RU2421499C1 - Luminescent composition and luminescent paint for marking roads (versions) - Google Patents
Luminescent composition and luminescent paint for marking roads (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421499C1 RU2421499C1 RU2009148094/05A RU2009148094A RU2421499C1 RU 2421499 C1 RU2421499 C1 RU 2421499C1 RU 2009148094/05 A RU2009148094/05 A RU 2009148094/05A RU 2009148094 A RU2009148094 A RU 2009148094A RU 2421499 C1 RU2421499 C1 RU 2421499C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- luminescent
- pigment
- paint
- marking
- phosphor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение касается люминесцентных композиций и красок, предназначенных для маркировки покрытий на таких объектах, как дороги, скоростные магистрали, пешеходные переходы, взлетно-посадочные полосы аэродромов, парковки, указатели направлений транспортных потоков, устройства для управления транспортными потоками, соответствующие конструкции и предметы.The present invention relates to luminescent compositions and paints intended for marking coatings on objects such as roads, expressways, pedestrian crossings, runways of airfields, parking lots, direction indicators for traffic flows, traffic control devices, associated structures and objects.
В настоящее время многие из этих и иных поверхностей внутри помещений и снаружи обозначают маркировкой при помощи красок или ламинирования.Currently, many of these and other surfaces indoors and outdoors are marked by marking with paints or lamination.
Часто такая маркировка, даже когда она содержит отражающие элементы, перестает быть видимой при плохой освещенности или в ночное время.Often such a marking, even when it contains reflective elements, ceases to be visible in low light or at night.
Видимость и стойкость такой маркировки может быть в значительной степени увеличена путем покрытия продуктом, содержащим люминесцентный пигмент, который обеспечивает подсвечивание без дополнительных источников, так что маркировка становится видимой в темное время суток.The visibility and durability of such markings can be significantly increased by coating with a product containing a luminescent pigment that provides highlighting without additional sources, so that the marking becomes visible in the dark.
Эта люминесценция будет также полезна для поверхностей немаркированных, помогая людям лучше различать в темноте такие поверхности, как пешеходные проходы, фактические границы конструкций и стены, обочины скоростных магистралей и т.д.This luminescence will also be useful for unmarked surfaces, helping people to better distinguish surfaces such as pedestrian walkways, the actual boundaries of structures and walls, curbs of expressways, etc.
В литературе и патентных описаниях зачастую имеет место некорректное применение таких терминов, как люминесценция, флуоресценция и фосфоресценция.In the literature and patent descriptions, there is often an incorrect use of terms such as luminescence, fluorescence and phosphorescence.
С этими понятиями иногда связывают эффекты свечения и светоотражения. Неадекватное использование терминологии в отношении люминесцентных красителей и пигментов приводит к ошибкам при отнесении эффектов к различным областям техники. Это затрудняет оценку технических решений, в том числе и предлагаемых для патентования. Ниже приведена терминология, связанная с этими понятиями из работы: «Химия и физика обладающих специальными свойствами пигментов, красителей, красок для печати и красок для покрытий». A.Nurhan Becidyan [United Mineral & Chemical Corp., Paint Coating Industry, 15.06.2003].The effects of glow and light reflection are sometimes associated with these concepts. Inadequate use of terminology in relation to luminescent dyes and pigments leads to errors in attributing effects to various fields of technology. This makes it difficult to evaluate technical solutions, including those proposed for patenting. The following is the terminology associated with these concepts from the work: "Chemistry and physics with special properties of pigments, dyes, inks for printing and inks for coatings." A. Nurhan Becidyan [United Mineral & Chemical Corp., Paint Coating Industry, 06/15/2003].
Люминесценция: флуоресценция и фосфоресценция.Luminescence: fluorescence and phosphorescence.
Люминесцентный краситель или пигмент: вещество, излучающее свет (видимый, УФ и ИК) при соответствующем возбуждении, не нагреваясь при этом.Luminescent dye or pigment: a substance that emits light (visible, UV and IR) with appropriate excitation, without heating up.
Возбуждение: действующая причина, заставляющая люминесцентный краситель излучать свет.Excitation: an active cause that causes a luminescent dye to emit light.
Флуоресценция: излучение света люминесцентным пигментом при наличии возбуждения (например, флуоресценция при дневном свете).Fluorescence: light emission by a luminescent pigment in the presence of excitation (e.g. fluorescence in daylight).
Фосфоресценция: излучение света люминесцентным красителем или пигментом, после того как возбуждение прекратилось (например, свечение в темноте).Phosphorescence: light emission by a luminescent dye or pigment after the excitation has stopped (for example, glow in the dark).
Существует много видов энергии, которую определенные люминесцентные пигменты могут поглощать и превращать в люминесценцию (радиоактивность, рентгеновское излучение, катодное излучение, механическое воздействие, электричество, УФ, видимое или ИК-излучение).There are many types of energy that certain luminescent pigments can absorb and convert to luminescence (radioactivity, x-ray radiation, cathode radiation, mechanical stress, electricity, UV, visible or infrared radiation).
Неорганические люминесцентные пигменты, называемые люминофорами, отличаются от дневных флуоресцентных пигментов тем, что в большинстве своем они бесцветны или окрашены в бледные пастельные тона, но при возбуждении УФ-облучением начинают флуоресцировать довольно ярко.Inorganic luminescent pigments called phosphors differ from fluorescent pigments in that they are mostly colorless or pale pastel colored, but when excited by UV radiation, they begin to fluoresce quite brightly.
Фактически люминесцентные пигменты, светящиеся в темноте, в соответствии с приведенной терминологией более корректно следовало бы называть фосфоресцентными пигментами (фосфорами). В патентной и технической литературе используются оба названия, что находит отражение в данном описании.In fact, luminescent pigments glowing in the dark, in accordance with the above terminology, should more correctly be called phosphorescent pigments (phosphors). In the patent and technical literature, both names are used, which is reflected in this description.
Фосфоресценция похожа на люминесценцию в том, что она также связана с поглощением излучения определенной длины волны или определенного диапазона длин волн и освобождением фотонов с другой длиной волны.Phosphorescence is similar to luminescence in that it is also associated with the absorption of radiation of a specific wavelength or a certain range of wavelengths and the release of photons with a different wavelength.
Различаются эти явления по времени излучения. Правило такое: если излучение прекращается после удаления источника облучения, это флуоресценция, если же излучение продолжается (так называемое послесвечение - «afterglow»), то это называется фосфоресценцией.These phenomena differ in radiation time. The rule is this: if the radiation stops after removing the radiation source, this is fluorescence, but if the radiation continues (the so-called afterglow - “afterglow”), then this is called phosphorescence.
Таким образом, флуоресценция и фосфоресценция - частные случаи обобщенного понятия - люминесценции.Thus, fluorescence and phosphorescence are special cases of the generalized concept of luminescence.
Авторы используют термин «люминесцентный пигмент», который является более общим, чем термин «фосфоресцентный пигмент», с указанием в скобках «фосфоресцентный» для исключения неверного толкования, поскольку в патентных описаниях и технической литературе применяются оба термина в отношении одного и того же объекта. Правомерность выбранной терминологии может быть подтверждена тем, что в технической документации фосфоры называют люминесцентными пигментами. Следует отметить, что совершенно не связан с явлением люминесценции используемый световозвращающий (светоотражающий) эффект. Световозвращающий материал взаимодействует со светом, не вызывая возбуждения молекул материала. Частицы такого материала в виде шариков или призм выполняют только функцию светоотражения за счет оптического эффекта. Фактически луч света отражается от поверхности, аналогичной зеркальной. Материал характеризуется оптическими характеристиками, например минимальным коэффициентом световозвращения при определенном угле освещения. Эффект световозвращения, описанный выше, реализуется только при искусственном освещении (например, при свете автомобильных фар в темноте).The authors use the term “luminescent pigment”, which is more general than the term “phosphorescent pigment”, indicating “phosphorescent” in parentheses to avoid misinterpretation, since both terms are used in patent descriptions and technical literature with respect to the same object. The validity of the chosen terminology can be confirmed by the fact that in the technical documentation phosphors are called luminescent pigments. It should be noted that the used retroreflective (retroreflective) effect is completely unrelated to the luminescence phenomenon. Retroreflective material interacts with light without causing the excitation of material molecules. Particles of such material in the form of balls or prisms perform only the function of light reflection due to the optical effect. In fact, a ray of light is reflected from a surface similar to a mirror. The material is characterized by optical characteristics, for example, a minimum coefficient of retroreflection at a certain angle of illumination. The retroreflective effect described above is realized only under artificial lighting (for example, when the headlights are in the dark).
В отечественной практике подобный материал используется для дорожной разметки (см., например, «Методические рекомендации по нанесению дорожной разметки на цементированные покрытия автомобильных дорог» №ОС-1018-р от 19 ноября 2003 г., распоряжение министерства транспорта РФ).In domestic practice, similar material is used for road marking (see, for example, “Methodological recommendations for applying road marking on cemented pavements of roads” No. ОС-1018-r dated November 19, 2003, order of the Ministry of Transport of the Russian Federation).
В настоящее время известно применение флуоресцентных материалов для маркировки покрытий, которые излучают свет только при возбуждении от источника света.Currently, it is known to use fluorescent materials for marking coatings that emit light only when excited from a light source.
Эти материалы могут быть выбраны для того, чтобы в дневное время отмечать и подчеркивать маркируемые поверхности, такие как края ступеней, углы стен, края скоростных магистралей, проходы, указатели направления, дорожные разделительные полосы, взлетно-посадочные полосы аэродрома, контуры строений. Эмиссия света этими флуоресцентными материалами, однако, сразу же прекращается, если удален источник света.These materials can be selected to mark and underline marked surfaces in the daytime, such as step edges, wall corners, high-speed highway edges, walkways, direction indicators, road dividing strips, airfield runways, and building contours. The emission of light by these fluorescent materials, however, immediately ceases if the light source is removed.
Люминесцентные (фосфоресцентные) материалы, напротив, будучи облучены, продолжают светиться мягким, медленно угасающим излучением. Именно к этой области относится настоящее техническое решение.Luminescent (phosphorescent) materials, on the contrary, when irradiated, continue to glow with soft, slowly fading radiation. This area is the real technical solution.
Фосфоресцентные материалы могут обеспечить необходимый уровень светового потока в течение 10-12 часов после того, как они были активированы экспозицией солнечным или искусственным светом (например, светом автомобильных фар).Phosphorescent materials can provide the required level of luminous flux for 10-12 hours after they have been activated by exposure to sunlight or artificial light (for example, the light of car headlights).
После первоначальной экспозиции от источника света люминесценция может быть возобновлена повторной экспозицией естественным или искусственным светом. Поэтому в краски для дорожных покрытий вводят люминесцентные (фосфоресцентные) вещества для маркировки краев магистрали и разделительной полосы для различения направлений движения транспорта по магистрали.After an initial exposure from a light source, luminescence may be resumed by repeated exposure to natural or artificial light. Therefore, luminescent (phosphorescent) substances are introduced into the paints for road surfaces to mark the edges of the highway and the dividing strip to distinguish between the directions of traffic along the highway.
Наиболее эффективными для указанной цели являются люминесцентные (фосфоресцентные) вещества алюминатного типа. Однако они обладают одним общим существенным недостатком - чувствительностью к действию влаги. Под воздействием влаги при гидролизе люминофор теряет свои световые характеристики (люминесцентность).The most effective for this purpose are luminescent (phosphorescent) substances of the aluminate type. However, they have one common significant drawback - sensitivity to moisture. Under the influence of moisture during hydrolysis, the phosphor loses its light characteristics (luminescence).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В патентах РФ описан целый ряд композиций красок для разметки дорог (см. Таблица №1), ни одна из которых не содержит люминесцентный пигмент.The RF patents describe a number of paint compositions for road marking (see Table No. 1), none of which contain a luminescent pigment.
В ряде патентов США предлагаются решения задачи создания люминесцентных композиций для дорожных покрытий, обладающих повышенной стойкостью к гидролизу.A number of US patents provide solutions to the problem of creating luminescent compositions for road surfaces with enhanced hydrolysis resistance.
В пат. США №5665793 предложена фосфоресцентная композиция для окраски шоссе, включающая:In US Pat. US No. 5665793 proposed phosphorescent composition for coloring the highway, including:
- люминесцентное вещество, представляющее соединение, выраженное матрицей MAl2O4, в которой М - по крайней мере, один металл, выбранный из группы кальций, стронций и барий, или выраженное матрицей MAl2O4, в которой М - совокупность металлов, представляющих магний и по крайней мере один элемент, представляющий собой кальций, стронций и барий; и- a luminescent substance representing a compound expressed by a matrix of MAl 2 O 4 , in which M is at least one metal selected from the group of calcium, strontium and barium, or expressed by a matrix of MAl 2 O 4 , in which M is a set of metals representing magnesium and at least one element, which is calcium, strontium and barium; and
- водосмешивающуюся смолу.- water-miscible resin.
Люминесцентное вещество может содержать в качестве активатора европий и соактиватора лантан, церий, празеодим, самарий, тербий, диспрозий, гольмий.The luminescent substance may contain, as an activator, europium and a coactivator, lanthanum, cerium, praseodymium, samarium, terbium, dysprosium, holmium.
В качестве водосмешивающейся смолы используют полиуретановую смолу, которая, по мнению авторов, придает влагоустойчивость люминесцентному веществу.As a water-miscible resin, a polyurethane resin is used, which, according to the authors, imparts moisture resistance to the luminescent substance.
В описании приведен состав композиции и способ ее применения.The description contains the composition and method of its use.
Состав композиции:Composition Composition:
- 5 частей порошкообразного LumiNova фосфоресцентного материала;- 5 parts of powdered LumiNova phosphorescent material;
- 7 частей акрилового уретана на водной основе и- 7 parts water-based acrylic urethane and
- 88 частей белой шоссейной краски на водной основе.- 88 parts of white water-based road paint.
Фосфоресцентный (люминесцентный) пигмент и акриловый уретан сначала отдельно смешиваются вместе при температуре окружающей среды 73°±5° F, а затем полученная смесь смешивается с шоссейной краской на водной основе.The phosphorescent (luminescent) pigment and acrylic urethane are first separately mixed together at an ambient temperature of 73 ° ± 5 ° F, and then the resulting mixture is mixed with water-based highway paint.
Люминесцентное вещество и полиуретановая смола могут быть добавлены прямо в красящую композицию. В преимущественном исполнении этого изобретения предварительная смесь образуется механическим смешением небольших последовательно вводимых количеств люминесцентного вещества с водосовместимой или водосмешивающейся смолой, при котором происходит покрытие люминесцентного вещества полиуретановой смолой. Эта смесь может храниться или может быть немедленно добавлена к краске на водной основе при механическом смешении.The luminescent substance and the polyurethane resin can be added directly to the ink composition. In an advantageous embodiment of this invention, the pre-mixture is formed by mechanical mixing of small sequentially introduced amounts of a luminescent substance with a water-compatible or water-miscible resin, in which the luminescent substance is coated with a polyurethane resin. This mixture can be stored or can be immediately added to water-based paint by mechanical mixing.
Поверхность дороги предварительно вытирается начисто и обрабатывается сжатым воздухом, чтобы удалить грязь и другие остатки в местах, где должна быть применена краска. Краску сушат насухо до тех пор, пока она не налипает при контакте. По мнению авторов в композициях на водной основе, полученных смешением водосовместимой полиуретановой смолы с водочувствительным люминесцентным веществом, удивительным образом люминесцентное вещество защищено от действия влаги воздуха и воды. Т.о. люминесцентное вещество защищается сразу после смешения с полиуретановой смолой в красящей композиции.The road surface is pre-wiped clean and treated with compressed air to remove dirt and other debris in places where paint should be applied. The paint is dried dry until it sticks on contact. According to the authors, in water-based compositions obtained by mixing a water-compatible polyurethane resin with a water-sensitive luminescent substance, the luminescent substance is surprisingly protected from moisture in air and water. T.O. The luminescent substance is protected immediately after mixing with the polyurethane resin in the coloring composition.
В более позднем пат. США №6005024 предложено для покрытия люминесцентного пигмента использовать эпоксидные смолы.In a later pat. US No. 6005024 proposed to use epoxy resins for coating a luminescent pigment.
В пат. США №6005024 заявляется фосфоресцентно-люминесцентное эпоксидное покрытие для маркировки поверхностей на земле, поверхностей конструкции и отдельных предметов, состоящее из:In US Pat. US No. 6005024 claims a phosphorescence-luminescent epoxy coating for marking surfaces on the ground, structural surfaces and individual items, consisting of:
а) почти бесцветного фосфоресцентно-люминесцентного материала, состоящего из соединения, выражаемого формулой MAl2O4, где М, по крайней мере, один элемент - металл, выбранный из группы, включающей кальций, стронций и барий, или, альтернативно, выраженного формулой MAl2O4, где М - множество элементов-металлов, включающих магний и, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей кальций, стронций и барий;a) an almost colorless phosphorescent-luminescent material consisting of a compound expressed by the formula MAl 2 O 4 , where M is at least one element selected from the group consisting of calcium, strontium and barium, or, alternatively, expressed by the formula MAl 2 O 4 , where M is the set of metal elements, including magnesium and at least one element selected from the group comprising calcium, strontium and barium;
б) двухкомпонентной эпоксикомпозиции (состоящей из смолы и отвердителя), которая после отверждения становится совершенно прозрачной, стойкой, прочной, не содержащей воды и влагоустойчивой (нечувствительной к влаге). Причем указанная композиция, будучи экспонирована от источника света, показывает свойства яркости выше, чем в случае традиционных фосфоресцентных материалов на основе сульфидов, и время послесвечения выше примерно в десять раз, чем время послесвечения традиционных фосфоресцентных материалов на основе сульфидов.b) a two-component epoxy composition (consisting of resin and hardener), which after curing becomes completely transparent, resistant, durable, free of water and moisture resistant (insensitive to moisture). Moreover, this composition, when exposed to a light source, shows brightness properties higher than in the case of traditional sulfide-based phosphorescent materials, and the afterglow is about ten times higher than the afterglow time of traditional sulfide-based phosphorescent materials.
Композиция содержит в качестве активатора европий.The composition contains europium as an activator.
Композиция содержит в качестве активатора выбранный из группы, включающей лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, марганец, олово и висмут.The composition contains as an activator selected from the group comprising lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, manganese, tin and bismuth.
Предложен также метод приготовления (или «предварительного смешивания») фосфоресцентно-люминесцентной эпоксикомпозиции, при котором возрастающее количество фосфоресцентно-люминесцентного вещества смешивают либо с отверждающим компонентом, либо со смоляным компонентом двухкомпонентной эпоксисмолы перед смешением и активацией двух эпоксикомпонентов.A method is also proposed for preparing (or “pre-mixing”) a phosphorescent-luminescent epoxy composition in which an increasing amount of a phosphorescent-luminescent substance is mixed with either a curing component or a resin component of a two-component epoxy resin before mixing and activating two epoxy components.
Таким образом, обеспечивается тщательное покрытие, инкапсулирование и гомогенное распределение фосфоресцентно-люминесцентных частиц в отверждающем компоненте или смоляном компоненте двухкомпонентной эпоксикомпозиции перед смешением двух компонентов.Thus, thorough coating, encapsulation and homogeneous distribution of phosphorescent-luminescent particles in the curing component or resin component of the two-component epoxy composition is ensured before mixing the two components.
В описании к пат. США №6005024 отмечается, что композиции, раскрываемые патентом США №5665793, показывают снижение свечения в смеси из-за того, что частицы краски в некоторой степени блокируют светящуюся составляющую.In the description of US Pat. US No. 6005024 notes that the compositions disclosed by US patent No. 5665793 show a decrease in luminosity in the mixture due to the fact that the particles of the paint to some extent block the luminous component.
Кроме того, данная композиция содержит значительно большее количество смешиваемых компонентов, чем композиция на основе эпоксидных смол.In addition, this composition contains a significantly larger number of mixed components than the composition based on epoxy resins.
В пат. США №5874491 согласно формуле изобретения патентуется фосфоресцентная композиция для дорог, состоящая из:In US Pat. US No. 5874491 according to the claims patented phosphorescent composition for roads, consisting of:
а) люминесцентного вещества, включая соединение, выраженное формулой MAl2O4, в которой М - по крайней мере, один металл, выбранный из группы: кальций, стронций и барий, или альтернативно формулой MAl2O4, в которой М - совокупность металлов, представляющих магний и, по крайней мере, один элемент, представляющий собой кальций, стронций и барий, иa) a luminescent substance, including a compound expressed by the formula MAl 2 O 4 , in which M is at least one metal selected from the group: calcium, strontium and barium, or alternatively the formula MAl 2 O 4 , in which M is a combination of metals representing magnesium and at least one element representing calcium, strontium and barium, and
б) эпоксисмолы, с которой смешано люминесцентное вещество;b) epoxy resins with which the luminescent substance is mixed;
в) дисперсии краски, смешанной с а) и б).c) a dispersion of paint mixed with a) and b).
Люминесцентное вещество может содержать в качестве активатора европий, а в качестве соактиватора - лантан, церий, празеодим, самарий, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, марганец, олово и висмут.The luminescent substance may contain europium as an activator, and lanthanum, cerium, praseodymium, samarium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin and bismuth as a activator.
Композиция может содержать природные и синтетические абразивные материалы.The composition may contain natural and synthetic abrasive materials.
В описании при характеристике сущности изобретения в качестве компонента композиции указаны не только эпоксисмолы, но и полиуретаны, при этом бездоказательно утверждается, что удивительным образом эпоксисмола и полиуретан немедленно защищают чувствительное к действию влаги люминесцентное вещество. При применении эпоксисмолы отвердитель и компоненты смолы смешивают, а затем вводят люминесцентные частицы.In the description, when characterizing the essence of the invention, not only epoxy resins, but also polyurethanes are indicated as a component of the composition, while it is unproven that it is surprising that epoxy resin and polyurethane immediately protect the moisture-sensitive luminescent substance. When using epoxy resins, the hardener and resin components are mixed and then luminescent particles are introduced.
Композиция может наноситься непосредственно на поверхность или же, при необходимости, может смешиваться с краской на водной основе.The composition can be applied directly to the surface or, if necessary, can be mixed with water-based paint.
В качестве примера представлена композиция следующего состава:As an example, a composition of the following composition is presented:
- 1 часть - порошкообразная смесь фосфора (люминесцентного вещества) и флуоресцентного вещества (не охарактеризованного химическим составом или формулой);- 1 part - a powdery mixture of phosphorus (luminescent substance) and fluorescent substance (not characterized by chemical composition or formula);
- 6 частей - эпоксиотвердитель;- 6 parts - epoxy hardener;
- 13 частей - эпоксиполимер.- 13 parts - epoxy polymer.
В описании к патенту отсутствуют какие-либо экспериментальные данные, подтверждающие получение стойкого к действию влаги продукта и вообще возможность осуществить смешение чувствительного к влаге продукта с системой на водной основе без его разрушения. Это действительно не просто удивительно, но и противоречит разумным представлениям о процессе, а потому, безусловно, нуждается в доказательствах.The description of the patent does not contain any experimental data confirming the production of a moisture-resistant product and, in general, the ability to mix a moisture-sensitive product with a water-based system without destroying it. This is really not just surprising, but also contrary to reasonable ideas about the process, and therefore, of course, needs proof.
В пат. США №6359048 В1 описана подкрашивающая люминесцентная краска на основе алкидной смолы, содержащая алюминатный люминофор, уайт-спирт в качестве разбавителя и различные модифицирующие добавки.In US Pat. US No. 6359048 B1 describes an alkyd resin tinting luminescent paint containing an aluminate phosphor, white alcohol as a diluent and various modifying additives.
В описании к патенту отмечается, что краска предназначена преимущественно для применения внутри помещения. В то же время имеется указание на то, что при особых марках алкидных смол могут быть получены композиции для более жестких условий эксплуатации. В описании к патенту подчеркивается, что алюминатные люминофоры имеют серьезные недостатки - чувствительность к влаге и трудность смешения вследствие их высокой плотности. Кроме того, в нем содержится критика технических решений, запатентованных в двух предшествующих патентах.In the description of the patent it is noted that the paint is intended primarily for indoor use. At the same time, there is an indication that, with special brands of alkyd resins, compositions for more severe operating conditions can be obtained. The description of the patent emphasizes that aluminate phosphors have serious drawbacks - moisture sensitivity and difficulty of mixing due to their high density. In addition, it contains criticism of the technical solutions patented in the two previous patents.
Например, в отношении краски, описанной в пат. США №5874491, указано следующее:For example, in relation to the paint described in US Pat. US No. 5874491, the following is indicated:
- состав, получаемый смешением люминофора с водорастворимым полиуретаном или эпоксисмолой, позволяет получить довольно стабильную композицию, пригодную для маркировки дорожных поверхностей;- the composition obtained by mixing the phosphor with a water-soluble polyurethane or epoxy resin, allows to obtain a fairly stable composition suitable for marking road surfaces;
- смесь люминесцентного вещества с водорастворимой полиуретановой или эпоксисмолой агломирирует или инкапсулирует пигмент;- a mixture of a luminescent substance with a water-soluble polyurethane or epoxy resin agglomerates or encapsulates the pigment;
- они могут смешиваться с краской на водной основе для маркировки дорог;- they can be mixed with water-based paint to mark roads;
- к сожалению, эти смолы дорогие и непригодны в тех случаях, когда нужно получить естественно выглядящую, прочную и экономично окрашенную поверхность;- unfortunately, these resins are expensive and unsuitable in cases where you need to get a natural looking, durable and economically painted surface;
- капсулирование фосфора приводит к увеличению фактического размера частиц и затрудняет введение значительных количеств фосфора в краску, снижая количество, которое может светиться, в дополнение к другим особенностям этого продукта, и затрудняет его применение.- encapsulation of phosphorus leads to an increase in the actual particle size and makes it difficult to introduce significant amounts of phosphorus into the paint, reducing the amount that can glow, in addition to other features of this product, and makes it difficult to use.
В отношении пат США №6005024 отмечается следующее:In relation to US Pat. No. 6005024, the following is noted:
- испытания показали, что пигмент Luminova TM добавляет желтое окрашивание в любую композицию, в которой он используется в количестве 5%;- tests have shown that the Luminova ™ pigment adds yellow color to any composition in which it is used in an amount of 5%;
- двухстадийность эпоксисистемы ограничивает ее применение (т.е. она должна быть полностью использована немедленно после смешения двух компонентов);- the two-stage nature of the epoxy system limits its use (i.e., it should be fully used immediately after mixing the two components);
- люминесцентные эпоксипродукты существуют уже много лет, хотя большей частью они применяются при экструзии пластиков и упаковке продуктов, первоначально светящиеся продукты применяли для безделушек, игрушек, украшений;- luminescent epoxy products have existed for many years, although for the most part they are used in the extrusion of plastics and packaging of products, initially luminous products were used for trinkets, toys, jewelry;
- эксперименты показали, что добавление большого количества пигмента маскирует уровень люминесценции, поскольку добавленные частицы закрывают собой люминесцентные частицы;- experiments showed that the addition of a large amount of pigment masks the level of luminescence, since the added particles cover the luminescent particles;
- важна обработка пигмента, поскольку его нельзя подвергать размолу;- processing of the pigment is important, since it cannot be subjected to grinding;
- на него не должна действовать вода, иначе он потеряет способность светиться;- water should not act on it, otherwise it will lose its ability to glow;
- его нельзя подвергать воздействию тяжелых металлов как в самой системе, так и аппаратах-смесителях.- it cannot be exposed to heavy metals both in the system itself and in mixer devices.
В патентной заявке США №2004/0146349 А1 предложен новый фотолюминесцентный материал для маркировки, который предназначен для разметки полос на дорогах и пр.US Patent Application No. 2004/0146349 A1 proposes a new photoluminescent material for marking, which is intended for marking lanes on roads, etc.
Он обладает необходимой износоустойчивостью и стойкостью к погоде, а также высокой эффективностью фотолюминесценции, может применяться не только для белых полос, но и для полос любого вида окраски при подавлении зеленого тона, и, кроме того, может придавать свойства, препятствующие скольжению.It has the necessary wear resistance and weather resistance, as well as high photoluminescence efficiency, can be used not only for white stripes, but also for stripes of any kind of color when suppressing green tones, and, in addition, can give properties that prevent slipping.
Маркировочной материал является, в основном, материалом, в котором паста на основе смолы, содержащая прозрачные компоненты смолы и компоненты фотолюминесцентного пигмента, наносится на поверхность дороги с образованием фотолюминесцентного слоя.The marking material is mainly a material in which a resin-based paste containing transparent resin components and photoluminescent pigment components is applied to the road surface to form a photoluminescent layer.
Допустимы различные типы прозрачного компонента, способные образовывать смоляную пасту, при условии, что они прозрачны и впоследствии могут быть отверждены после нанесения на поверхность дороги.Various types of transparent component are capable of forming a resin paste, provided that they are transparent and can subsequently be cured after being applied to the surface of the road.
Они допустимы в том случае, когда обладают стойкостью в качестве полос на дороге и т.п., т.е. достаточной прочностью и устойчивостью к воздействию погоды, света и воды.They are permissible in the case when they are resistant as lanes on the road, etc., i.e. sufficient strength and resistance to weather, light and water.
Могут быть представлены различные типы компонентов прозрачного слоя, например, на основе метакриловой смолы, ненасыщенных полиэфирных смол, эпоксисмол, смол силиконового типа и пр. смол.Various types of components of the transparent layer may be presented, for example, based on methacrylic resin, unsaturated polyester resins, epoxy resin, silicone type resins, etc. resins.
Прозрачный смоляной компонент, основной компонент смоляной пасты, обеспечивает адгезию люминесцентного слоя при применении для маркировки полос и т.п. на поверхности дорог и играет роль связующего.The transparent resin component, the main component of the resin paste, provides adhesion of the luminescent layer when used for marking strips, etc. on the surface of roads and plays the role of a binder.
Предполагается, что в качестве фотолюминесцентного пигмента, вводимого в прозрачный компонент, используются не только известные пигменты, но также коммерчески доступные пигменты и разного рода другие пригодные пигменты.It is assumed that as the photoluminescent pigment introduced into the transparent component, not only known pigments are used, but also commercially available pigments and various other suitable pigments.
Примерами этих пигментов могут являться продукты типа алюминатов стронция и цинксульфидные продукты. Применяются фотолюминесцентные пигменты со средним диаметром частиц 10 µм и более. Согласно настоящему изобретению предпочтителен их средний диаметр от 20 µм до 2000 µм, а более предпочтителен - от 30 µм до 300 µм. Также могут предпочтительно применяться частицы с диаметром 100 µм и более.Examples of these pigments are products such as strontium aluminates and zinc sulfide products. Photoluminescent pigments with an average particle diameter of 10 μm or more are used. According to the present invention, an average diameter of from 20 μm to 2000 μm is preferred, and more preferably from 30 μm to 300 μm. Particles with a diameter of 100 μm or more may also be preferably used.
Ранее было нелегко применять фотолюминесцентный пигмент с частицами такого большого диаметра, поскольку частицы пигмента с большим диаметром трудно равномерно распределять.Previously, it was not easy to apply a photoluminescent pigment with particles of such a large diameter, since pigment particles with a large diameter are difficult to evenly distribute.
Согласно изобретению фотолюминесцентный пигмент с относительно большим диаметром частиц, который обычно трудно было равномерно диспергировать, может равномерно диспергироваться в смоляной пасте с применением прозрачного смоляного компонента с такой относительно высокой вязкостью, как 1 Па·с (20°С) или более.According to the invention, a photoluminescent pigment with a relatively large particle diameter, which was usually difficult to disperse uniformly, can be uniformly dispersed in the resin paste using a transparent resin component with a relatively high viscosity such as 1 Pa · s (20 ° C) or more.
Для снижения скольжения по фотолюминесцентному слою прозрачный смоляной комплекс, содержащий фотолюминесцентный пигмент, смешивается с компонентами смоляной пасты, которая наносится на поверхность дороги и отверждается. Затем поверхность отвержденной таким образом пасты подвергается грубой полировке или водоструйной обработке для удаления части отвержденной поверхности смоляной пасты. Такая огрубляющая обработка кроме полезной функции - снижения скольжения, способствует механическому повреждению части люминесцентных частиц, за счет чего теряются их фотолюминесцентные свойства. С другой стороны, увеличивается доступ влаги к приповерхностным люминесцентным частицам пигмента, способствуя гидролизу.To reduce glide on the photoluminescent layer, a transparent resin complex containing a photoluminescent pigment is mixed with the components of the resin paste, which is applied to the road surface and cured. The surface of the paste thus cured is then subjected to coarse polishing or water-jet treatment to remove part of the cured surface of the resin paste. Such coarsening treatment, in addition to the useful function of reducing slip, contributes to mechanical damage to part of the luminescent particles, due to which their photoluminescent properties are lost. On the other hand, increased moisture access to the surface luminescent pigment particles, contributing to hydrolysis.
Анализ всех предыдущих решений по созданию фосфоресцентных (люминесцентных) композиций позволяет сделать вывод, что предложенные решения основывались на выборе прозрачных смол, способных образовывать пленку, в которую инкапсулирован люминесцентный пигмент (фосфор). Такие композиции рекомендованы для маркировки различных поверхностей. Одно из основных направлений использования защищенных патентами США фосфоресцентных композиций - маркировка шоссейных дорог.An analysis of all previous decisions on the creation of phosphorescent (luminescent) compositions allows us to conclude that the proposed solutions were based on the choice of transparent resins capable of forming a film into which a luminescent pigment (phosphorus) is encapsulated. Such compositions are recommended for marking various surfaces. One of the main areas of use for US-protected phosphorescent compositions is highway marking.
Маркировка предполагает либо нанесение предложенных композиций на уже готовые разметки, выполненные с помощью обычных шоссейных красок различного цвета, либо введение водосмешивающихся или водосовместимых фосфоресцентных композиций в готовые водные шоссейные краски для последующего использования при разметке.Marking involves either applying the proposed compositions to ready-made markings made using conventional road paints of various colors, or introducing water-miscible or water-compatible phosphorescent compositions into ready-made aqueous highway paints for subsequent use in marking.
До введения люминофора в краску в описаниях к патентам рекомендуется предварительно смешать исходный люминесцентный пигмент со смолой или компонентами смолы, что по утверждению авторов патентов препятствует реакции люминофора с водой, содержащейся в краске, за счет инкапсулирования смолой.Before introducing a phosphor into the paint in the patent descriptions, it is recommended to pre-mix the initial fluorescent pigment with the resin or resin components, which, according to the authors of the patents, prevents the phosphor from reacting with the water contained in the paint by encapsulating the resin.
В описаниях к указанным патентам утверждается, что водонеустойчивый люминесцентный пигмент в выбранной смоле или в компонентах смолы становится надежно защищенным от воздействия влаги.In the descriptions of these patents, it is stated that the water-resistant luminescent pigment in the selected resin or in the resin components becomes reliably protected from moisture.
Благодаря образованию прозрачной полимерной пленки любой из предложенных фосфоресцентных композиций происходит защита люминофора от взаимодействия с внешней средой (влагой).Due to the formation of a transparent polymer film of any of the proposed phosphorescent compositions, the phosphor is protected from interaction with the external environment (moisture).
Прозрачные смолы, используемые в фосфоресцентных композициях, способные образовывать пленки, описаны двух типов:Transparent resins used in phosphorescent compositions capable of forming films are described in two types:
- полимерная смола, образующая пленку на маркируемой поверхности после высыхания (удаления растворителя). Например, полиакрилуретановая смола - пат. США №5665793, пат. США №5874491;- a polymer resin forming a film on the surface to be marked after drying (solvent removal). For example, polyacrylurethane resin - US Pat. U.S. Pat. No. 5,665,793; US No. 5874491;
- двухкомпонентная композиция, образующая пленку в результате «отверждения», «сшивки» компонентов. Например, двухкомпонентная эпоксикомпозиция, состоящая из смолы и отвердителя, образующая после отверждения прозрачную пленку, - пат. США №5874491, пат. США №6005024, алкидная смола с последующей добавкой кальция и кобальта - пат. США №6359048 В1, метилметакрилатная смола с последующей добавкой агента отверждения смолы - патентная заявка США №2004/0146349 А1.- a two-component composition forming a film as a result of "curing", "crosslinking" of the components. For example, a two-component epoxy composition consisting of resin and hardener, which forms a transparent film after curing, - US Pat. US No. 5874491, US Pat. US No. 6005024, alkyd resin followed by the addition of calcium and cobalt - US Pat. US No. 6359048 B1, methyl methacrylate resin, followed by the addition of a resin curing agent - US patent application No. 2004/0146349 A1.
В описанных патентах США люминесцентная композиция на основе эпоксидной смолы используется для маркировки поверхностей как индивидуально, так и в смеси с красками для дорожной разметки. Композиции на основе других смол рекомендовано использовать в смеси с красками для дорожной разметки на водной основе. Таким образом, двухкомпонентную люминесцентную эпоксидную композицию можно рассматривать и как люминесцентный маркировочный лак, наносимый как завершающий слой на готовую дорожную разметку. Аналогичное решение предлагает немецкая фирма Suedwest (www.suedwest.ru). Для разметки проезжей части дорог, парковочных стоянок, тротуаров, указателей и т.д. вначале наносятся светящиеся (флуоресцентные) маркировочные краски. Затем сверху, во избежание быстрого загрязнения, наносится как заключительный слой прозрачный маркировочный лак на акрилатной основе.In the described US patents, an epoxy resin luminescent composition is used for marking surfaces both individually and in admixture with road marking paints. Compositions based on other resins are recommended to be used in a mixture with water-based road marking paints. Thus, the two-component luminescent epoxy composition can also be considered as a luminescent marking varnish applied as a finishing layer to the finished road marking. A similar solution is offered by the German company Suedwest (www.suedwest.ru). For marking the carriageway of roads, parking lots, sidewalks, signs, etc. luminous (fluorescent) marking paints are applied first. Then on top, in order to avoid quick contamination, a transparent marking varnish on an acrylate base is applied as a final layer.
Все известные технические решения основаны на одном принципе - физической защиты алюминатного люминесцентного пигмента от гидролиза, а именно путем инкапсулирования частиц пигмента полимерными смолами различного типа.All known technical solutions are based on one principle - physical protection of aluminate luminescent pigment from hydrolysis, namely by encapsulating pigment particles with various types of polymer resins.
При такой поверхностной защите всегда существует возможность нарушения поверхностного слоя, особенно в таких жестких условиях эксплуатации, как дорожные покрытия. Даже локальный доступ влаги вследствие незначительных повреждений поверхности приводит к инициированию реакции гидролиза.With such surface protection, there is always the possibility of disturbing the surface layer, especially in such harsh operating conditions as road surfaces. Even local access of moisture due to minor surface damage leads to the initiation of a hydrolysis reaction.
Таким образом, защита люминесцентного пигмента от гидролиза обработкой полимерной пленкой не обеспечивает достаточную надежность в условиях реального механического воздействия на покрытие.Thus, the protection of the luminescent pigment from hydrolysis by treatment with a polymer film does not provide sufficient reliability under conditions of real mechanical impact on the coating.
Создатели известных из уровня техники решений не учитывают три очень важных, по убеждению авторов, обстоятельства:The creators of the solutions known from the prior art do not take into account three very important, according to the authors, circumstances:
- высокая степень вероятности осуществления гидролиза до начала инкапсулирования люминофора смолой;- a high degree of probability of hydrolysis before encapsulation of the phosphor resin;
- неполная защита от гидролиза после инкапсулирования;- incomplete protection against hydrolysis after encapsulation;
- возможность доступа влаги и, следовательно, осуществления гидролиза при эксплуатации маркировочного покрытия.- the ability to access moisture and, therefore, the implementation of hydrolysis during the operation of the marking coating.
По поводу последнего обстоятельства, которое вообще не обсуждается в патентах, следует отметить, что после маркировки поверхностей как внутри помещений, так и снаружи, образующиеся фосфоресцентные пленки имеют естественные дефекты: трещины, раковины и др.Regarding the latter circumstance, which is not discussed at all in the patents, it should be noted that after marking surfaces both indoors and outdoors, the phosphorescent films formed have natural defects: cracks, shells, etc.
С другой стороны, часть люминесцентного пигмента может выступать своими гранями над поверхностью пленки. Все это способствует возникновению контакта с влагой окружающей среды.On the other hand, a part of the luminescent pigment can act as its faces above the surface of the film. All this contributes to contact with environmental moisture.
Люминесцентный пигмент начинает гидролизоваться, снижая совокупную интенсивность свечения пленки. Начало гидролиза в различных местах пленки провоцирует образование дополнительных дефектов на поверхности и внутри, происходит изменение ее физико-механических свойств.The luminescent pigment begins to hydrolyze, reducing the total intensity of the luminescence of the film. The onset of hydrolysis in various places of the film provokes the formation of additional defects on the surface and inside, there is a change in its physical and mechanical properties.
Контакт маркировочных поверхностей с шинами машин или любыми другими предметами, способствующими истиранию пленки, приводит к разрушению защитной полимерной оболочки люминофора, и начинается его гидролиз с образованием несветящихся гидроксидов.The contact of the marking surfaces with the tires of cars or any other objects that contribute to the abrasion of the film leads to the destruction of the protective polymer shell of the phosphor, and its hydrolysis begins with the formation of non-luminous hydroxides.
Что касается первых двух обстоятельств, то необходимо указать на два рекомендуемых в патентах варианта использования патентуемых композиций на основе люминесцентных пигментов и полимерных смол, а именно:With regard to the first two circumstances, it is necessary to point out two options for using patentable compositions based on luminescent pigments and polymer resins recommended in patents, namely:
- нанесение композиций (инкапсулированных люминесцентных пигментов) непосредственно на готовые разметки, выполненные с помощью обычных красок различного цвета;- application of compositions (encapsulated luminescent pigments) directly on the finished markings made using conventional paints of various colors;
- приготовление на основе инкапсулированного люминофора краски путем смешения его с готовыми красками для шоссейных дорог на водной основе.- preparation of paint based on encapsulated phosphor by mixing it with ready-made paints for water-based highways.
В обоих случаях присутствует вода, и утверждение авторов патентов о полной, надежной защите от гидролиза исходного люминофора представляется бездоказательным.In both cases, water is present, and the approval of the authors of the patents on complete, reliable protection against hydrolysis of the initial phosphor appears to be unproven.
Проведенные авторами экспериментальные исследования показали, что независимо от типа пленкообразующего состава (полиуретановый, эпоксидный, алкидный, акрилатный и др.) происходит гидролиз с видимым снижением интенсивности свечения при:The experimental studies conducted by the authors showed that, regardless of the type of film-forming composition (polyurethane, epoxy, alkyd, acrylate, etc.), hydrolysis occurs with a visible decrease in the glow intensity when:
- осуществлении инкапсуляции люминесцентного люминофора;- the implementation of the encapsulation of a luminescent phosphor;
- смешении инкапсулированного люминесцентного пигмента с красками на водной основе;- mixing encapsulated luminescent pigment with water-based paints;
- механическом повреждении инкапсулированного люминесцентного пигмента и краски на его основе.- mechanical damage to the encapsulated luminescent pigment and paint based on it.
Ниже приведены экспериментальные подтверждения сказанному.Below are experimental confirmations of the above.
Экспериментальное исследование протекания гидролиза осуществлялось с учетом возможных этапов осуществления и применения технических решений, а именно:An experimental study of the progress of hydrolysis was carried out taking into account the possible stages of implementation and application of technical solutions, namely:
- приготовление композиций, красок и пленок;- preparation of compositions, paints and films;
- моделирование эксплуатационных условий воздействия воды на маркированную поверхность.- modeling of operating conditions for the impact of water on a marked surface.
Доказательства протекания гидролиза при инкапсулировании люминесцентного пигментаEvidence of hydrolysis during encapsulation of a luminescent pigment
Люминесцентные пигменты марки Lumi Nova® (Lumi Nova G-300 M) вводили в эпоксидную смолу Araldite 2020 фирмы «Huntsman».Lumi Nova® brand luminescent pigments (Lumi Nova G-300 M) were introduced into Huntsman's Araldite 2020 epoxy resin.
Полученную люминесцентную дисперсию смешивали с водой и наблюдали за изменением pH среды. Установлено, что в водной дисперсии первоначальный pH 7 через 20 минут увеличился до значения pH 8-9. Увеличение pH среды свидетельствовало об образовании гидроксидов люминофора, т.е. о протекании реакции гидролиза, и служило доказательством тому, что эпоксидная смола не защищает частицы люминесцентного пигмента.The resulting luminescent dispersion was mixed with water and a change in pH was observed. It was found that in an aqueous dispersion, the initial pH of 7 after 20 minutes increased to a pH of 8-9. An increase in the pH of the medium indicated the formation of phosphor hydroxides, i.e. about the progress of the hydrolysis reaction, and served as evidence that the epoxy resin does not protect the particles of the luminescent pigment.
Спустя 30-40 мин перемешивания наблюдалось расслоение системы. В емкости образовалось три фазы: внизу люминесцентный пигмент, продолжающий гидролизоваться, выше - люминесцентная эпоксидная смола, вверху - водный раствор гидроксидов. Высокая плотность частиц люминесцентного пигмента - 3,65 г/см3 объясняет его выпадение в осадок.After 30-40 minutes of stirring, a separation of the system was observed. Three phases formed in the tank: below, a luminescent pigment that continues to hydrolyze, above, a luminescent epoxy resin, and above, an aqueous solution of hydroxides. The high particle density of the luminescent pigment - 3.65 g / cm 3 explains its precipitation.
Аналогичная ситуация складывалась и при использовании других типов смолы: полиуретановой (Araldite 2026) и метакрилатной (Araldite 2021). Результаты этих экспериментов явились доказательством протекания гидролиза при осуществлении инкапсулирования люминесцентного пигмента (при обработке полимерными смолами).A similar situation developed when using other types of resin: polyurethane (Araldite 2026) and methacrylate (Araldite 2021). The results of these experiments were evidence of the occurrence of hydrolysis during the encapsulation of the luminescent pigment (when processing with polymer resins).
Доказательство протекания гидролиза при механическом воздействии на инкапсулированный люминесцентный пигментEvidence of hydrolysis under mechanical action on encapsulated luminescent pigment
А) Обработка люминесцентного пигмента пленкообразующими композициямиA) Treatment of the luminescent pigment with film-forming compositions
Показано, что после механического измельчения обработанного пленкообразующей композицией водонеустойчивого люминесцентного пигмента полученный порошок становится неустойчивым к действию воды, т.е подвергается гидролизу.It is shown that after mechanical grinding of the water-unstable luminescent pigment treated with a film-forming composition, the resulting powder becomes unstable to water, i.e., it is hydrolyzed.
Эксперименты проводились с использованием люминесцентного пигмента Lumi Nova G-300М и пленкообразующих композиций на основе:The experiments were carried out using the luminescent pigment Lumi Nova G-300M and film-forming compositions based on:
- клея Araldite. В Таблице №2 приведены некоторые характеристики клея и соотношения для смешения смолы и отвердителя;- glue Araldite. Table 2 shows some characteristics of the adhesive and the ratio for mixing the resin and hardener;
- специального акрилатного полимера Degalan® LP 64/12, который используют в виде 40% толуольного раствора;- a special Degalan® LP 64/12 acrylate polymer, which is used as a 40% toluene solution;
- термопластичного акрилового полимера Диплекс 070 в растворе толуола, который используется для дорожно-маркировочных целей (покрытие на основе этой смолы имеет блестящую поверхность, а на основе Degalan® LP 64/12 - матовую).- Diplex 070 thermoplastic acrylic polymer in toluene solution, which is used for road marking purposes (the coating based on this resin has a shiny surface, and on the basis of Degalan® LP 64/12 it is matte).
После обработки люминесцентного пигмента указанными пленкообразующими и механического измельчения полученной пленки ее помещали в воду. При этом сразу же начиналась реакция гидролиза.After processing the luminescent pigment with the specified film-forming and mechanical grinding of the obtained film, it was placed in water. In this case, the hydrolysis reaction immediately began.
Это подтверждается увеличением pH водного раствора в результате образования гидроксидов. После 30-40 мин обработки водой отфильтрованный и высушенный люминесцентный порошок измельченной пленки обладает невысокой остаточной интенсивностью свеченияThis is confirmed by an increase in the pH of the aqueous solution as a result of the formation of hydroxides. After 30-40 minutes of water treatment, the filtered and dried luminescent powder of the ground film has a low residual luminous intensity
Б) Обработка люминесцентного пигмента отверждаемой эпоксикомпозицией в водной средеB) Treatment of a luminescent pigment with a curable epoxy composition in an aqueous medium
В эпоксидную смолу - компонента клея Araldite 2020, был добавлен люминесцентный пигмент Lumi Nova G-300 М, и смесь перемешивалась 30 мин. Затем был добавлен отвердитель в соотношении к смоле, указанном Таблице №2.Lumi Nova G-300M luminescent pigment was added to the epoxy resin, a component of Araldite 2020 glue, and the mixture was mixed for 30 minutes. Then a hardener was added in proportion to the resin indicated in Table No. 2.
Суспензия перемешивалась 10 мин, после чего было добавлено равное по объему количество воды. Контролировать изменение pH не представлялось возможным, поскольку отвердитель (смесь аминов) в водной среде имеет сильнощелочную реакцию. Через 30-40 мин перемешивания отверждение эпоксидной смолы завершилось. Образовались две фазы: заполимеризовавшаяся люминесцентная композиция в виде твердого комка белого цвета и водная суспензия, содержащая остатки отвержденной смолы люминофора. Суспензию отфильтровали и осадок промыли несколько раз холодной водой. Затем осадок поместили в холодную воду. Спустя несколько минут начало увеличиваться значение pH среды, что свидетельствовало о протекании реакции гидролиза. Спустя 4 часа гидролиз практически завершился с образованием дополнительного количества гидроксидов в виде белых хлопьев.The suspension was mixed for 10 minutes, after which an equal volume of water was added. It was not possible to control the change in pH, since the hardener (mixture of amines) in the aqueous medium has a strongly alkaline reaction. After 30-40 minutes of stirring, curing of the epoxy resin was completed. Two phases formed: the polymerized luminescent composition in the form of a white solid lump and an aqueous suspension containing the remains of the cured phosphor resin. The suspension was filtered and the precipitate was washed several times with cold water. Then the precipitate was placed in cold water. After a few minutes, the pH of the medium began to increase, which indicated the occurrence of a hydrolysis reaction. After 4 hours, hydrolysis was almost complete with the formation of an additional amount of hydroxides in the form of white flakes.
Твердый комок тщательно промыли холодной водой и высушили. После инсоляции светом комок интенсивно светился в темноте желто-зеленым свечением. Комок был разбит на 6-8 крупных кусков. Один из них был измельчен до порошкообразного состояния. Крупные куски и порошок были помещены по отдельности в два стакана с холодной водой. Через несколько минут в каждом из них начал увеличиваться pH среды, что свидетельствовало о протекании реакции гидролиза.The solid lump was thoroughly washed with cold water and dried. After light insolation, the lump intensely glowed in the dark with a yellow-green glow. The lump was broken into 6-8 large pieces. One of them was pulverized. Large pieces and powder were placed separately in two glasses of cold water. After a few minutes, the pH of the medium began to increase in each of them, indicating a hydrolysis reaction.
Таким образом, предварительное диспергирование как в эпоксидной смоле, так и в системе эпоксидная смола + отвердитель не приводит к последующей защите от гидролиза частиц люминесцентного пигмента.Thus, preliminary dispersion in both the epoxy resin and the epoxy resin + hardener system does not lead to subsequent protection against hydrolysis of the luminescent pigment particles.
Аналогичные исследования были проведены с использованием других типов прозрачных смол: полиуретановой (Araldite 2026) и метакрилатной (Araldite 2021). Отвердители были добавлены к соответствующим смолам в соотношениях, указанных в Таблице №2.Similar studies were conducted using other types of transparent resins: polyurethane (Araldite 2026) and methacrylate (Araldite 2021). Hardeners were added to the corresponding resins in the ratios shown in Table No. 2.
В результате было установлено протекание реакции гидролиза люминесцентного пигмента на этапах контроля.As a result, the course of the hydrolysis of the luminescent pigment at the control stages was established.
Доказательства протекания гидролиза при изготовлении и применении красок для маркировки дорожных покрытий.Evidence of hydrolysis in the manufacture and use of paints for marking road surfaces.
Следует отметить, что дорожные краски для разметки как на водной, так и на неводной основе образуют в конечном итоге на маркируемой поверхности пленку. При введении в краску на водной основе водонеустойчивого люминесцентного пигмента гидролиз начинается сразу после введения люминофора в краску, и гидролиз будет продолжаться до тех пор, пока пигмент полностью не разложится. Если после введения пигмента в краску ее использовать для разметки сразу, то инкапсулирование приостанавливает гидролиз, но в процессе эксплуатации разметки в контакте с водой разложение пигмента продолжится. Процесс гидролиза люминесцентного пигмента в красках на неводной основе следует рассматривать только в отвержденной пленке, образовавшейся после маркировки поверхности.It should be noted that road paints for marking both on an aqueous and non-aqueous basis ultimately form a film on the marked surface. When a water-resistant luminescent pigment is introduced into a water-based paint, hydrolysis begins immediately after the phosphor is introduced into the paint, and the hydrolysis will continue until the pigment has completely decomposed. If, after introducing the pigment into the paint, it can be used for marking immediately, then encapsulation stops the hydrolysis, but during the operation of the marking in contact with water, the decomposition of the pigment will continue. The process of hydrolysis of the luminescent pigment in non-aqueous based paints should be considered only in the cured film formed after surface marking.
Приведенные ниже эксперименты в какой-то степени моделируют поведение водонеустойчивых люминесцентных пигментов в красках для дорожной разметки. Эти краски могут быть двух типов - на водной основе и на основе органических растворителей. И в том и в другом случае они состоят из пяти основных компонентов: пленкообразующее, наполнитель, загуститель, растворитель и пигмент. Для образования люминесцентной (фосфоресцентной) пленки основным компонентом является пленкообразующее.The following experiments to some extent model the behavior of water-resistant luminescent pigments in paints for road marking. These paints can be of two types - water-based and based on organic solvents. In both cases, they consist of five main components: film-forming, filler, thickener, solvent and pigment. For the formation of a luminescent (phosphorescent) film, the main component is film-forming.
Для исследования были выбраны краски, широко используемые в России для разметки дорог: краска для дорожной разметки «Корк-С» - суспензия пигментов и наполнителей в растворе акриловых сополимеров отечественного производства и специальных добавок и краска водостойкая маркировочная дорожная «Перекресток» - суспензия пигментов и наполнителей фирмы «Omya» (Швейцария) в растворе акриловых сополимеров фирмы «Forst» (Финляндия) и специальных добавок.For the study, paints that were widely used in Russia for road marking were selected: paint for road marking "Cork-S" - a suspension of pigments and fillers in a solution of domestic acrylic copolymers and special additives and waterproof paint road marking "Crossroads" - a suspension of pigments and fillers company “Omya” (Switzerland) in a solution of acrylic copolymers of the company “Forst” (Finland) and special additives.
На основе каждой из них были получены люминесцентные краски путем введения в исходные краски 20-30% (вес.) люминесцентного пигмента. После нанесения красок на подготовленные поверхности и высыхания образовавшиеся пленки были измельчены в порошок и помещены в воду. Было установлено протекание реакции гидролиза - разрушения люминофора.Based on each of them, luminescent paints were obtained by introducing 20-30% (wt.) Of the luminescent pigment into the initial paints. After applying paints to the prepared surfaces and drying, the resulting films were ground into powder and placed in water. It was found that the hydrolysis reaction - the destruction of the phosphor.
Вторая серия экспериментов заключалась в том, что в метакрилатную смолу клея Araldite 2021 вводили водонеустойчивый люминесцентный пигмент Lumi Nova G-300 М, добавляли отвердитель и смешивали с краской «Перекресток».The second series of experiments consisted of introducing a water-resistant luminescent pigment Lumi Nova G-300 M into the methacrylate resin of Araldite 2021 glue, adding a hardener and mixing it with the Crossroad paint.
Через 25-30 мин перемешивания суспензии выпал твердый комок люминесцентной полимерной массы. Комок выделили, промыли водой, раздробили, измельчили и поместили в воду. Практически сразу начал увеличиваться pH среды, что подтвердило протекание гидролиза. Аналогичные результаты были получены при использовании краски «Корк-С».After 25-30 minutes of stirring the suspension, a solid lump of luminescent polymer mass fell out. The lump was isolated, washed with water, crushed, crushed and placed in water. Almost immediately, the pH of the medium began to increase, which confirmed the progress of hydrolysis. Similar results were obtained using Cork-S paint.
Таким образом экспериментально доказано, что все известные технические решения по созданию композиций и красок для маркировки дорожных покрытий, содержащих люминесцентные (фосфоресцентные) пигменты, не могут обеспечить надежную защиту их от действия воды, т.е. гидролиза.Thus, it has been experimentally proved that all known technical solutions for creating compositions and paints for marking road surfaces containing luminescent (phosphorescent) pigments cannot provide reliable protection against water, i.e. hydrolysis.
Все указанные технические решения основаны на применения метода инкапсулирования, который, как было доказано экспериментом, в любых вариантах исполнения допускает возможность протекания гидролиза на разных этапах его осуществления и применения.All these technical solutions are based on the use of the encapsulation method, which, as was proved by the experiment, in any embodiment allows the possibility of hydrolysis at different stages of its implementation and application.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является создание люминесцентных композиций для маркировки дорожных покрытий и других поверхностей и люминесцентных красок на основе указанных композиций, в которых люминесцентный (фосфоресцентный) пигмент надежно защищен от гидролиза в любых условиях эксплуатации.The present invention is the creation of luminescent compositions for marking road surfaces and other surfaces and luminescent paints based on these compositions, in which the luminescent (phosphorescent) pigment is reliably protected from hydrolysis in any operating conditions.
Поставленная задача решается предлагаемым техническим решением, сущность которого состоит в создании люминесцентной (фосфоресцентный) композиции, содержащей люминесцентный (фосфоресцентный) пигмент, представляющий собой оксидную матрицу на основе оксида алюминия и оксидов, по крайней мере, одного элемента, выбранного из группы: Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Si, активированную по меньшей мере одним редкоземельным элементом, и полимерное связующее, выбранное из группы: эпоксидные, уретановые, акрилатные, алкидные и смешанные полимерные смолы, которая содержит люминесцентный (фосфоресцентный) пигмент, предварительно обработанный водными растворами реагентов, выбранных из группы: монозамещенные фосфаты, H2SO4, H3PO4, смеси трех- или двузамещенных фосфатов с, по крайней мере, одной из кислот: HCl, H2SO4 или HNO3, при следующем соотношении (весовом) компонентов:The problem is solved by the proposed technical solution, the essence of which is to create a luminescent (phosphorescent) composition containing a luminescent (phosphorescent) pigment, which is an oxide matrix based on aluminum oxide and oxides of at least one element selected from the group: Mg, Ca , Sr, Ba, Zn, Si, activated by at least one rare earth element, and a polymer binder selected from the group: epoxy, urethane, acrylate, alkyd and mixed polymer resins, which contains there is a luminescent (phosphorescent) pigment pretreated with aqueous solutions of reagents selected from the group: monosubstituted phosphates, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , mixtures of tri- or disubstituted phosphates with at least one of the acids: HCl, H 2 SO 4 or HNO 3 , in the following ratio (weight) of components:
Вторым объектом изобретения является люминесцентная (фосфоресцентная) краска для разметки дорожных покрытий, содержащая: люминесцентный (фосфоресцентный) пигмент, представляющий собой оксидную матрицу на основе оксида алюминия и оксидов, по крайней мере, одного элемента, выбранного из группы: Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Si, активированную по меньшей мере одним редкоземельным элементом, предварительно обработанный водными растворами реагентов, выбранных из группы: монозамещенные фосфаты, H2SO4, H3PO4, смеси трех- или двузамещенных фосфатов с, по крайней мере, одной из кислот: HCl, H2SO4 или HNO3, и дорожную краску или эмаль при следующем соотношении (весовом) компонентов:The second object of the invention is a luminescent (phosphorescent) paint for road marking, containing: a luminescent (phosphorescent) pigment, which is an oxide matrix based on aluminum oxide and oxides of at least one element selected from the group: Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Si, activated with at least one rare earth element, pretreated with aqueous solutions of reactants selected from the group: monosubstituted phosphates, H 2 SO 4, H 3 PO 4 mixture of tri- or disubstituted phosphates with at m D, one of the acids: HCl, H 2 SO 4 or HNO 3, and a road or enamel paint at the following ratio (by weight) of the components:
Другим вариантом изобретения является люминесцентная (фосфоресцентная) краска для разметки дорожных покрытий, содержащая люминесцентную композицию по п.1 и дорожную краску или эмаль для разметки, при следующем соотношении (весовом) компонентов:Another embodiment of the invention is a luminescent (phosphorescent) paint for marking pavements containing the luminescent composition according to claim 1 and a road paint or enamel for marking, in the following ratio (weight) of components:
или люминесцентный пигмент, предварительно обработанный водными растворами реагентов, выбранных из группы: монозамещенные фосфаты, H2SO4, H3PO4, смеси трех- или двузамещенных фосфатов с, по крайней мере, одной из кислот: HCl, H2SO4 или HNO3, полимерное связующее и дорожную краску или эмаль для разметки, при следующем соотношении (весовом) компонентов:or a luminescent pigment pretreated with aqueous solutions of reagents selected from the group: monosubstituted phosphates, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , mixtures of tri- or disubstituted phosphates with at least one of the acids: HCl, H 2 SO 4 or HNO 3 , a polymer binder and road paint or enamel for marking, in the following ratio (weight) of components:
Предложенные технические решения отличаются от известных из уровня техники тем, что в них используются люминесцентные (фосфоресцентные) пигменты, предварительно обработанные водными растворами реагентов, выбранных из группы: монозамещенные фосфаты, H2SO4, H3PO4, смеси трех- или двузамещенных фосфатов с, по крайней мере, одной из кислот: HCl, H2SO4 или HNO3.The proposed technical solutions differ from those known from the prior art in that they use luminescent (phosphorescent) pigments pretreated with aqueous solutions of reagents selected from the group: monosubstituted phosphates, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , mixtures of tri- or disubstituted phosphates with at least one of the acids: HCl, H 2 SO 4 or HNO 3 .
Из уровня техники известно, что с целью придания стойкости к гидролизу люминесцентные (фосфоресцентные) пигменты обрабатывают водными растворами реагентов, выбранных из группы: монозамещенные фосфаты, H2SO4, H3PO4, смеси трех- или двузамещенных фосфатов с, по крайней мере, одной из кислот: HCl, H2SO4 или HNO3. (Патент РФ №2323955, принадлежащий авторам настоящего изобретения).It is known from the prior art that in order to impart resistance to hydrolysis, luminescent (phosphorescent) pigments are treated with aqueous solutions of reagents selected from the group: monosubstituted phosphates, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , mixtures of tri- or disubstituted phosphates with at least one of the acids: HCl, H 2 SO 4 or HNO 3 . (RF patent No. 2323955, owned by the authors of the present invention).
Однако ни в указанном патенте, ни в каком-либо другом известном из уровня техники источнике информации не ставилась и не решалась проблема надежности защиты от гидролиза композиций для маркировки дорожных покрытий, содержащих люминесцентные (фосфоресцентные) пигменты, неустойчивые к воздействию воды (гидролизу).However, neither the specified patent, nor any other source of information known from the prior art raised or solved the problem of the reliability of protection against hydrolysis of compositions for marking road surfaces containing luminescent (phosphorescent) pigments that are unstable to water (hydrolysis).
Авторами настоящего изобретения впервые показано, что в указанной области техники возникает проблема надежности защиты от действия влаги даже в случае применения инкапсулированных (защищенных) люминесцентных пигментов в силу обнаруженных обстоятельств:The authors of the present invention for the first time showed that in the specified field of technology there is a problem of reliability of protection against moisture even in the case of using encapsulated (protected) luminescent pigments due to the discovered circumstances:
- нарушения защитного слоя из полимерной пленки при механических повреждениях, которые обязательно присутствуют при эксплуатации дорожных покрытий;- violation of the protective layer of the polymer film during mechanical damage, which are necessarily present during the operation of road surfaces;
- протекания гидролиза при осуществлении процесса инкапсулирования, которое бездоказательно отрицается авторами известных технических решений;- the occurrence of hydrolysis during the implementation of the encapsulation process, which is unprovenly denied by the authors of known technical solutions;
- протекания гидролиза в процессе изготовления дорожных красок на водной и неводной основе.- the occurrence of hydrolysis in the manufacturing process of road paints on an aqueous and non-aqueous basis.
Новая постановка проблемы, существование которой доказано авторами с помощью эксперимента, и не описанное в уровне техники ее решение являются доказательством соответствия предложенного технического решения условию изобретательского уровня.A new formulation of the problem, the existence of which is proved by the authors through an experiment, and its solution not described in the prior art, is a proof of the compliance of the proposed technical solution with the condition of an inventive step.
Предложенное техническое решение позволяет не только обеспечить надежность защиты от гидролиза, но иThe proposed technical solution allows not only to provide reliable protection against hydrolysis, but also
- регулировать количество полимерного связующего, которое влияет на световые характеристики и технологические аспекты;- regulate the amount of polymer binder, which affects the light characteristics and technological aspects;
- регулировать размеры частиц люминесцентного пигмента, что важно при осуществлении смешения его с компонентами композиций и красок.- adjust the particle size of the luminescent pigment, which is important when mixing it with the components of the compositions and paints.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
В качестве исходных люминесцентных пигментов для защиты их от гидролиза и последующего использования для создания люминесцентных композиций и люминесцентных красок были выбраны пигменты, представленные в Таблице №3.As the initial luminescent pigments to protect them from hydrolysis and subsequent use to create luminescent compositions and luminescent paints, the pigments shown in Table No. 3 were selected.
Образец представлен американской фирмой UM (United Mineral and Chemical Corp.)Nemoto and Co., Ltd - Japan
Sample submitted by UM (United Mineral and Chemical Corp.)
В Таблице №4 представлены их некоторые характеристики.Table 4 presents some of their characteristics.
M - один или несколько элементов, выбранных из группы: Са, Mg, Sr, Ba, ZnMO · SiO 2 · Al 2 O 3 : Eu
M - one or more elements selected from the group: Ca, Mg, Sr, Ba, Zn
M - Са, Mg, Sr, Ba, x=1,2-2,0, y=0,005-0,5MO x Al 2 O 3y SiO 2 : Eu
M - Ca, Mg, Sr, Ba, x = 1.2-2.0, y = 0.005-0.5
M - Ca, Mg, Sr, Ba, x=0,5-2,0, y=0,05-0,5MO x Al 2 O 3y SiO 2 : Eu
M - Ca, Mg, Sr, Ba, x = 0.5-2.0, y = 0.05-0.5
В Таблице №5 представлены условия и результаты обработок люминесцентных пигментов для придания им водоустойчивых свойств.Table 5 presents the conditions and results of the treatment of luminescent pigments to give them waterproof properties.
1. ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКИХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ПИГМЕНТОВ1. EXAMPLES OF PRODUCTION OF WATERPROOF LUMINESCENT PIGMENTS
Общая методика обработки алюминатных люминофоровGeneral procedure for the processing of aluminate phosphors
В стеклянный стакан объемом 100 мл, снабженный магнитной мешалкой, помещают соответствующее количество водных растворов ортофосфорной или серной кислот, монозамещенных фосфатов или смесей солей ортофосфорной кислоты с соляной кислотой, серной кислотой или азотной кислотой и при перемешивании при комнатной температуре в течение 10 минут добавляют алюминатный люминофор. Суспензию перемешивают в течение 2 часов, отфильтровывают, осадок промывают 5 раз по 40 мл дистиллированной воды и сушат при 80°С до постоянного веса. При добавлении люминофора к раствору может происходить самопроизвольное разогревание реакционной массы до 26-28°С. В процессе обработки люминофора определяют pH водной суспензии в начале и в конце реакции. Для обработки люминофоров используют кислоты: 85% H3PO4, 92% или 98% H2SO4, 35% HCl, 55% HNO3; монозамещенные фосфаты: NaH2PO4·2H2O, (NH4)H2PO4; соли ортофосфорной кислоты: Na3PO4·12H2O, Na2HPO4·12H2O, (NH4)2HPO4.In a 100 ml glass beaker equipped with a magnetic stirrer, an appropriate amount of aqueous solutions of phosphoric or sulfuric acid, monosubstituted phosphates or mixtures of salts of phosphoric acid with hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid are placed and an aluminate phosphor is added over 10 minutes with stirring . The suspension is stirred for 2 hours, filtered, the precipitate is washed 5 times with 40 ml of distilled water and dried at 80 ° C to constant weight. When adding a phosphor to the solution, spontaneous heating of the reaction mass to 26-28 ° C can occur. During the processing of the phosphor, the pH of the aqueous suspension is determined at the beginning and end of the reaction. For the treatment of phosphors, acids are used: 85% H 3 PO 4 , 92% or 98% H 2 SO 4 , 35% HCl, 55% HNO 3 ; monosubstituted phosphates: NaH 2 PO 4 · 2H 2 O, (NH 4 ) H 2 PO 4 ; phosphoric acid salts: Na 3 PO 4 · 12H 2 O, Na 2 HPO 4 · 12H 2 O, (NH 4 ) 2 HPO 4 .
Температура обработки специально не ограничивается 28°С. Можно проводить обработку при более высокой температуре, вплоть до точки кипения раствора, однако это не приводит к увеличению интенсивности свечения люминофора по сравнению с проведением реакции без специального подогрева.The processing temperature is not specifically limited to 28 ° C. It is possible to carry out processing at a higher temperature, up to the boiling point of the solution, however, this does not lead to an increase in the luminosity of the phosphor compared to the reaction without special heating.
Продолжительность обработки 10-120 мин, предпочтительно 120 мин. Увеличение времени обработки не оказывает влияние на интенсивность свечения люминофора.The processing time is 10-120 minutes, preferably 120 minutes. The increase in processing time does not affect the luminosity of the phosphor.
Определение устойчивости к гидролизу алюминатных люминофоров при комнатной температуреDetermination of resistance to hydrolysis of aluminate phosphors at room temperature
0,5 г люминофора, обработанного как указано в Примерах, и 20 мл дистиллированной воды помещают в стеклянный стаканчик емкостью 50 мл, снабженный магнитной мешалкой, и перемешивают при комнатной температуре 6 часов, периодически определяя pH среды. Люминофор считается устойчивым к гидролизу, если pH среды не превышает 7.0.5 g of the phosphor processed as indicated in the Examples and 20 ml of distilled water are placed in a 50 ml glass cup equipped with a magnetic stirrer and stirred at room temperature for 6 hours, periodically determining the pH of the medium. The phosphor is considered resistant to hydrolysis if the pH of the medium does not exceed 7.
В Таблице №5 приведены результаты обработок люминофоров.Table 5 shows the results of the processing of phosphors.
Пример 1-1Example 1-1
В стеклянный стаканчик объемом 100 мл, снабженный магнитной мешалкой, помещают 35,3 г H2O, 4,7 г 85% H3PO4 и при перемешивании в течение 10 минут добавляют порциями 10 г люминофора SP-2. Суспензию перемешивают 2 ч, отфильтровывают, осадок промывают 5 раз по 40 мл дистиллированной воды и сушат при 80°С до постоянного веса. Получают 9,64 г люминофора светло-желтого цвета. После смешения воды и кислоты раствор имел рН 1, в конце обработки люминофора рН 3.35.3 g of H 2 O, 4.7 g of 85% H 3 PO 4 are placed in a 100 ml glass glass equipped with a magnetic stirrer, and 10 g of phosphor SP-2 are added portionwise over 10 minutes. The suspension is stirred for 2 hours, filtered, the precipitate is washed 5 times with 40 ml of distilled water and dried at 80 ° C to constant weight. 9.64 g of a light yellow phosphor are obtained. After mixing water and acid, the solution had a pH of 1, at the end of the phosphor treatment pH 3.
Пример 2-1Example 2-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 1-1, только в качестве люминофора используют ЛДП-2М. Получают 9,72 г люминофора светло-желтого цвета.The processing is carried out under the conditions of Example 1-1, only as a phosphor use LDP-2M. 9.72 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 3-1Example 3-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 1-1, только в качестве люминофора используют ФВ-530Д. Получают 9,57 г люминофора светло-желтого цвета.Processing is carried out under the conditions of Example 1-1, only as a phosphor use FV-530D. 9.57 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 4-1Example 4-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 1-1, только в качестве люминофора используют Lumi Nova G-300 М. Получают 9,83 г люминофора светло-желтого цвета.The treatment is carried out under the conditions of Example 1-1, only Lumi Nova G-300 M is used as a phosphor. 9.83 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 5-1Example 5-1
В стеклянный стакан объем 100 мл, снабженный магнитной мешалкой, помещают 39,4 г Н2О, 0,6 г 98% H3SO4 и при перемешивании в течение 10 минут добавляют порциями 10 г люминофора SP-2. Суспензию перемешивают 1 ч. Продукт выделяют, как описано в Примере 1-1. Получают 9,8 г люминофора светло-желтого цвета. Исходный раствор имел рН 1, в конце обработки рН 4.39.4 g of H 2 O, 0.6 g of 98% H 3 SO 4 are placed in a 100 ml glass beaker equipped with a magnetic stirrer and 10 g of phosphor SP-2 are added portionwise over 10 minutes. The suspension is stirred for 1 hour. The product is isolated as described in Example 1-1. 9.8 g of a light yellow phosphor are obtained. The initial solution had a pH of 1, at the end of the treatment a pH of 4.
Пример 6-1Example 6-1
Проводят обработку люминофора ЛДП-2М в условиях Примера 5-1. Получают 9,9 г люминофора светло-желтого цвета. Исходный раствор имел рН 1, в конце обработки рН 4.The phosphor LDP-2M is processed under the conditions of Example 5-1. 9.9 g of a light yellow phosphor are obtained. The initial solution had a pH of 1, at the end of the treatment a pH of 4.
Пример 7-1Example 7-1
В стеклянный стакан объемом 100 мл, снабженный магнитной мешалкой, вливают 36,0 г Н2О и добавляют при перемешивании 4,0 г (NH4)H2PO4 в течение 5 мин. К полученному раствору при перемешивании добавляют порциями в течение 10 минут 10,0 г люминофора SP-2. Суспензию перемешивают 1 ч. Продукт выделяют, как описано в Примере 1-1. Получают 9,8 г люминофора светло-желтого цвета. В начале обработки раствор имел рН 6, в конце обработки рН 7.36.0 g of H 2 O are poured into a 100 ml glass beaker equipped with a magnetic stirrer and 4.0 g of (NH 4 ) H 2 PO 4 are added with stirring over 5 minutes. To the resulting solution, 10.0 g of phosphor SP-2 is added portionwise over 10 minutes with stirring. The suspension is stirred for 1 hour. The product is isolated as described in Example 1-1. 9.8 g of a light yellow phosphor are obtained. At the beginning of the treatment, the solution had a pH of 6, at the end of the treatment, a pH of 7.
Пример 8-1Example 8-1
Проводят обработку люминофора ЛДП-2М в условиях Примера 7-1. Получают 9,9 г люминофора светло-желтого цвета. В начале обработки раствор имел рН 6, в конце обработки рН 7.The phosphor LDP-2M is processed under the conditions of Example 7-1. 9.9 g of a light yellow phosphor are obtained. At the beginning of the treatment, the solution had a pH of 6, and at the end of the treatment, pH 7.
Пример 9-1Example 9-1
10,0 г люминофора SP-2 обрабатывают раствором, приготовленным растворением 5,2 г NaH2PO4·2H2O в 34,8 г H2O. Обработку и выделение продукта проводят в условиях Примера 7-1. Получают 9,9 г люминофора светло-желтого цвета. В начале обработки раствор имел рН 6, в конце обработки рН 7.10.0 g of phosphor SP-2 is treated with a solution prepared by dissolving 5.2 g of NaH 2 PO 4 · 2H 2 O in 34.8 g of H 2 O. Processing and isolation of the product is carried out under the conditions of Example 7-1. 9.9 g of a light yellow phosphor are obtained. At the beginning of the treatment, the solution had a pH of 6, at the end of the treatment, a pH of 7.
Пример 10-1Example 10-1
К суспензии 15,5 г Na3PO4·12Н2О в 11,7 г H2O при перемешивании добавляют по каплям 12,8 г 35% соляной кислоты в течение 10 мин. К образовавшемуся гомогенному раствору добавляют 10,0 г люминофора SP-2 и процессы обработки и выделения продукта проводят, как описано в Примере 1-1. Получают 9,5 г люминофора светло-желтого цвета. После смешения реагентов раствор имел рН 1, в конце обработки рН 3.To a suspension of 15.5 g of Na 3 PO 4 · 12H 2 O in 11.7 g of H 2 O, 12.8 g of 35% hydrochloric acid are added dropwise with stirring over 10 minutes. To the resulting homogeneous solution add 10.0 g of phosphor SP-2 and the processing and isolation of the product are carried out as described in Example 1-1. 9.5 g of a light yellow phosphor are obtained. After mixing the reagents, the solution had a pH of 1, at the end of the treatment a pH of 3.
Пример 11-1Example 11-1
10,0 г люминофора SP-4 обрабатывают в условиях, как описано в Примере 10-1. Получают 9,65 г люминофора светло-желтого цвета. После смешения реагентов раствор имел рН 1, в конце обработки рН 3.10.0 g of phosphor SP-4 is treated under the conditions as described in Example 10-1. 9.65 g of a light yellow phosphor are obtained. After mixing the reagents, the solution had a pH of 1, at the end of the treatment a pH of 3.
Пример 12-1Example 12-1
10,0 г люминофора ЛДП-2М обрабатывают в условиях, как описано в Примере 10-1. Получают 9,6 г люминофора светло-желтого цвета. После смешения реагентов раствор имел рН 1, в конце обработки рН 3.10.0 g of the phosphor LDP-2M is processed under conditions as described in Example 10-1. 9.6 g of a light yellow phosphor are obtained. After mixing the reagents, the solution had a pH of 1, at the end of the treatment a pH of 3.
Пример 13-1Example 13-1
10,0 г люминофора ФВ-530Д обрабатывают в условиях, как описано в Примере 10-1. Получают 9,4 г люминофора светло-желтого цвета. После смешения реагентов раствор имел рН 1, в конце обработки рН 3.10.0 g of the phosphor FV-530D is processed under conditions as described in Example 10-1. 9.4 g of a light yellow phosphor are obtained. After mixing the reagents, the solution had a pH of 1, at the end of the treatment a pH of 3.
Пример 14-1Example 14-1
10,0 г люминофора Lumi Nova G-300 М обрабатывают в условиях, как описано в Примере 10-1. Получают 9,8 г люминофора светло-желтого цвета. В начале обработки раствор имел рН 1, в конце рН 3.10.0 g of the phosphor Lumi Nova G-300 M is processed under conditions as described in Example 10-1. 9.8 g of a light yellow phosphor are obtained. At the beginning of the treatment, the solution had a pH of 1, at the end of a pH of 3.
Пример 15-1Example 15-1
Смешивают 11,9 г Na2HPO4·12H2O с 24,6 г H2O и 3,5 г 35% соляной кислоты и к полученному раствору добавляют 10,0 г люминофора ЛДП-2М. Обработку и выделение продукта проводят в условиях, как описано в Примере 10-1. Получают 9,8 г люминофора светло-желтого цвета. В начале обработки раствор имел рН 1, в конце обработки рН 3.11.9 g of Na 2 HPO 4 · 12H 2 O are mixed with 24.6 g of H 2 O and 3.5 g of 35% hydrochloric acid, and 10.0 g of the LDP-2M phosphor are added to the resulting solution. Processing and isolation of the product is carried out under conditions as described in Example 10-1. 9.8 g of a light yellow phosphor are obtained. At the beginning of the treatment, the solution had a pH of 1, at the end of the treatment, a pH of 3.
Пример 16-1Example 16-1
Смешивают 4,6 г (NH4)2HPO4 с 28,2 г H2O и 7,2 г 35% соляной кислоты и к полученному раствору добавляют 10,0 г люминофора ЛДП-2М. Обработку и выделение продукта проводят в условиях, как описано в Примере 10-1. Получают 9,9 г люминофора светло-желтого цвета. В начале и в конце обработки раствор имел рН 1, в конце обработки рН 3.4.6 g of (NH 4 ) 2 HPO 4 are mixed with 28.2 g of H 2 O and 7.2 g of 35% hydrochloric acid, and 10.0 g of the LDP-2M phosphor are added to the resulting solution. Processing and isolation of the product is carried out under conditions as described in Example 10-1. 9.9 g of a light yellow phosphor are obtained. At the beginning and at the end of the treatment, the solution had a pH of 1, at the end of the treatment a pH of 3.
Пример 17-1Example 17-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 1-1, только в качестве люминофора используют GPLOS-5-14. Получают 9,83 г люминофора желто-зеленого цвета.The processing is carried out in the conditions of Example 1-1, only as a phosphor use GPLOS-5-14. 9.83 g of a yellow-green phosphor are obtained.
Пример 18-1Example 18-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 10-1, только в качестве люминофора используют GPLOS-5-20. Получают 9,56 г люминофора желто-зеленого цвета.The processing is carried out in the conditions of Example 10-1, only as a phosphor use GPLOS-5-20. 9.56 g of a yellow-green phosphor are obtained.
Пример 19-1Example 19-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 10-1, только в качестве люминофора используют PLO-8C. Получают 9,7 г люминофора светло-желтого цвета.The processing is carried out under the conditions of Example 10-1, only as a phosphor use PLO-8C. 9.7 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 20-1Example 20-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 1-1, только в качестве люминофора используют PLB-7C. Получают 8,92 г люминофора светло-желтого цвета.The processing is carried out under the conditions of Example 1-1, only as a phosphor use PLB-7C. 8.92 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 21-1Example 21-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 10-1, только в качестве люминофора используют PLB-7C. Получают 9,38 г люминофора светло-желтого цвета.The processing is carried out under the conditions of Example 10-1, only as a phosphor use PLB-7C. 9.38 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 22-1Example 22-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 10-1, только в качестве люминофора используют NP-2820. Получают 9,86 г люминофора светло-желтого цвета.Processing is carried out under the conditions of Example 10-1, only NP-2820 is used as a phosphor. 9.86 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 23-1Example 23-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 1-1, только в качестве люминофора используют ЛДП-3М. Получают 9,47 г люминофора светло-желтого цвета.Processing is carried out under the conditions of Example 1-1, only as a phosphor use LDP-3M. 9.47 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 24-1Example 24-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 7-1, только в качестве люминофора используют PLB-7C. Получают 9,52 г люминофора светло-желтого цвета.The processing is carried out in the conditions of Example 7-1, only as a phosphor use PLB-7C. 9.52 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 25-1Example 25-1
Обработку осуществляют в условиях Примера 10-1, только в качестве люминофора используют PLO-7C. Получают 9,8 г люминофора светло-желтого цвета.The processing is carried out under the conditions of Example 10-1, only as a phosphor use PLO-7C. 9.8 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 26-1Example 26-1
К 40 г раствора, приготовленного смешением 15,50 г Na3PO4·12Н2О, 17,99 г H2O и 6,51 г 92,1% H2SO4, добавляют порциями при перемешивании 10,0 г люминофора SP-2. Дальнейшую обработку и выделение продукта проводят в условиях Примера 1-1. Получают 9,97 г люминофора светло-желтого цвета.To 40 g of a solution prepared by mixing 15.50 g of Na 3 PO 4 · 12H 2 O, 17.99 g of H 2 O and 6.51 g of 92.1% H 2 SO 4 , 10.0 g of phosphor are added in portions with stirring SP-2. Further processing and isolation of the product is carried out under the conditions of Example 1-1. 9.97 g of a light yellow phosphor are obtained.
Пример 27-1Example 27-1
К 40 г раствора, приготовленного смешением 15,50 г Na3PO4·12H2O, 10,45 г H2O и 14,05 г 55% HNO3, добавляют порциями при перемешивании 10,0 г люминофора SP-2. Обработку и выделение продукта проводят в условиях Примера 1-1. Получают 9,76 г люминофора светло-желтого цвета.To 40 g of a solution prepared by mixing 15.50 g of Na 3 PO 4 · 12H 2 O, 10.45 g of H 2 O and 14.05 g of 55% HNO 3 , 10.0 g of phosphor SP-2 are added portionwise with stirring. Processing and isolation of the product is carried out under the conditions of Example 1-1. 9.76 g of a light yellow phosphor are obtained.
2. ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКИХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ2. EXAMPLES OF PRODUCING WATERPROOF LUMINESCENT COMPOSITIONS
Пример 1-2Example 1-2
Использованы эпоксидная смола и отвердитель клея Araldite 2020. В стеклянный стаканчик, снабженный магнитной мешалкой, помещают 100 г эпоксидной смолы и 30 г люминесцентного пигмента Lumi Nova G-300M, обработанного в условиях Примера 4-1. Смесь перемешивают 10 мин, затем добавляют 30 г отвердителя. Перемешивание продолжают еще 10 мин. Получают жидкую люминесцентную композицию белого цвета с желтоватым оттенком. Через 10-15 мин начинает увеличиваться вязкость композиции. Через 30-40 мин начинается отверждение с образованием твердой полимерной массы белого цвета с желтоватым оттенком. Отверждение завершается примерно через 24 часа.Used epoxy resin and hardener glue Araldite 2020. In a glass cup equipped with a magnetic stirrer, placed 100 g of epoxy resin and 30 g of fluorescent pigment Lumi Nova G-300M, processed in the conditions of Example 4-1. The mixture was stirred for 10 minutes, then 30 g of hardener was added. Stirring is continued for another 10 minutes. A liquid white luminescent composition with a yellowish tinge is obtained. After 10-15 minutes, the viscosity of the composition begins to increase. After 30-40 minutes, curing begins with the formation of a solid polymer mass of white with a yellowish tinge. Curing is completed after approximately 24 hours.
Жидкую люминесцентную композицию можно наносить на любые поверхности или помещать в емкости любой формы и изготовленных из любых материалов. После отверждения люминесцентной композиции получают полимер (в виде пленки или любой заданной формы), который после освещения любым источником света затем светится в темноте желто-зеленым свечением.The liquid luminescent composition can be applied to any surface or placed in containers of any shape and made of any materials. After curing the luminescent composition, a polymer is obtained (in the form of a film or any given shape), which after illumination with any light source then glows in the dark with a yellow-green glow.
Часть твердой полимерной массы измельчают. 10 г полученного порошка помещают в стаканчик, снабженный магнитной мешалкой, добавляют 100 мл воды и перемешивают, контролируя pH среды, в течение 8 часов. В начале и в конце опыта pH среды не изменялся и был равен 7. Контроль pH среды продолжили. Было установлено, что через 6 месяцев pH среды был равен 7. Отфильтрованный порошок после предварительного освещения интенсивно светился в темноте.Part of the solid polymer mass is ground. 10 g of the obtained powder is placed in a glass equipped with a magnetic stirrer, 100 ml of water are added and stirred, controlling the pH of the medium, for 8 hours. At the beginning and at the end of the experiment, the pH of the medium did not change and was equal to 7. The pH control of the medium was continued. It was found that after 6 months the pH of the medium was equal to 7. The filtered powder after preliminary illumination intensely glowed in the dark.
Полученная водостойкая люминесцентная композиция рекомендуется к использованию как сигнальный материал, светящийся в темноте.The obtained waterproof luminescent composition is recommended for use as a signal material that glows in the dark.
Пример 2-2Example 2-2
В условиях Примера 1-2 получают водостойкую люминесцентную композицию на основе люминесцентного пигмента SP-2, обработанного в условиях Примера 5-1. Люминесцентный материал имеет желто-зеленое свечение.In the conditions of Example 1-2 receive a waterproof luminescent composition based on the luminescent pigment SP-2, processed in the conditions of Example 5-1. The luminescent material has a yellow-green glow.
Пример 3-2Example 3-2
В условиях Примера 1-2 обрабатывают люминесцентный пигмент ЛДП-3М, обработанный в условиях Примера 23-1. Получают водостойкую люминесцентную композицию голубого свечения.In the conditions of Example 1-2 process the luminescent pigment LDP-3M, processed in the conditions of Example 23-1. A water-resistant luminescent blue glow composition is obtained.
Пример 4-2Example 4-2
Использованы полиуретановая смола и отвердитель клея Araldite 2026. Смолу (50 г), отвердитель (50 г) и люминесцентный пигмент PLO-8C (20 г), обработанный в условиях Примера 19-1, смешивают и перемешивают в условиях Примера 1-2. Получают водостойкую люминесцентную композицию белого цвета с желтоватым оттенком желто-зеленого свечения.Used polyurethane resin and hardener glue Araldite 2026. The resin (50 g), hardener (50 g) and luminescent pigment PLO-8C (20 g), processed in the conditions of Example 19-1, mixed and mixed in the conditions of Example 1-2. Get a waterproof luminescent composition of white color with a yellowish tint of yellow-green glow.
Пример 5-2Example 5-2
В условиях Примера 4-2 получают водостойкую полиуретановую люминесцентную композицию на основе люминесцентного пигмента ЛДП-2М, обработанного в условиях Примера 8-1. Люминесцентный материал белого цвета с желтоватым оттенком желто-зеленого свечения.In the conditions of Example 4-2 receive a waterproof polyurethane luminescent composition based on the luminescent pigment LDP-2M, processed in the conditions of Example 8-1. White fluorescent material with a yellowish tint of yellow-green glow.
Пример 6-2Example 6-2
Использованы метакрилатная смола и отвердитель клея Araldite 2021. Смолу (50 г), отвердитель (45 г), люминесцентный пигмент Lumi Nova G-300M (25 г), обработанный в условиях Примера 14-1, смешивают и перемешивают в условиях Примера 1-2. Получают водостойкую люминесцентную композицию белого цвета с желтоватым оттенком желто-зеленого свечения.Used methacrylate resin and hardener glue Araldite 2021. The resin (50 g), hardener (45 g), luminescent pigment Lumi Nova G-300M (25 g), processed in the conditions of Example 14-1, mixed and mixed in the conditions of Example 1-2 . Get a waterproof luminescent composition of white color with a yellowish tint of yellow-green glow.
Пример 7-2Example 7-2
20 г 40% толуольного раствора акрилатного полимера Degalan® LP 64/12 и 10 г люминесцентного пигмента Lumi Nova G-300M, обработанного в условиях Примера 4-1, тщательно перемешивают и наносят на бордюрный камень. После нанесения покрытие (пленка) высыхает через 1 час, окончательно через 24 часа. Часть пленки механически снимают с замаркированной поверхности (пленка интенсивно светится в темноте), измельчают и суспендируют в воде. Наблюдают за изменением pH. В начале обработки водой и спустя неделю водная суспензия имеет pH 7.20 g of a 40% toluene solution of Degalan® LP 64/12 acrylate polymer and 10 g of the Lumi Nova G-300M luminescent pigment treated under the conditions of Example 4-1 are thoroughly mixed and applied to a curbstone. After application, the coating (film) dries after 1 hour, finally after 24 hours. Part of the film is mechanically removed from the marked surface (the film glows intensely in the dark), crushed and suspended in water. Observe the change in pH. At the beginning of the water treatment and after a week, the aqueous suspension has a pH of 7.
Пример 8-2Example 8-2
В условиях Примера 7-2 готовят люминесцентную композицию на основе акрилатного полимера Диплекс 070. Получают водостойкую люминесцентную пленку (после нанесения на горизонтальную поверхность).In the conditions of Example 7-2, a luminescent composition based on the Diplex 070 acrylate polymer is prepared. A waterproof luminescent film is obtained (after application to a horizontal surface).
Пример 9-2Example 9-2
Используют композицию (лак + отвердитель) польской фирмы Ran Al®.Use the composition (varnish + hardener) of the Polish company Ran Al®.
20 г акрилового лака Akrylowy Lakier Eco и 10 г отвердителя Utwardzacz тщательно перемешивают с 20 г люминесцентного пигмента SP-2, обработанного в условиях Примера 5-1, в течение 1 ч. После нанесения на любую поверхность: разметку на асфальтовой дороге, деревянную, металлическую поверхности, пленка затвердевает в течение 24 часов. Каждая из пленок после механического измельчения не гидролизуется.20 g of Akrylowy Lakier Eco acrylic varnish and 10 g of Utwardzacz hardener are thoroughly mixed with 20 g of SP-2 fluorescent pigment treated under the conditions of Example 5-1 for 1 hour. After application on any surface: markings on asphalt road, wooden, metal surface, the film hardens within 24 hours. Each of the films after mechanical grinding is not hydrolyzed.
Пример 10-2Example 10-2
10 г 40% толуольного раствора акрилатного полимера Degalan® LP 64/12 и 20 г люминесцентного пигмента ЛДП-3М, обработанного в условиях Примера 23-1, тщательно перемешивают и наносят на бордюрный камень. После нанесения покрытие (пленка) высыхает через 1 час, окончательно через 24 часа. Получают водостойкую люминесцентную пленку голубого свечения.10 g of a 40% toluene solution of Degalan® LP 64/12 acrylate polymer and 20 g of the LDP-3M luminescent pigment treated under the conditions of Example 23-1 are thoroughly mixed and applied to a curbstone. After application, the coating (film) dries after 1 hour, finally after 24 hours. Get a waterproof luminescent film of blue glow.
Пример 11-2Example 11-2
В условиях Примера 10-2 готовят люминесцентную композицию с использованием 30 г люминесцентного пигмента SP-2, обработанного в условиях Примера 5-1. Получают водостойкую люминесцентную пленку желто-зеленого свечения.Under the conditions of Example 10-2, a luminescent composition was prepared using 30 g of the SP-2 luminescent pigment treated under the conditions of Example 5-1. Get a waterproof luminescent film of a yellow-green glow.
Пример 12-2Example 12-2
Смешивают компоненты люминесцентной композиции в условиях Примера 6-2 в количествах: смола - 53 г, отвердитель - 45 г, люминесцентный пигмент - 2 г. Композицию наносят на бордюрный камень. После высыхания получают люминесцентную пленку желто-зеленого свечения.The components of the luminescent composition are mixed under the conditions of Example 6-2 in amounts: resin - 53 g, hardener - 45 g, luminescent pigment - 2 g. The composition is applied to a curb stone. After drying, a luminescent film of a yellow-green glow is obtained.
3. ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКИХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КРАСОК3. EXAMPLES OF PRODUCTION OF WATERPROOF LUMINESCENT PAINTS
Согласно предложенному изобретению люминесцентные дорожные краски можно получить смешением люминесцентной композиции или непосредственно люминесцентного пигмента, предварительно обработанного водными растворами реагентов, выбранных из группы: монозамещенные фосфаты, H2SO4, H3PO4, смеси трех- или двузамещенных фосфатов с, по крайней мере, одной из кислот: HCl, H2SO4 или HNO3, с дорожной краской.According to the proposed invention, luminescent road paints can be obtained by mixing a luminescent composition or directly a luminescent pigment pretreated with aqueous solutions of reagents selected from the group: monosubstituted phosphates, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , mixtures of tri- or disubstituted phosphates with at least , one of the acids: HCl, H 2 SO 4 or HNO 3 , with road paint.
Люминесцентный водоустойчивый пигмент, светящийся в темноте, можно вводить в любые краски для разметки дорог, готовые к применению, как на водной, так и на неводной основе. Эти краски обладают одним общим свойством - образовывать пленку на маркируемой поверхности благодаря наличию в композиции пленкообразующих компонентов.Luminescent waterproof pigment, glowing in the dark, can be introduced into any road marking paint, ready to use, both on an aqueous and non-aqueous basis. These paints have one common property - to form a film on the marked surface due to the presence of film-forming components in the composition.
В качестве дорожных красок могут быть использованы краски, описанные в патентах РФ (Таблица №1), или любые краски, которые предлагает отечественный рынок и которые представлены в Таблице №6.As road paints, paints described in the patents of the Russian Federation (Table No. 1), or any paints that the domestic market offers and which are presented in Table No. 6, can be used.
Как правило, дорожные краски представляют собой сложную систему, содержащую от 4 до 6 и более компонентов, в числе которых пигмент, наполнитель, полимеры, пластификатор, специальные добавки, растворитель, каждый из которых играет свою важную роль. Однако самым главным из них, определяющим долговечность, является полимерное связующее.As a rule, road paints are a complex system containing from 4 to 6 or more components, including pigment, filler, polymers, plasticizer, special additives, solvent, each of which plays an important role. However, the most important of them, determining the durability, is a polymer binder.
Общим недостатком любых фосфоресцентных красок является снижение интенсивности свечения из-за наличия в системе частиц пигмента (двуокиси титана), наполнителей и других веществ, влияющих на спектральные свойства люминофора. Поэтому для исключения этого фактора можно использовать двухстадийную маркировку поверхностей.A common drawback of any phosphorescent paints is a decrease in the glow intensity due to the presence of pigment particles (titanium dioxide), fillers and other substances in the system that affect the spectral properties of the phosphor. Therefore, to eliminate this factor, you can use a two-stage surface marking.
В примерах использованы дорожные краски:In the examples used road paints:
- «Перекресток», ГОСТ Р 51256-99, ТУ 2313-015-40165-03;- “Crossroads”, GOST R 51256-99, TU 2313-015-40165-03;
- «Магистраль», ТУ 2312-156-4695478-01;- “Highway”, TU 2312-156-4695478-01;
- Краска разметочная «Дорожка», ТУ 2316-003-54503111-2001;- Marking paint "Path", TU 2316-003-54503111-2001;
- Дорожная разметочная эмаль Д-1, ТУ 2332-027-05808020-01;- Road marking enamel D-1, TU 2332-027-05808020-01;
- Эмаль ЭП-555 «Котолайн».- Enamel EP-555 “Cotoline”.
3.1. ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКИХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КРАСОК НА ОСНОВЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ И ДОРОЖНЫХ КРАСОК ИЛИ ЭМАЛЕЙ3.1. EXAMPLES OF PRODUCTION OF WATERPROOF LUMINESCENT PAINTS BASED ON LUMINESCENT COMPOSITIONS AND ROAD PAINTS OR ENAMELS
Пример 1-3Example 1-3
К 50 г эпоксидной смолы Araldite 2020 добавляют 15 г соответствующего отвердителя (Таблица №1), 15 г люминофора SP-2, обработанного в условиях Примера 1-1, и перемешивают 5 мин. К полученной суспензии добавляют 500 г краски разметочной «Дорожка». Смесь перемешивают 10 мин и наносят на любую горизонтальную поверхность. Через 8-10 часов затвердевшую люминесцентную пленку белого цвета механически измельчают, помещают в воду (1 г в 50 мл воды) и контролируют pH. Начальный pH 7 не изменялся в течение одного месяца, что свидетельствовало о получении водостойкой люминесцентной пленки.To 50 g of Araldite 2020 epoxy resin add 15 g of the appropriate hardener (Table No. 1), 15 g of phosphor SP-2, processed in the conditions of Example 1-1, and mix for 5 minutes To the resulting suspension add 500 g of paint marking "Track". The mixture is stirred for 10 minutes and applied to any horizontal surface. After 8-10 hours, the hardened white fluorescent film is mechanically crushed, placed in water (1 g in 50 ml of water) and the pH is monitored. The initial pH of 7 did not change for one month, indicating the receipt of a waterproof luminescent film.
Пример 2-3Example 2-3
Смешение компонентов, пленкообразование и контроль водоустойчивости измельченной люминесцентной пленки осуществляли в условиях Примера 1-3, но в качестве люминесцентного пигмента использовали люминофор ЛДП-2М, обработанный в условиях Примера 2-1. Получена водостойкая люминесцентная краска.The mixing of the components, film formation and control of the water resistance of the ground luminescent film was carried out under the conditions of Example 1-3, but the LDP-2M phosphor processed under the conditions of Example 2-1 was used as the luminescent pigment. Received waterproof luminescent paint.
Примеры 3-3÷11-3Examples 3-3 ÷ 11-3
В условиях Примера 1-3 были получены водостойкие люминесцентные краски с использованием различных водостойких люминесцентных пигментов. В Таблице №7 представлены результаты опытов.In the conditions of Example 1-3 were obtained waterproof luminescent paints using various waterproof luminescent pigments. Table 7 presents the results of the experiments.
Пример 12-3Example 12-3
К 20 г полиуретановой смолы Araldite 2026 добавляют 20 г соответствующего отвердителя (Таблица №1) и 20 г люминофора ЛДП-3М, обработанного в условиях Примера 23-1. Суспензию перемешивают 10 мин и добавляют 200 г белой краски для дорожной разметки «Перекресток». Смесь перемешивают еще 10 мин и наносят на заранее замаркированную краской «Перекресток» асфальтовую поверхность. После высыхания и отверждения образовавшейся люминесцентной пленки ее подвергают контролю на гидролиз в условиях Примера 1-3. По результатам был сделан вывод, что полученная люминесцентная краска является водостойкой.To 20 g of Araldite 2026 polyurethane resin add 20 g of the appropriate hardener (Table No. 1) and 20 g of phosphor LDP-3M, processed in the conditions of Example 23-1. The suspension is stirred for 10 minutes and 200 g of white paint is added for the Perekrestok road marking. The mixture is stirred for another 10 minutes and applied to the asphalt surface pre-marked with Crossroad paint. After drying and curing of the resulting luminescent film, it is subjected to control for hydrolysis in the conditions of Example 1-3. According to the results, it was concluded that the obtained luminescent paint is waterproof.
Пример 13-3Example 13-3
К 50 г метакрилатной смолы Araldite 2021 добавляют 45 г соответствующего отвердителя (Таблица №1), 50 г люминофора ЛДП-2М, обработанного в условиях Примера 12-1, и смесь перемешивают в течение 10 мин. К суспензии добавляют 400 г дорожной разметочной эмали Д-1. Получают водостойкую люминесцентную краску белого цвета. После нанесения на горизонтальную поверхность образовавшаяся люминесцентная пленка после инсоляции светом интенсивно светится в темноте. Устойчивость к гидролизу проверяли, как описано в Примере 1-3.To 50 g of Araldite 2021 methacrylate resin add 45 g of the appropriate hardener (Table No. 1), 50 g of the LDP-2M phosphor processed under the conditions of Example 12-1, and the mixture is stirred for 10 minutes. To the suspension add 400 g of road marking enamel D-1. Get a waterproof luminescent white paint. After application to a horizontal surface, the resulting luminescent film after light insolation intensely glows in the dark. Resistance to hydrolysis was checked as described in Example 1-3.
Пример 14-3Example 14-3
В условиях Примера 13-3 готовят водостойкую люминесцентную краску, используя в качестве краски белую дорожную краску для разметки дорог «Магистраль». Соотношение компонентов:In the conditions of Example 13-3, a waterproof luminescent paint is prepared using white road paint for marking the “Highway” roads as a paint. The ratio of the components:
- метакрилатная смола Araldite 2021 - 38,5 г;- methacrylate resin Araldite 2021 - 38.5 g;
- отвердитель для смолы - 11,5 г;- hardener for resin - 11.5 g;
- люминофор - 30 г;- phosphor - 30 g;
- краска для разметки дорог - 920 г.- paint for road marking - 920 g.
Пример 15-3Example 15-3
В условиях Примера 12-3 готовят водостойкую люминесцентную краску, используя в качестве краски белую эмаль ЭП-555 «Котолайн». Соотношение компонентов:In the conditions of Example 12-3, a waterproof luminescent paint is prepared using white enamel EP-555 “Cotoline” as a paint. The ratio of the components:
- полиуретановая смола Araldite 2026 - 22 г;- Araldite 2026 polyurethane resin - 22 g;
- отвердитель для смолы - 22 г;- hardener for resin - 22 g;
- люминофор - 8 г;- phosphor - 8 g;
- краска для разметки дорог - 48 г.- paint for road marking - 48 g.
3.2. ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКИХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КРАСОК НА ОСНОВЕ КОМПОНЕНТОВ: ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ПИГМЕНТ, ПОЛИМЕРНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ, ДОРОЖНАЯ КРАСКА ИЛИ ЭМАЛЬ3.2. EXAMPLES OF PRODUCING WATERPROOF LUMINESCENT PAINTS BASED ON COMPONENTS: LUMINESCENT PIGMENT, POLYMER BINDING, ROAD PAINT OR ENAMEL
Пример 16-3Example 16-3
К 50 г эпоксидной смолы Araldite 2020 добавляют 15 г люминофора Lumi Nova-G 300М, обработанного в условиях Примера 4-1, и перемешивают 10 мин. К полученной суспензии добавляют 500 г белой краски для дорожной разметки «Перекресток». Смесь перемешивают 10 мин и добавляют 15 г отвердителя для смолы клея Araldite 2020. Смесь перемешивают 10 мин. Получают люминесцентную краску белого цвета. Краску наносят на горизонтальную поверхность и образовавшуюся люминесцентную пленку обрабатывают в условиях Примера 1-3. Поскольку рН 7 водной суспензии измельченной пленки не изменяется во времени, был сделан вывод о том, что полученная люминесцентная краска является водостойкой.To 50 g of Araldite 2020 epoxy resin, 15 g of Lumi Nova-G 300M phosphor treated under the conditions of Example 4-1 are added and mixed for 10 minutes. To the resulting suspension add 500 g of white paint for road marking "Crossroads". The mixture is stirred for 10 minutes and 15 g of Araldite 2020 glue resin hardener is added. The mixture is stirred for 10 minutes. A white luminescent paint is obtained. The paint is applied to a horizontal surface and the resulting luminescent film is treated in the conditions of Example 1-3. Since the pH 7 of the aqueous suspension of the ground film does not change over time, it was concluded that the obtained luminescent paint is water resistant.
В Таблице №8 представлены примеры получения люминесцентных красок для маркировки дорожных покрытий, используя порядок смешения компонентов в условиях Примера 16-3, варьируя ассортимент водоустойчивых люминесцентных пигментов, связующих, дорожных красок или эмалей. В Примерах 17-3÷20-3 использована дорожная краска «Перекресток», в Примерах 21-3÷23-3 - дорожная краска «Магистраль», в Примере 24-3 - Дорожная разметочная эмаль Д-1, в Примере 25-3 - Эмаль ЭП-555 «Котолайн».Table 8 presents examples of the production of luminescent paints for marking pavements using the mixing order of the components in the conditions of Example 16-3, varying the range of waterproof luminescent pigments, binders, travel paints or enamels. In Examples 17-3 ÷ 20-3, Perekrestok road paint was used; in Examples 21-3 ÷ 23-3, Magistral road paint was used; in Example 24-3, D-1 road marking enamel; in Example 25-3 - Enamel EP-555 “Cotoline”.
В каждом из Примеров была получена водостойкая люминесцентная краска.In each of the Examples, a waterproof luminescent paint was obtained.
3.3. ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКИХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КРАСОК НА ОСНОВЕ ВОДОСТОЙКИХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ПИГМЕНТОВ И ДОРОЖНЫХ КРАСОК ИЛИ ЭМАЛЕЙ3.3. EXAMPLES OF PRODUCTION OF WATERPROOF LUMINESCENT PAINTS BASED ON WATERPROOF LUMINESCENT PIGMENTS AND ROAD PAINTS OR ENAMELS
Пример 26-3Example 26-3
К 97 г краски для разметки дорог «Магистраль» добавляют 3 г люминофора ЛДП-2М, обработанного в условиях Примера 12-1, и смесь перемешивают 10 минут. Получают водостойкую люминесцентную краску для дорожной разметки.To 97 g of paint for road marking "Magistral" add 3 g of phosphor LDP-2M, processed in the conditions of Example 12-1, and the mixture is stirred for 10 minutes. A waterproof luminescent paint for road marking is obtained.
Пример 27-3Example 27-3
К 500 г белой краски для разметки дорог «Дорожка», ТУ 2316-003-54503111-2001, добавляют 500 г люминофора, использованного в Примере 12-3, и перемешивают 30 мин. Получают водостойкую люминесцентную краску для разметки дорог и других вертикальных и горизонтальных поверхностей.To 500 g of white paint for road marking "Dorozhka", TU 2316-003-54503111-2001, add 500 g of the phosphor used in Example 12-3, and mix for 30 minutes. A waterproof luminescent paint is obtained for marking roads and other vertical and horizontal surfaces.
Пример 28-3Example 28-3
Смешение компонентов осуществляют в условиях Примера 26-3, используя 25 г дорожной разметочной эмали Д-1 и 75 г люминесцентного пигмента, обработанного в условиях Примера 10-1. Получают водостойкую люминесцентную краску для дорожной разметки.The components are mixed under the conditions of Example 26-3, using 25 g of road marking enamel D-1 and 75 g of luminescent pigment treated under the conditions of Example 10-1. A waterproof luminescent paint for road marking is obtained.
меровNo. at
measures
центный пигментLumines
cent pigment
дительOpen-
child
дительOpen-
child
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148094/05A RU2421499C1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Luminescent composition and luminescent paint for marking roads (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148094/05A RU2421499C1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Luminescent composition and luminescent paint for marking roads (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2421499C1 true RU2421499C1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44737994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009148094/05A RU2421499C1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Luminescent composition and luminescent paint for marking roads (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2421499C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493192C1 (en) * | 2012-09-07 | 2013-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") | Marking composition based on inorganic luminophors, method of metal products marking and metal product |
RU2603780C1 (en) * | 2015-09-09 | 2016-11-27 | Оголь Валерий Андреевич | Cold polymer marking |
RU2662522C2 (en) * | 2013-08-02 | 2018-07-26 | Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натююрветенсаппелейк Ондерзук Тно | Coating composition comprising dye and method of detecting moisture in objects |
CN114806252A (en) * | 2021-01-19 | 2022-07-29 | 杭州路丽新材料有限公司 | Road coating material and spraying process |
-
2009
- 2009-12-24 RU RU2009148094/05A patent/RU2421499C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493192C1 (en) * | 2012-09-07 | 2013-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") | Marking composition based on inorganic luminophors, method of metal products marking and metal product |
RU2662522C2 (en) * | 2013-08-02 | 2018-07-26 | Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натююрветенсаппелейк Ондерзук Тно | Coating composition comprising dye and method of detecting moisture in objects |
RU2603780C1 (en) * | 2015-09-09 | 2016-11-27 | Оголь Валерий Андреевич | Cold polymer marking |
CN114806252A (en) * | 2021-01-19 | 2022-07-29 | 杭州路丽新材料有限公司 | Road coating material and spraying process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5874491A (en) | Phosphorescent highway paint composition | |
US5665793A (en) | Phosphorescent highway paint composition | |
US6005024A (en) | Phosphorescent epoxy overlay | |
US5472737A (en) | Phosphorescent highway paint composition | |
PT2609049E (en) | Phosphorescent compositions and use thereof | |
US3253146A (en) | Fluorescent marker pigment for roadways | |
US7674400B2 (en) | Light-emitting body dispersed with phosphor particles, method for producing same and material or article containing such light-emitting body | |
AU2005282597B2 (en) | Phosphorescent/fluorescent compositions and methods | |
WO2007056820A1 (en) | Luminescent paint composition | |
US9011717B2 (en) | White phosphors, methods of making white phosphors, white light emitting LEDs, methods of making white light emitting LEDs, and light bulb structures | |
WO2004077018A2 (en) | Long persistent phosphors and persistent energy transfer techniques | |
CN108084752B (en) | Inorganic water-based energy-storage luminescent coating for tunnel and preparation method thereof | |
RU2421499C1 (en) | Luminescent composition and luminescent paint for marking roads (versions) | |
KR102213636B1 (en) | Eco-friendly phosphorescent stone composition for road surface mark having excellent visibility and constructing method for road surface mark therewith | |
CN102725338A (en) | Formulations for producing roadway markings with adhesion on dry and damp concrete | |
EP3356494A1 (en) | Coloured luminescent pigment, method for the production thereof and uses of same | |
KR102542207B1 (en) | Luminiscent paint composition for road marking and construction method using the same | |
ES2910666T3 (en) | A method for producing a luminescent pavement, a luminescent pavement obtained by said method, a combination and use of the combination | |
KR100372764B1 (en) | A phosphorescent patint composition, a method for making this composition | |
KR102484293B1 (en) | Environment-friendly composition for phosphorescent stone materials having improved durability and constructing method for road flooring using the same | |
CN101767948A (en) | Hydrophobing luminous particle, preparation method and application thereof | |
KR101747372B1 (en) | Composition for road sign using phosphorescent pigments having improved low temperature impact resistance | |
KR102608351B1 (en) | Hot melt type luminiscent paint composition for road marking and construction method using the same | |
KR20030012666A (en) | A multi-purpose slurry composition comprising long phosphorescent phosphor powder and a method of its preparation | |
KR102119454B1 (en) | Environmentally friendly binder composition and functional coating composition containing the same |