CN114276085A

CN114276085A - 一种道路标线专用水性底涂

Info

Publication number: CN114276085A
Application number: CN202111647806.6A
Authority: CN
Inventors: 高伟; 程晓飞; 李鹏; 牛文斌; 侯涛; 王艳飞; 郝伟珍
Original assignee: Shanxi Zhongtu Traffic Technology Co ltd
Current assignee: Shanxi Zhongtu Traffic Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2041-12-29
Also published as: CN114276085B

Abstract

本发明涉及一种道路标线专用水性底涂，组分A由200～600质量份硅酸盐水泥、400～600质量份填料、8～10质量份抗裂纤维、1～5质量份减水剂和1～5质量份第一缓凝剂混合构成；组分B由200～400质量份丙烯酸乳液、5～10质量份无机流变助剂、1～3质量份消泡剂、4～8质量份润湿剂、400～800质量份VAE改性乳化沥青、5～10质量份成膜助剂和1～10质量份第二缓凝剂混合构成，pH值8～10；按照组分A与组分B质量比为1∶0.3～0.6混合使用。本发明水性底涂无刺激气味和有害物质，产品达到国家要求的绿色环保涂料的要求。

Description

一种道路标线专用水性底涂

技术领域

本发明属于道路标线涂料技术领域，涉及一种道路标线用底涂，特别是涉及一种水性的道路标线专用底涂。

背景技术

随着我国经济迅速发展，公路和城市道路建设也在不断加速。在路面工程中，道路标线主要起着指示通行、美化城市景观的作用，是道路安全设施的重要组成部分。

经过几十年的发展，我国现有的道路标线材料主要分为热熔型、溶剂型、水基型等几种主要类型。

作为涂料系统的基底层，底涂的主要作用是用于提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等。同时，底涂还可以保证面漆的均匀吸收，使涂料系统发挥出最佳效果。

目前国内道路标线施工时，一般都是直接涂刷标线漆，而不预先涂刷底涂，这就可能在道路标线的正常施工中出现诸多问题，尤其是在新沥青路面或破损旧路面施工时，由于小缝隙、小坑槽、路面脏等原因，导致道路标线的漆膜不够平整甚至开裂，严重影响标线漆的附着力和美观度。

因此，在新路面或破损旧路面施工道路标线漆时，一般是建议先施工底涂，一方面作为找平层，同时也用于提升标线漆与路面的附着力，等底涂干燥固化后，再继续施工标线漆。

然而，目前的道路标线用底涂基本上都是油性体系的，道路施工时气味很大，严重影响城市城市环境。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。

CN 106634464A公开了一种基于高生物基含量的道路标线底漆，由组分A和组分B构成，其中组分A以下述重量份的组分为原料制备得到：衣康酸40～50份、糠醇10～20份、2,5-呋喃二甲醇10～15份、蓖麻油30～40份、脱水剂10～20份、催化剂5～10份、阻聚剂1～10份；组分B由下述重量份的组分为原料混配制成：环氧丙烯酸树脂10～20份、聚氨酯丙烯酸树脂5～15份、稀释剂20～30份、光引发剂1～10份。该道路标线底漆生物基含量高，环境友好，能实现低温环境下固化，并显著提高涂层的硬度和附着力。

CN 104073118A公开了一种路面不燃标线底漆，该路面不燃标线底漆由C9石油树脂10～20%、SBS 5～10%、改性溶剂70～85%组成，具有可缩小施工间隔时间、提高安全系数、遇明火不燃烧等特点。

然而，上述两个标线底漆均为油性体系，VOC含量高，施工时尤其是喷涂施工时气味较大，在市区施工时非常容易影响居民的日常生活。而且油性体系中VOC的排放，容易对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种道路标线专用水性底涂，以解决现有道路标线底涂不够环保的问题。

本发明所述的道路标线专用水性底涂是由各自独立的组分A和组分B组成，施工时将组分A与组分B按照质量比为1∶0.3～0.6混合后使用。

其中，所述组分A是由200～600质量份硅酸盐水泥、400～600质量份填料、8～10质量份抗裂纤维、1～5质量份减水剂和1～5质量份第一缓凝剂混合构成的粉体材料。

所述组分B是由200～400质量份丙烯酸乳液、5～10质量份无机流变助剂、1～3质量份消泡剂、4～8质量份润湿剂、400～800质量份VAE改性乳化沥青、5～10质量份成膜助剂和1～10质量份第二缓凝剂混合构成的、pH值8～10的液态材料。

进一步地，所述的VAE改性乳化沥青是由20～30质量份VAE乳液(醋酸乙烯-乙烯共聚乳液)与80～100质量份石油树脂改性乳化沥青在交联剂引发下反应得到的产物。

具体地，所述的VAE改性乳化沥青可以按照下述方法制备得到：向80～100质量份石油树脂改性乳化沥青中加入5质量份交联剂，搅拌下升温至40～60℃，加入20～30质量份VAE乳液，搅拌反应1～2h，加入20～30质量份水，消除气泡，调节pH值为8～10，得到VAE改性乳化沥青。

进一步地，所述组分A中的硅酸盐水泥作为水性底涂的主要胶黏物，可以选自于普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥中一种或多种。更进一步地，优选使用标号为42.5以上的普通硅酸盐水泥。

进一步地，所述组分A中的填料为涂料中常规使用的各种填料，本发明对其没有特别限定。

更进一步地，所述填料优选为碳酸钙、石英粉、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石中的一种或几种的任意组合。

进一步地，所述组分A中的抗裂纤维选自聚丙烯纤维、木质纤维、海泡石纤维、硅灰石纤维、水镁石纤维中的一种，或几种的任意组合。

进一步地，所述组分A中的减水剂可以包括但不限于是木质素磺酸盐系、萘系、脂肪族系、聚羧酸系减水剂中的一种或几种。

进一步地，所述组分A中的第一缓凝剂为葡萄糖酸盐、柠檬酸、酒石酸中的任意一种或其组合。

进一步地，所述组分B中的丙烯酸乳液为涂料中常规使用的苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的一种，或几种的任意组合。

进一步地，所述组分B中的无机流变助剂为改性硅酸镁铝或改性膨润土。

进一步地，所述组分B中的消泡剂为矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂中的一种，或几种的任意组合。

进一步地，所述组分B中的润湿剂为阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂。

更进一步地，所述的阴离子型表面活性剂可以包括但不限于是烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯类、蓖麻油硫酸化合物、油酸丁基酯硫酸化合物等各种常规的阴离子表面活性剂。

更进一步地，所述的非离子型表面活性剂可以包括但不限于是烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、多元醇型非离子表面活性剂等各种常规的非离子表面活性剂。

进一步地，所述组分B中的成膜助剂为涂料中常规使用的各种成膜助剂，本发明对其没有特别限定。

更进一步地，所述成膜助剂优选为十二碳醇脂、二丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。

进一步地，所述组分B中的第二缓凝剂为丙二醇或丙三醇。

本发明所述道路标线专用水性底涂的组分A和组分B都是以各自所述重量份的组分混合均匀并独立包装得到的。

优选地，所述的组分A是将所述重量份的组分硅酸盐水泥、填料、抗裂纤维、减水剂和第一缓凝剂依次投入混合机中，搅拌均匀后得到。

优选地，所述的组分B是将所述重量份的丙烯酸乳液、无机流变助剂、消泡剂和润湿剂投入混合机中，800rpm以上高速分散10～20min，然后在400rpm低速下加入所述重量份的VAE改性乳化沥青、成膜助剂和第二缓凝剂分散均匀，调节pH值至8～10后得到。

本发明道路标线专用水性底涂的使用方法为将组分A和组分B按要求的重量比混合均匀后进行刮涂施工。

刮涂施工对于涂料的粘度和流动性要求较高，因此，本发明的道路标线专用水性底涂要求在施工期间不能出现假稠、沉淀、凝固等问题。另外，本发明的水性底涂在施工时不能额外加水，否则容易导致后期开裂。

本发明的道路标线专用水性底涂选用硅酸盐水泥这种无机环保的材料作为主要胶黏物，具有成本低、强度高、粘结能力好等优势，但是，水泥材料的柔韧性较差，而沥青路面属于柔性路面，将水泥材料直接用于沥青路面不相容，容易受力开裂掉落。因此，本发明以VAE改性乳化沥青改性其韧性。同时，水泥材料在体系中能加快漆膜的干燥速度，形成早期强度，否则单纯依靠乳液成膜，早期强度不高，无法用于路面材料体系。

本发明的道路标线专用水性底涂为有机无机复合体系，而水泥作为环保无机胶凝材料，需要有水分的存在才能固化。水泥材料存在凝固快、流动性差的问题，难以用于刮涂施工，因此本发明通过加入减水剂降低水泥用水量；加入了包括固体的葡萄糖酸盐、柠檬酸、酒石酸等第一缓凝剂和液体的多元醇类第二缓凝剂，通过两种类型的缓凝剂以充分降低水泥材料的凝固速度，延长流动性保持时间，以保证后续施工；加入了抗裂纤维以增强水泥材料的抗裂能力。

本发明选用VAE改性乳化沥青以改善水泥材料的柔韧性，其中石油树脂改性乳化沥青在交联剂的作用下与VAE乳液发生交联反应，可以提升乳化沥青的延度。改性材料中的沥青和石油树脂乳化后环保无毒，成膜后可以提升底涂与沥青路面的粘结力和亲和性，而组分中的VAE乳液为水性聚合物乳液，安全环保，同时与水泥有非常好相容性，也能提升材料整体的柔韧性。

本发明的道路标线专用水性底涂以硅酸盐水泥、丙烯酸乳液、VAE改性乳化沥青等材料复配，全部为健康环保、无有害物质、无刺激性气味的水性体系材料，VOC含量低，达到国家要求的绿色环保涂料的要求。

本发明的道路标线专用水性底涂混合后干燥固化，具有优异的流动性，能迅速填充沥青路面的细小坑槽、缝隙，形成致密饱满的漆膜，由于其沥青成分与沥青路面有天然的亲和性，因此水性底涂牢牢的嵌入在沥青路面的面层中，且随着通行车辆的不断碾压，水性底涂与路面沥青同步受力挤压，基于水性底涂良好的韧性，整体会变得越来越密实，更有利于面层标线的使用寿命和平整美观。

本发明的环保型的水性底涂具有安全、不燃、无毒、易施工、低碳节能、性价比高等特点，是环境友好型产品，具有巨大的经济效益和社会效益。

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的详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，从而使本领域技术人员能很好地理解和利用本发明，而不是限制本发明的保护范围。

本发明实施例中涉及到的实验方法、生产工艺、仪器以及设备，其名称和简称均属于本领域内常规的名称，在相关用途领域内均非常清楚明确，本领域内技术人员能够根据该名称理解常规工艺步骤并应用相应的设备，按照常规条件或制造商建议的条件进行实施。

本发明实施例中使用的各种原料或试剂，并没有来源上的特殊限制，均为可以通过市售购买获得的常规产品。也可以按照本领域技术人员熟知的常规方法进行制备。

本发明提供了一种道路标线专用水性底涂，包括有独立包装设置的组分A和组分B。

组分A：硅酸盐水泥200～600质量份、填料400～600质量份、抗裂纤维8～10质量份、减水剂1～5质量份、第一缓凝剂1～5质量份。

组分B：丙烯酸乳液200～400质量份、无机流变助剂5～10质量份、消泡剂1～3质量份、润湿剂4～8质量份、VAE改性乳化沥青400～800质量份、成膜助剂5～15质量份、第二缓凝剂1～10质量份。

按照上述质量份数，将原料硅酸盐水泥、填料、抗裂纤维、减水剂和第一缓凝剂依次投入到混合机中，搅拌均匀至无结块，出料得到组分A。

按照上述质量份数，将原料丙烯酸乳液、无机流变助剂、消泡剂和润湿剂投入混合机中，800rpm高速分散10～20min，待无机流变助剂分散均匀后，降低转速至400rpm，加入VAE改性乳化沥青、成膜助剂和第二缓凝剂，均匀分散，至无气泡、结块，调节pH值在8～10，出料得到组分B。

目前尚无关于道路标线水性底涂的相关国家、行业标准。因此，本发明主要检测道路标线专用水性底涂的以下项目，并规定技术要求如下，用作测试对比。其中VOC的检测参照GB 24408-2009外墙涂料中的有害物质限量要求。

本实施例的道路标线专用水性底涂是由下述组分A和组分B按照1∶0.4的质量比混合组成的。

实施例1。

组分A：阿尔博42.5白水泥 400份，400目重钙 200份，80～120目石英砂 384份，聚丙烯纤维 8份，减水剂F15 5份，酒石酸 3份。

组分B：NeoCryl A-513^®丙烯酸乳液 350份，硅酸镁铝 5份，消泡剂NXZ 3份，润湿剂LCN407 4份，VAE改性乳化沥青 623份，十二碳醇酯 10份，丙二醇 5份，调整pH值为8。

实施例2。

本实施例的道路标线专用水性底涂是由下述A组分和B组分按照1∶0.45的质量比混合组成的。

组分A：银杉牌42.5水泥 500份，150目重钙 200份，40～80目石英砂 285份，木质纤维 5份，减水剂F10 5份，柠檬酸 5份。

组分B：FASTRACK™ 53丙烯酸乳液 300份，改性膨润土 8份，消泡剂Tego Airex901W 3份，润湿剂BD-109 4份，VAE改性乳化沥青 665份，十二碳醇酯 15份，丙二醇 5份，调整pH值为9。

实施例3。

本实施例的道路标线专用水性底涂是由下述A组分和B组分按照1∶0.5的质量比混合组成的。

组分A：江淮牌52.5水泥 550份，300目石英粉 150份，40～80目雪花白 289，海泡石纤维 5份，减水剂P29 3份，葡萄糖酸钠 3份。

组分B：丙烯酸乳液RS-706T 250份，改性膨润土 10份，消泡剂FoamStar ST 22924份，润湿剂Basorol E2090 4份，VAE改性乳化沥青 712份，十二碳醇酯 10份，丙三醇 10份，调节pH值为10。

实施例4。

本实施例的道路标线专用水性底涂是由下述A组分和B组分按照1∶0.6的质量比混合组成的。

组分A：海螺牌52.5水泥 600份，40～80目石英砂 193份，80～120目石英砂 193份，硅灰石纤维 5份，减水剂P29 5份，酒石酸 4份。

组分B：丙烯酸乳液RS-998A 330份，硅酸镁铝 8份，消泡剂NXZ 4份，润湿剂BD-1094份，VAE改性乳化沥青 633份，二丙二醇单丁醚 13份，丙二醇 8份，调节pH值在8.5。

应用例。

分别使用各实施例制备的道路标线专用水性底涂，将组分A与组分B按质量比混合搅拌均匀，测试密度，查看施工性能，流动性好、30min不假稠为施工性能良好。

使用200µm涂布器，将水性底涂刮涂于玻璃板上，养护48h时后，测试耐水、耐碱性能。

使用40mm×40mm×160mm的砂浆抗压试模，以水性底涂灌料浇筑成型，按养护时间分别测试抗压强度和抗折强度，具体测试结果列于表1中。

本发明各实施例制备的道路标线专用水性底涂施工时无异味、无刺激性气味，与常规油性底漆施工时的刺激性气味形成明显区别。

本发明各实施例道路标线专用水性底涂的VOC含量均小于100g/L，显著小于常规油性底漆650g/L的VOC含量。

本发明以上实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制本发明仅为以上所述实施例。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。

Claims

1.一种道路标线专用水性底涂，是由各自独立的组分A和组分B组成，施工时将组分A与组分B按照质量比为1∶0.3～0.6混合后使用；

其中，所述组分A是由200～600质量份硅酸盐水泥、400～600质量份填料、8～10质量份抗裂纤维、1～5质量份减水剂和1～5质量份第一缓凝剂混合构成的粉体材料；

所述组分B是由200～400质量份丙烯酸乳液、5～10质量份无机流变助剂、1～3质量份消泡剂、4～8质量份润湿剂、400～800质量份VAE改性乳化沥青、5～10质量份成膜助剂和1～10质量份第二缓凝剂混合构成的、pH值8～10的液态材料；

其中的VAE改性乳化沥青是由20～30质量份VAE乳液与80～100质量份石油树脂改性乳化沥青在交联剂引发下反应得到的产物。

2.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是按照下述方法制备所述VAE改性乳化沥青：向80～100质量份石油树脂改性乳化沥青中加入5质量份交联剂，搅拌下升温至40～60℃，加入20～30质量份VAE乳液，搅拌反应1～2h，加入20～30质量份水，消除气泡，调节pH值为8～10，得到VAE改性乳化沥青。

3.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是所述硅酸盐水泥选自普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥中一种或多种。

4.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是所述第一缓凝剂为葡萄糖酸盐、柠檬酸、酒石酸中的任意一种或其组合，第二缓凝剂为丙二醇或丙三醇。

5.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是所述填料为碳酸钙、石英粉、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石中的一种或几种的任意组合。

6.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是所述组分A中的抗裂纤维选自聚丙烯纤维、木质纤维、海泡石纤维、硅灰石纤维、水镁石纤维中的一种，或几种的任意组合；减水剂是木质素磺酸盐系、萘系、脂肪族系、聚羧酸系减水剂中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是所述丙烯酸乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的一种，或几种的任意组合。

8.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是所述组分B中的无机流变助剂为改性硅酸镁铝或改性膨润土；消泡剂为矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂中的一种，或几种的任意组合；成膜助剂为十二碳醇脂、二丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是所述润湿剂为阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂，所述阴离子型表面活性剂是烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯类、蓖麻油硫酸化合物或油酸丁基酯硫酸化合物，所述非离子型表面活性剂是烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物或多元醇型非离子表面活性剂。

10.根据权利要求1所述的道路标线专用水性底涂，其特征是将组分A和组分B按所述重量比混合均匀后刮涂施工。