CN1156546C - 水基道路标线反光涂料及其制备方法 - Google Patents
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水基道路标线反光涂料及其制备方法，它涉及一种化工涂料及制造方法，特别是一种用于路面交通安全标志的涂料及制造方法。它由以下各重量配比的原料组成：硅酸钠68～92、氟硅酸钠7～13、氧化锌4～10、水溶性丙烯酸树脂9～32、钛酸酯0.01～0.8、硅烷0.01～0.04、六偏磷酸钠0.2～0.7、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二1.5～7、二氧化钛4～7、硅锂粉4～6、重质碳酸钙8～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。其制造方法是：(1)取料；(2)反应；(3)持续反应；(4)分散；(5)混合。它解决了已有的热熔型路标反光涂料存在的成本高、施工繁琐，以及在过高和过低的温度下涂膜变脆和脱落的问题。
Description
技术领域：本发明涉及一种化工涂料及其制造方法，特别是一种用于路面交通安全标志的涂料及其制造方法。
背景技术：路面用标线涂料分溶剂型和热溶型两大类。溶剂型的涂料在生产及使用中有大量的有机溶剂挥发，污染环境，影响人的身体健康，并且易发生火灾事故，而且涂料的强度低、不耐磨、使用寿命短。热溶型路标反光涂料虽然具有快干、耐磨、昼夜可见性好、使用寿命长的优点，但是它还是存在一些缺点：其一、它所用国产石油树脂、钛白粉的质量不过关，颜色较重，影响涂层的白度，如用进口原料则成本较高；其二，热熔型路标涂料涂划时需要加热施工，施工繁琐，设备复杂，施工费用较大；其三，热熔型路标涂料耐冻融性差，在-15℃以下时，涂膜脆性大，抗冲击性差，在60℃以上时，涂层变软，膨胀率较大，抗压强度低，它的热膨胀系数是水泥路面的五倍以上，很容易脱落，不适合水泥路面的划线。
发明内容：本发明研制一种水基道路标线反光涂料及其制备方法，它解决了已有的热熔型路标反光涂料存在的成本高、施工繁琐，以及在过高和过低的温度下涂膜变脆和脱落的问题。本发明的水基道路标线反光涂料由以下各重量配比的原料组成：硅酸钠68～92、氟硅酸钠7～13、氧化锌4～10、水溶性丙烯酸树脂9～32、钛酸酯0.01～0.8、硅烷0.01～0.04、六偏磷酸钠0.2～0.7、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二1.5～7、二氧化钛4～7、硅锂粉4～6、重质碳酸钙8～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。上述的二氧化钛采用金红石型，硅锂粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙均采用400～500目，玻璃微珠采用40～60目。本发明的水基道路标线反光涂料的制造方法是按如下步骤进行的：(1)按以下重量配比称取原料：硅酸钠68～92、氟硅酸钠7～13、氧化锌4～10、水溶性丙烯酸树脂9～32、钛酸酯0.01～0.8、硅烷0.01～0.04、六偏磷酸钠0.2～0.7、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二1.5～7、二氧化钛4～7、硅锂粉4～6、重质碳酸钙8～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5；(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在3小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、钛酸酯、硅烷，持续反应35～45分钟，再加入醇酯十二；(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入二氧化钛、轻质碳酸钙、硅锂粉、重质碳酸钙，并分散60分钟；(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。本发明的涂料是一种水基环保型单组份高质量、低成本的路用标志反光涂料。本发明解决的技术要点是：在无机物硅酸钠和有机物丙烯酸树脂改性时，增添了钛酸酯和硅烷复合偶联剂，因为偶联剂是无机物和有机物质的界面桥梁，从而使上述两种不同性质的物质紧密的结合起来，从而使改性后的硅酸钠基料贮存稳定，解决了已有同类产品采用双组份包装在生产施工中的不便，使施工更加方便简单。本发明以硅酸钠为主要粘结剂，涂层具有粘结力强、硬度高、耐磨等特点；以氟硅酸钠、氧化锌为硅酸钠的改性剂，使涂膜具有粘结力强、硬度高、耐磨、快干等特点；以水溶性丙烯酸树脂、醇酯十二为硅酸钠的改性剂，使涂膜具有优良的耐水性、柔韧性和优良的机械性能。以钛酸酯、硅烷为有机无机物的界面调节剂，改善了无机物硅酸钠与无机物丙烯酸树脂的亲和性，从而使硅酸钠与水溶性丙烯酸树脂两种不同性质的材料有机的紧密结合起来，使涂料贮存稳定；以六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐为复合分散剂，改善了基料与体质颜料的亲和性，易分散性；以二氧化钛、轻质碳酸钙为填料，使涂层具有较高白色度及遮盖力；以硅锂粉、重质碳酸钙为填充料，使涂层具有较强的耐磨耗性；以羧甲基纤维素为增稠剂，使涂料中的填料具有良好的悬浮性，不易沉淀，开罐效果好，施涂性佳；以乙二醇为流平剂，使涂层的流平性好，涂膜表面平整、光洁，抗污染性好；以二甲基硅油为消泡剂，以减少涂层膜的孔隙率，提高抗渗性；以玻璃微珠为反光料，涂膜层具有夜间反光可见性，以利于提高司乘人员的安全驾驶。本发明的道路标线反光涂料的优点是：1、主要原料采用国产常用的廉价的化工建材原料，原料易得、成本低廉，成本是热熔型的二分之一；2、重要技术指标，白度、耐磨性、抗压强度、耐冻融优于热熔型涂料，而且与水泥路面粘着力特佳，反光效果好；3、由于以水为分散介质，避免了大气环境污染及火灾的隐患发生，具有安全无毒特点；可以在潮湿水泥路面施工，不影响施工质量；5、便于施工，便于采用机械化高效施工；6涂料有多种配方，可根据各种不同气候，地理环境调整配方；7、制造方法具有工艺简单、成本低的优点。本发明的涂料可适用于水泥路面、块石铺装路面和沥青混凝土路面。下表为本发明的水基道路标线反光涂料与热熔型路标反光涂料主要技术指标的对比表：
| 技术指标名称 | 本发明水基路标涂料 | 热熔型路标涂料 |
| 密度 | 2.0以下 | 2.3以下 |
| 表面不粘胎时间25±2℃ | 15分钟 | 15分钟 |
| 白色度(白料) | 75以上 | 65 |
| 耐磨耗性100转mg | ≤100 | ≤200 |
| 抗压强度kg f/m2 | ≥200 | ≥120 |
| 耐冻融性-30～80℃ | 四次循环不开裂，无剥落 | |
| 耐碱性h | 饱和石灰水浸24小时 | 合格 |
| 反光折射率 | 1.9以上 | 1.84 |
附图说明：图1是本发明涂料制造方法的工艺流程图。
具体实施方式一：本实施方式的水基道路标线反光涂料由以下重量配比的原料组成：硅酸钠68～72、氟硅酸钠7～9、氧化锌4～6、水溶性丙烯酸树脂28～32、钛酸酯0.01～0.02、硅烷0.025～0.035、六偏磷酸钠0.3～0.6、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二5～7、二氧化钛4～6、硅锂粉4～6、重质碳酸钙10～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.3～0.5、乙二醇2.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。本实施方式的水基道路标线反光涂料的制造方法是：(1)按上述重量配比称取原料；(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在3小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、钛酸酯、硅烷，持续反应40分钟，再加入醇酯十二；(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入二氧化钛、轻质碳酸钙、硅锂粉、重质碳酸钙，并分散60分钟；(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。本实施方式的水基道路标线反光涂料的使用方法是按下述步骤进行的：(1)将被涂物基面的尘土、杂物、油污清除干净，一年以内的新沥青路面需涂底涂剂，水泥路面、旧沥青路面无需涂底涂剂；(2)按交通标志的标准要求涂划；(3)将装有水基道路标线反光涂料的包装打开，搅拌均匀后，加入手推式刮板划线车的料桶中，另将玻璃微珠加入手推划线车的撒珠器中，在预先弹好线的马路上涂划，涂膜厚度控制在1～1.2mm，要求推车涂划时，走速快慢均匀，划出的线型标准，厚度均匀，撒珠均匀，无裂纹，无皱折，干燥后即可放车通行。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，该水基道路标线反光涂料由以下各重量配比的原料组成：硅酸钠78～82、氟硅酸钠9～11、氧化锌6～8、水溶性丙烯酸树脂18～22、钛酸酯0.6～0.8、硅烷0.01～0.03、六偏磷酸钠0.3～0.6、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二3～5、二氧化钛5～7、硅锂粉4～6、重质碳酸钙10～11、轻质碳酸钙19～21、二二甲基硅油0.3～0.5、乙二醇2～3、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。其制造方法与使用方法同具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是，该水基道路标线反光涂料由以下各重量配比的原料组成：硅酸钠88～92、氟硅酸钠11～13、氧化锌8～10、水溶性丙烯酸树脂9～12、钛酸酯0.6～0.8、硅烷0.01～0.03、六偏磷酸钠0.3～0.6、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二1.5～2.5、二氧化钛4～6、硅锂粉4～6、重质碳酸钙10～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.3～0.5、乙二醇1.5～2.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。其制造方法与使用方法同具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一、二、三不同的是，在原料中减去重量10％～15％的重质碳酸钙，加入原料总重量10％～15％的中铬黄，制成黄色漆。其它原料的配比、制造方法与使用方法同具体实施方式一、二、三相同。
Claims (6)
1、水基道路标线反光涂料，其特征在于它由以下各重量配比的原料组成：硅酸钠68～92、氟硅酸钠7～13、氧化锌4～10、水溶性丙烯酸树脂9～32、钛酸酯0.01～0.8、硅烷0.01～0.04、六偏磷酸钠0.2～0.7、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二1.5～7、二氧化钛4～7、硅锂粉4～6、重质碳酸钙8～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。
2、根据权利要求1所述的水基道路标线反光涂料，其特征在于它由以下重量配比的原料组成：硅酸钠68～72、氟硅酸钠7～9、氧化锌4～6、水溶性丙烯酸树脂28～32、钛酸酯0.01～0.02、硅烷0.025～0.035、六偏磷酸钠0.3～0.6、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二5～7、二氧化钛4～6、硅锂粉4～6、重质碳酸钙10～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.3～0.5、乙二醇2.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。
3、根据权利要求1所述的水基道路标线反光涂料，其特征在于它由以下各重量配比的原料组成：硅酸钠78～82、氟硅酸钠9～11、氧化锌6～8、水溶性丙烯酸树脂18～22、钛酸酯0.6～0.8、硅烷0.01～0.03、六偏磷酸钠0.3～0.6、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二3～5、二氧化钛5～7、硅锂粉4～6、重质碳酸钙10～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.3～0.5、乙二醇2～3、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。
4、根据权利要求1所述的水基道路标线反光涂料，其特征在于它由以下各重量配比的原料组成：硅酸钠88～92、氟硅酸钠11～13、氧化锌8～10、水溶性丙烯酸树脂9～12、钛酸酯0.6～0.8、硅烷0.01～0.03、六偏磷酸钠0.3～0.6、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二1.5～2.5、二氧化钛4～6、硅锂粉4～6、重质碳酸钙10～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.3～0.5、乙二醇1.5～2.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5、水作为溶解和稀释的溶剂。
5、根据权利要求2、3或4所述的水基道路标线反光涂料，其特征在于它在原料中减去重量10％～15％的重质碳酸钙，加入原料总重量10％～15％的中铬黄，制成黄色漆。
6、水基道路标线反光涂料的制备方法，其特征在于它是按如下步骤进行的：(1)按以下重量配比称取原料：硅酸钠68～92、氟硅酸钠7～13、氧化锌4～10、水溶性丙烯酸树脂9～32、钛酸酯0.01～0.8、硅烷0.01～0.04、六偏磷酸钠0.2～0.7、聚丙烯酸钠盐0.08～0.12、醇酯十二1.5～7、二氧化钛4～7、硅锂粉4～6、重质碳酸钙8～11、轻质碳酸钙19～21、二甲基硅油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纤维素0.3～0.5；(2)将硅酸钠投入反应釜中，加水搅拌稀释至相对密度1.36～1.40，在夹套中通入蒸气加热，使液体升温至90℃±5℃，在快速搅拌下缓慢加入用水稀释后的氟硅酸钠溶液，在3小时内加完，然后加入氧化锌，持续反应2小时，然后降温至50℃±5℃；(3)在搅拌下加入水溶性丙烯酸树脂、钛酸酯、硅烷，持续反应35～45分钟，再加入醇酯十二；(4)在搅拌下加入六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐，混合均匀后依次加入二氧化钛、轻质碳酸钙、硅锂粉、重质碳酸钙，并分散60分钟；(5)在搅拌下加入羧甲基纤维素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基硅油，混合均匀后即制成成品。
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