质，在常温条件下是粉块状的物质，加热到一定温度熔化成为液体，在涂覆后冷却成膜，加入玻璃珠实现反光。该涂料具有干燥时间短、对路面附着力好、对环境无污染等特点，加上生产上周期短、投资小等原因，目前热熔型标线涂料在我国市场占主导地位。随着人们环保意识的增强，路面标线涂料进入了新的发展时期，具有涂层快干、附着力强，涂膜耐候性好、耐久性好、清晰醒目，对环境污染少，便于施工，造价低等特性的涂料成为主要方向。
热熔型路面标线涂料一般由热塑性树脂、颜填料和助剂等组成，使用专用设备将之加热至180-220℃经刮涂或挤出或喷涂方法施工，涂层厚度为0.7-2.5mm，使用寿命一般可达2-3年。热熔振荡型标线涂料是通过改进热熔型路面标线涂料的流体特性，使其在熔融的状态下能有较优良的触变性能，再经过专用的施工机械进行施工，在标线表面上有规律地形成凸起块而得到行车振动效果。热熔型反光路面标线涂料往往由热熔型路面标线涂料通过内混或面撒方式加入玻璃微珠等反光的材料构成。如果玻璃微珠的折射率高，则成圆率较圆，此种标线的反光效果也就越好，但成圆率过高会使得反射增强，所以要选择适当规格的玻璃微珠。玻璃徽珠浮在路面标线涂料上，以半嵌入、半露出为好。溶剂型路面标线涂料在全世界范围内都是最早使用的路面标线涂料，它含有的有机溶剂达到30％以上，由其划制的标线因涂层较薄，湿膜厚度只有约0.3-0.5mm，所以耐磨性比较差，使用的寿命也相对较短，一般只有0.5-1.5年。
传统路面标线涂料的主要成分为合成树脂、着色颜料、体质颜料、添加剂、玻璃珠，其耐磨性能主要受其树脂成分影响，致使其耐磨性能较低。目前为改进路面标线涂料的耐磨性能，主要的技术方案包括：(1)添加乙烯-醋酸乙烯共聚物；(2)添加高分子聚合树脂如聚氨酯或聚对苯二甲酸树脂；(3)添加钛白粉等。上述方案在改进路面标线的耐磨性能方面有一定效果，但大多存在成本高昂，工艺复杂等缺陷，致使上述方案在实际市场上应用较少，实用价值较低。
因此，有必要提供一种提高改善路面标线涂料耐磨性的方法。
发明内容
本发明的目的是解决传统路面标线涂料在实际应用中存在的易脱落、易产生裂纹、耐磨性能较低的问题，较大的提升其耐磨性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种路面标线涂料，在所述路面标线涂料中加入莫来石纤维和/或芳纶纤维。
进一步地，所述莫来石纤维占所述路面标线涂料总重量的2-5wt％。
进一步地，所述芳纶纤维占所述路面标线涂料总重量的2-5wt％。
进一步地，所述莫来石纤维和芳纶纤维总重量占所述路面标线涂料总重量的2-5wt％。
本发明还提供所述的路面标线涂料的制备方法，包括如下步骤：
将路面标线涂料粉碎；
将所述芳纶纤维或者莫来石纤维粉碎；
将粉碎后的芳纶纤维和/或莫来石纤维加入到粉碎后的路面标线涂料中，混合均匀，即可。
本发明公开了以下技术效果：
本发明采用添加不同质量比例的耐磨组分(芳纶纤维或莫来石纤维)可以有效降低路面标线涂料的摩擦系数，根据摩擦力公式f＝uN，通过降低摩擦系数，使得在同样载荷下，涂料所受摩擦力减小，磨损量减小，进而改善路面标线的耐磨性能，提高路面标线涂料在实际使用过程中的使用寿命，从而降低路面标线全寿命周期的使用成本。这是由于当芳纶纤维的质量占比在2％-5％时，其与标线涂料的混合材料的表面质量得到改善，降低了摩擦系数，而当芳纶纤维质量占比超过5％时，粘结剂对纤维已不能形成充分的束缚，较多的芳纶纤维容易裸露在摩擦表面，且其混合物融化状态明显恶化，表面质量下降，在摩擦滑动过程中形成了较大的犁削抗力，提高了界面摩擦力，使得摩擦系数明显的上升，损耗量增大；当莫来石所占比例低于5％时，莫来石与涂料混合物熔融后表面质量改进，粗糙度下降，降低了摩擦系数，当莫来石所占比例高于5％时，使材料的机械强度降低，导致承载区域易发生变形、剥离，产生的犁沟效应在一定程度上提高了摩擦因数，提高路面标线的摩擦系数。
现有改进方法工艺较为复杂，工序较多，本发明添加耐磨组分只采用粉碎加工，极大降低了加工难度，简化了工序。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状；将200g芳纶纤维加工成粉末状；将加工好的芳纶纤维粉末加入到上述粉碎后的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.389。
实施例2
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将500g芳纶纤维加工成粉末状，将加工好的芳纶纤维粉末加入到上述粉碎后的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.449。
实施例3
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将200g莫来石纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.465。
实施例4
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将500g莫来石纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.566。
实施例5
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将200g莫来石纤维和200g芳纶纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末和芳纶纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.522。
实施例6
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将250g莫来石纤维和250g芳纶纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末和芳纶纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.61。
实施例7
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将100g莫来石纤维和400g芳纶纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末和芳纶纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.543。
实施例8
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将400g莫来石纤维和100g芳纶纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末和芳纶纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.621。
实施例9
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将100g莫来石纤维和100g芳纶纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末和芳纶纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.569。
对比例1
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，取100g粉末状的路面标线涂料，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.776。
对比例2
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状；将100g芳纶纤维加工成粉末状；将加工好的芳纶纤维粉末加入到上述粉碎后的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.70。
对比例3
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将100g莫来石纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.674。
对比例4
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状；将700g芳纶纤维加工成粉末状；将加工好的芳纶纤维粉末加入到上述粉碎后的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.741。
对比例5
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将700g莫来石纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.72。
对比例6
将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状，将400g莫来石纤维和400g芳纶纤维加工成粉末状，将加工好的莫来石纤维粉末和芳纶纤维粉末加入上述粉碎的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.71。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (1)
1.一种路面标线涂料的制备方法，其特征在于，将10kg符合行标JT/T 280-2004的路面标线涂料采用粉碎机加工成粉末状；将200g芳纶纤维加工成粉末状；将加工好的芳纶纤维粉末加入到上述粉碎后的10kg路面标线涂料中，混合均匀，得到混合材料，取混合材料100g，采用220℃加热熔融，将熔融液倒入模具中，冷却定型后，采用金相试样磨抛机加工成1cm*1cm*1cm的测试样品，并保证表面平整，采用中科凯华的SFT-2M型球盘式摩擦损耗测试仪测试摩擦系数，其平均摩擦系数为0.389。
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