常溫固化的無溶劑型道路標線塗料及其製備方法

2024-04-10 17:13:05

專利名稱：：常溫固化的無溶劑型道路標線塗料及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種道路標線塗料，尤其是涉及一種常溫固化的無溶劑型道路標線塗料及其製備方法。
背景技術：
：常用的道路標線塗料主要由常溫溶劑型和熱熔型兩種塗料。常溫溶劑型塗料是以丙烯酸或氯化橡膠為主要原料的產品，一般應用在國道、省道及城市道路中，這種標線塗料的優點是成本低、施工效率高，再次施工時不需要清除舊線，可以直接覆蓋。但是它在生產及使用中有大量的有機溶劑揮發，汙染環境，影響人的身體健康。由於有機溶劑的存在，極易發生火災事故。另外，溶劑型塗料的強度低，不耐磨，使用壽命短，塗料與玻璃微珠的親和力較差，面撒的反光玻璃微珠極易脫落，夜間逆向反光效果不持久。熱熔型塗料是以石油樹脂或松香樹脂等為原料的產品，被廣泛應用於高等級公路及部分城市道路中，這種標線塗料有快幹、耐磨、夜間可見性好，使用壽命長的優點。但也存在如下缺點其一，需要加熱施工，施工繁瑣，設備複雜，施工費用較大。其二，由於其材質本身具有可燃性，並且需要加熱至18(TC左右方可使用，因此在施工過程中存在一定的安全隱患；其三，熱熔型標線耐凍融性差，在-15"C以下塗膜脆性大，抗衝擊性能差。在60。C以上時，塗層變軟，膨脹率較大，抗壓強度低。它的熱膨脹係數是水泥路面的五倍以上，很容易脫落，不適合水泥路面的劃線。其四，雨夜反光的可視距離短。其五，塗膜厚度在1.52mm左右，對路面的排水也有一定的影響。其六，面撒的玻璃微珠易脫落，玻璃微珠脫落後的標線表面將變得光滑，特別在雨天，汽車輪胎經過或者超車時容易造成側滑。其七，再次施工難度大，需先除掉舊線才能進行施工，這樣不僅加大了成本，而且施工效率也下降了許多。隨著人們生活質量的提高，人們要求保護良好生存空間的呼聲也越來越高，環保法規也越來越嚴格，發展環保型無汙染"綠色塗料"已成為世界塗料工業的必然趨勢。而水性道路標線漆無毒、無害、無汙染，具有較好的附著力，夜間、雨夜的反光性能良好，且能持久，耐磨抗滑，施工簡單。但是水性路標漆施工時對環境要求比較苛刻施工環境溫度要求高於5°c，最好在2(tc以上；溼度要求在80%以下，最好在50%以下；雨天不能施工；施工路面要清潔乾燥，施工後2h內不能下雨；路面要求排水良好，不然標線經雨水浸泡塗膜會起泡、'脫落，施工效率不高。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種具有高附著性、耐沾汙、耐溫變，對環境無汙染，固化溫度要求低，乾燥快、施工簡便、使用壽命長的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料及其製備方法。本發明為達到上述目的的技術方案是一種常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於由a組分、B組分和c組分，其中，所述的a組分按重it份數不飽和齊聚物1535份；不飽和乙烯化合物525份；分散劑0.91.6份；顏料1020份；填料2560份；消泡劑0.10.35份；流變劑0.62份；聚合阻聚劑0.010.015份;聚合促進劑0.10.5份；所述的B組分按重lt份數不飽和齊聚物1535份；不飽和乙烯化合物525份；分散劑0.91.6份；顏料1020份；填料2560份；消泡劑0.10.35份；流變劑聚合阻聚劑抗UV紫外光穩定劑所述的C組分按重量份數石蠟、蠟或石蠟油其中之一或混合物聚合催化劑溶劑0.62份；0.010.015份;0.010.3份1025份;3050份;4055份;使用時，按重量份數A組分B組分C組分為l:1:0.040.1比例混合。本發明為達到上述目的的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料的製備方法，其特徵在於A組分的製備方法按重量份數，將1535份的不飽和齊聚物、525份的不飽和乙烯化合物、0.91.6份的分散劑、0.10.35份的消泡齊U、0.62份的流變劑以及0.010.015份的聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入1020份的顏料和粒徑在300目600目的2060份填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70lim，加入0.10.5份的聚合促進劑攪拌分散均勻，即為A組分成品；B組分的製備方法按重量份數，將1535份的不飽和齊聚物、525份的不飽和乙烯化合物、0.91.6份的分散劑、0.10.35份的消泡劑、0.62份的流變劑及0.010.015份的聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入1020份的顏料和粒徑在300目600目的2060份填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70Mm，加入0.010.3的抗UV紫外光穩定劑攪拌分散均勻，即為B組分成品；C組分的製備方法按重量份數，將1025份的石蠟、蠟或石蠟油的其中之一放入4055份的溶劑中加熱至4565'C完全溶解，加入3050份的聚合催化劑，加熱溶解後，分離結晶水，攪拌邊冷卻，即為C組分成formulaseeoriginaldocumentpage8使用時，按重量份數，C組分B組分0.040丄1預先混合後，再按A組分B組分4:l混合均勻，塗布成塗膜。本發明採用上述技術方案的優點在於1、本發明採用反應性的不飽和乙烯化合物和低分子反應性的不飽和齊聚物作為黏結物，在聚合催化劑以及熱能作用下，聚合催化劑分解而產生自由基，引發加成聚合反應而發生交聯固化，同時與水泥和瀝青路面進行網狀交聯而具有出色的附著力和韌性，優異的耐溫變性及耐候性能等綜合的物理機械性，使用壽命是常溫溶劑型塗料的10倍以上、熱熔塗料的23倍。2、本發明採用聚合促進劑和聚合催化劑，在聚合催化劑分解產生自由基時，通過自由基的引發反應，使聚合物自由基在雙鍵處形成連鎖加成反應及聚合物自由基之間的連接加成反應，同時在蠟的作用下，塗膜表面能形成隔絕空氣的阻隔層，有效防止聚合物自由基聚合反應時受到空氣中氧的阻聚性，故在常溫下能提高塗膜交聯固化速度，縮短固化時間，提高塗膜硬度，使塗膜具有良好的低溫成膜性，施工時間可控制在1030分鐘，由於無需加熱固化，施工簡便，提高施工效率。同時由於無分解殘留物，重塗方便，施工中不用除舊線即可直接施工。3、本發明道路標線塗料是通過化學反應交聯固化而非物理乾燥，而用於溶解的聚合催化劑和蠟的溶劑僅在攪拌及塗布施工時，有少量的揮發，成膜時溶劑排放量遠低於VOC標準，環保性好，塗料的固體分含量在97%以上。4、本發明採用不飽和乙烯化合物和低分子反應性的不飽和齊聚物在聚合催化劑作用下進行加成聚合反應時，能與玻璃微珠間產生化學鍵合而可靠粘結，由於增加了玻璃微珠在塗膜中的黏結強度，使塗膜具有較好持續性強的反光效果。5、本發明採用多組分體系，即有利於貯存和運輸，又能很好地使聚催化劑分散在塗膜中，便於生產管理。本發明可通過聚合催化劑的用量，來控制施工時間，施工不受或少受氣候條件限制。本發明通過分散劑、消泡劑、流平劑、聚合阻聚劑等助劑能夠使道路標線塗料更好地符合施工以及儲存的要求，通過增加抗UV紫外光穩定劑增強塗膜的抗黃變性，具有良好的施工性能，在常溫下快速固化，施工後乾燥時間短，有利於快速恢復交通。本發明多組分道路標線塗料可用於劃制道路交通標線線條、箭頭、文字、立面標記、凸起路標或其它導向裝置，因厚薄均可劃制，所以可用於高速公路、一級公路、城市道路、二級公路、港口、機場、停車場和居民小區。具體實施例方式本發明的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，包括A組分、B組分和C組分。A組分按重量份數1535份的不飽和齊聚物，525份的不飽和乙烯化合物，0.91.6份的分散劑，1020份的顏料，2560份的填料，0.10.35份的消泡劑，0.91.6份的流變劑，0.010.015份的聚合阻聚劑，0.10.5份的聚合促進劑，總份數可為100份。該不飽和齊聚物為含有不飽和官能團的低分子聚合物，不飽和齊聚物為環氧丙烯酸樹脂；或聚氨酯丙烯酸樹脂；或環氧丙烯酸樹脂和聚氨酯丙烯酸樹脂的混合物，混合時，環氧丙烯酸樹脂的用量大於聚氨酯丙烯酸樹脂；該不飽和齊聚物還可以是環氧丙烯酸樹脂或/和聚氨酯丙烯酸樹脂與聚酯丙烯酸樹脂或/和丙烯酸樹脂的混合物，環氧丙烯酸樹脂對水泥和玻璃微珠具有較好的附著力，而聚氨酯丙烯酸樹脂對瀝青、水泥、玻璃微珠有較好的附著性和柔韌性，使塗膜具有出色的附著力和韌性，優異的耐溫變性及耐候性能等綜合的物理機械性。本發明的不飽和乙烯化合物為苯乙烯(St)、氯代苯乙烯(Cl-St)、丙烯酸酯單官能團單體或丙烯酸酯多官能團單體的其中之一或其混合物，丙烯酸酯單官能團單體如甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)，丙烯酸酯多官能團單體如1，6-己二酸二丙烯酸酯(l，6-HDDA)和三羥甲基丙垸三丙烯酸酯(TMPTA)等，不飽和乙烯化合物和不飽和齊聚物在聚合催化劑作用下進行加成聚合反應，改善塗膜的物理機械性能，並通過不飽和乙烯化合物調節塗料的粘度，增加不飽和齊聚物的溶解性。本發明的分散劑為丙烯酸類分散劑、聚氨酯類分散劑、胺鹽類分散劑的其中之一或混合物，丙烯酸類分散劑選用德國畢克化學的BYK-110或荷蘭埃夫卡助劑公司的EFKA-5065，聚氨酯類分散劑如荷蘭埃夫卡助劑公司的EFKA-4008或EFKA-4047，胺鹽類分散劑如德國畢克化學的BYK-180或BYK-106。本發明的顏料採用金紅石型鈦白粉或中鉻黃，它們均有著易分散、遮蓋力強、色度好的優點，並有著良好的耐熱性、耐光性、耐溼性、耐候性以及良好的耐鹼性、耐化學品性。本發明的填料選用粒徑在300目600目的矽酸鈣、硫酸鋇、二氧化矽、滑石粉、雲母、高嶺土的其中之一或混合物，以降低成本，增強漆膜性能。本發明的消泡劑採用有機改性矽氧垸型、有機矽酮型或矽油的其中之一或混合物，機改性矽氧烷型採用荷蘭埃夫卡助劑公司的EFKA-2040或德國畢克化學的BYK-088，有機酮採用荷蘭埃夫卡助劑公司的EFKA-2720或德國畢克化學的BYK-066N，使塗料有良好的施工性。本發明的流變劑採用聚醯胺或/和無機增稠劑，而無機增稠劑為膨潤土、海泡石或氣相二氧化矽等。而聚合阻聚劑為苯醌、對二甲苯醌、對叔丁基鄰苯二酚或氫醌其中之一或混合物，能適當提高塗料的IC存穩定性。而聚合促進劑採用N,N-二甲基苯胺、間甲苯胺、二乙醇苯胺、二乙烯三胺的其中之一，或N,N-二甲基苯胺與二乙烯三胺的混合物，上述不飽和齊聚物、乙烯化合物及各助劑均採用市售產品。A組分各實施例的具體組分及重量份數，見表l。tableseeoriginaldocumentpage11tableseeoriginaldocumentpage12本發明的B組重量份數1535份的不飽和齊聚物，525份的不飽和乙烯化合物，0.91.6份的分散齊lJ，1020份的顏料，2560份的填料，0.10.35份的消泡劑，0.62份的流變劑，0.010.015份的聚合阻聚劑，0.010.3份的抗UV紫外光穩定劑，總份數可為100份。其中不飽和齊聚物、不飽和乙烯化合物、分散劑、顏料、填料、消泡劑、流變劑及聚合阻聚劑的用量與A組分內的不飽和齊聚物、不飽和乙烯化合物、分散劑、顏料、填料、消泡劑、流變劑及聚合阻聚劑基本相同，而抗UV紫外光穩定劑可採用苯丙三唑或/和位阻胺，苯丙三唑和位阻胺同樣為市售產品。本發明B組分各實施例的具體組分和重量份數見表2。表2tableseeoriginaldocumentpage13本發明C組分按重量份數，將石蠟、或蠟、石蠟和蠟、或石蠟、或蠟石蠟油的其中之一或混合物，3050份的聚合催化劑以及4055份溶劑，總份數可為100份，其中聚合催化劑採用過氧化苯甲醯、2，4-二氯過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化乙醯其中之一或上述的混合物，溶劑採用甲苯、丙酮或二甲苯的其巾之一或混合物，上述均採用市售產品。本發明C組分各實施例的具體組分和重量份數見表3。表3tableseeoriginaldocumentpage14使用時，按重量份數A組分B組分C組分為1:1:0.04-0.1比例混合，如A組分B組分C組分為l:1:0.1;或A組分B組分C組分為l:1:0.08;或A組分B組分C組分為l:1:0.06，或A組分B組分C組分為l:1:0.5;或A組分B組分C組分為1:1:0.4;由此看出，整個塗膜中，溶劑含量很少，可達到無溶劑的要求。本發明分別按表l、表2及表3中的組分和重量克(g)，按以下步驟製備常溫固化的無溶劑型道路標線塗料的方法，A組分的製備方法將不飽和齊聚物、不飽和乙烯化合物、分散劑、消泡劑、流變劑以及聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入顏料和粒徑在300目600目的填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70Mm，加入聚合促進劑攪拌分散均勻，過濾包裝，即為A組分成品；B組分的製備方法將不飽和齊聚物、不飽和乙烯化合物、分散劑、消泡劑、流變劑以及聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入顏料和粒徑在300目600目的填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70Mrn，加入抗UV紫外光穩定劑攪拌分散均勻，過濾包裝，即為B組分成叩5C組分的製備方法將石蠟，或蠟，或石蠟和蠟的混合物，或石蠟、蠟和石蠟油的混合物放入溶劑中加熱至4565。C完全溶解，加入聚合催化劑，加熱溶解後，分離結晶水，攪拌邊冷卻，包裝，即為C組分成品。當只採用石蠟油時，將石蠟油放入溶劑中，加入聚合催化劑，加熱溶解後，分離結晶水，攪拌邊冷卻，包裝，即為C組分成品。使用時，按重量份數，C組分B組分=0.040.1:1預先混合後，再按A組分B組分4:l混合均勻，塗布成塗膜，可採用噴塗、刮塗或刷塗，塗膜厚度在400800)Lmi。按國家標準GB/T9278《塗料試樣狀態調節和試驗的溫溼度》的規定標準環境溫度(23±2°C)，相對溼度50%±5%，主要性能指標檢測結果見表4。表4tableseeoriginaldocumentpage15tableseeoriginaldocumentpage16權利要求1、一種常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於由A組分、B組分和C組分，其中，所述的A組分按重量份數不飽和齊聚物15～35份；不飽和乙烯化合物5～25份；分散劑0.9～1.6份；顏料10～20份；填料25～60份；消泡劑0.1～0.35份；流變劑0.6～2份；聚合阻聚劑0.01～0.015份；聚合促進劑0.1～0.5份；所述的B組分按重量份數不飽和齊聚物15～35份；不飽和乙烯化合物5～25份；分散劑0.9～1.6份；顏料10～20份；填料25～60份；消泡劑0.1～0.35份；流變劑0.6～2份；聚合阻聚劑0.01～0.015份；抗UV紫外光穩定劑0.01～0.3份所述的C組分按重量份數石蠟、蠟或石蠟油的其中之一或混合物10～25份；聚合催化劑30～50份；溶劑40～55份；使用時，按重量份數A組分∶B組分∶C組分為1∶1∶0.04～0.1比例混合。2、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於所述的不飽和乙烯化合物為苯乙烯、氯代苯乙烯、丙烯酸酯單官能團或丙烯酸酯多官能團單體的其中之一或混合物。3、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於所述的不飽和齊聚物為環氧丙烯酸樹脂或/和聚氨酯丙烯酸樹脂，或環氧丙烯酸樹脂或/和聚氨酯丙烯酸樹脂與聚酯丙烯酸樹脂或/和丙烯酸樹脂的混合物。4、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於所述的分散劑為丙烯酸類分散劑、聚氨酯類分散劑、胺鹽類分散劑的其中之一或混合物；所述的顏料為金紅石型鈦白粉或鉻黃；所述的填料為碳酸鈣、矽酸鈣、硫酸鋇、二氧化矽、滑石粉、雲母、高嶺土的其中之一或混合物；所述的消泡劑為有機改性矽氧烷型、有機矽酮型或矽油的其中之一或混合物；所述的流變劑為聚醯胺或/和無機增稠劑，其中無機增稠劑為膨潤土、海泡石或氣相二氧化矽；所述的聚合阻聚劑為苯醌、對二甲苯醌、對叔丁基鄰苯二酚或氫醌其中之一或混合物。5、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於所述的聚合促進劑為N，N-二甲基苯胺、間甲苯胺、二乙醇苯胺、二乙烯三胺的其中之一，或N，N-二甲基苯胺與二乙烯三胺的混合物。6、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於所述的抗UV紫外光穩定劑為苯丙三唑或/和位阻胺。7、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，其特徵在於所述的聚合催化劑為過氧化苯甲醯、2，4-二氯過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化乙醯的其中之一或混合物；所述的溶劑為甲苯、丙酮或二甲苯的其中之一或混合物。8、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料的製備方法，其特徵在於A組分的製備方法按重量份數，將1535份的不飽和齊聚物、525份的不飽和乙烯化合物、0.91.6份的分散劑、0.10.35份的消泡劑、..62份的流變劑以及0.010.015份的聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入1020份的顏料和粒徑在300目600目的2060份填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70陶，加入0.10.5份的聚合促進劑攪拌分散均勻，即為A組分成品；B組分的製備方法按重量份數，將1535份的不飽和齊聚物、525份的不飽和乙烯化合物、0.91.6份的分散劑、0.10.35份的消泡齊U、0.62份的流變劑及0.010.015份的聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入1020份的顏料和粒徑在300目600目的2060份填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70Mm，加入0.010.3的抗UV紫外光穩定劑攪拌分散均勻，即為B組分成品；C組分的製備方法按重量份數，將1025份的石蠟或/和蠟、或石蠟與蠟和石蠟油的混合物，放入4055份的溶劑中加熱至4565'C完全溶解，加入3050份的聚合催化劑，加熱溶解後，分離結晶水，攪拌邊冷卻，即為C組分成品；使用時，按重量份數，C組分B組分0.040.1:l預先混合後，再按A組分B組分-l:l混合均勻，塗布成塗膜。9、根據權利要求1所述的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料的製備方法，其特徵在於A組分的製備方法按重量份數，將1535份的不飽和齊聚物、525份的不飽和乙烯化合物、0.91.6份的分散劑、0.10.35份的消泡劑、0.62份的流變劑以及0.010.015份的聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入1020份的顏料和粒徑在300目600目的2060份填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70Mm，加入0.10.5份的聚合促進劑攪拌分散均勻，即為A組分成品；B組分的製備方法按重量份數，將1535份的不飽和齊聚物、525份的不飽和乙烯化合物、0.91.6份的分散劑、0.10.35份的消泡劑、0.62份的流變劑及0.010.015份的聚合阻聚劑投入容器中攪拌，邊攪拌邊加入1020份的顏料和粒徑在300目600目的2060份填料，使其充分混合均勻，研磨分散至細度小於70Mm，加入0.010.3的抗UV紫外光穩定劑攪拌分散均勻，即為B組分成品；C組分的製備方法按重量份數，將1025份的石蠟油放入4055份的溶劑中，再加入3050份的聚合催化劑，加熱溶解後，分離結晶水，攪拌邊冷卻，即為C組分成品；使用時，按重量份數，C組分B組分0.040.1:l預先混合後，再按A組分B組分4:l混合均勻，塗布成塗膜。全文摘要一種包括A、B、C三組分混配而成的常溫固化的無溶劑型道路標線塗料，按重量份，A組分15～35份不飽和齊聚物，5～25份不飽和乙烯化合物，0.9～3份分散劑，10～20份顏料，25～60份填料，0.1～0.35份消泡劑，0.9～1.6份流變劑，0.01～0.015份聚合阻聚劑，0.1～0.5份聚合促進劑，B組分不飽和齊聚物、不飽和乙烯化合物、分散劑、顏料、填料、消泡劑、流變劑和聚合阻聚劑與A組分份數相同，0.1～0.3份抗UV紫外光穩定劑，C組分10～25份石蠟，30～50份聚合催化劑及40～55份溶劑。具有高附著性、耐沾汙、溫變，對環境無汙染，固化溫度低，快幹、施工簡便、使用壽命長的特點。文檔編號C09D4/00GK101514266SQ200910025650公開日2009年8月26日申請日期2009年3月5日優先權日2009年3月5日發明者娟倪,凡盧,張蘭芬,戴紅豔,穆永梅申請人:常州市福萊姆汽車塗料有限公司