水基道路標線反光塗料及其製備方法
2023-05-22 19:11:31
專利名稱：水基道路標線反光塗料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種化工塗料及其製造方法，特別是一種用於路面交通安全標誌的塗料及其製造方法。
背景技術：
路面用標線塗料分溶劑型和熱溶型兩大類。溶劑型的塗料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，並且易發生火災事故，而且塗料的強度低、不耐磨、使用壽命短。熱溶型路標反光塗料雖然具有快幹、耐磨、晝夜可見性好、使用壽命長的優點，但是它還是存在一些缺點其一、它所用國產石油樹脂、鈦白粉的質量不過關，顏色較重，影響塗層的白度，如用進口原料則成本較高；其二，熱熔型路標塗料塗劃時需要加熱施工，施工繁瑣，設備複雜，施工費用較大；其三，熱熔型路標塗料耐凍融性差，在-15℃以下時，塗膜脆性大，抗衝擊性差，在60℃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。
發明內容
本發明研製一種水基道路標線反光塗料及其製備方法，它解決了已有的熱熔型路標反光塗料存在的成本高、施工繁瑣，以及在過高和過低的溫度下塗膜變脆和脫落的問題。本發明的水基道路標線反光塗料由以下各重量配比的原料組成矽酸鈉68～92、氟矽酸鈉7～13、氧化鋅4～10、水基丙稀酸樹脂9～32、鈦酸酯0.01～0.8、矽烷0.01～0.04、六偏磷酸鈉0.2～0.7、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二1.5～7、二氧化鈦4～7、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣8～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油02～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。上述的二氧化鈦採用金紅石型，矽鋰粉、重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣均採用400～500目，玻璃微珠採用40～60目。本發明的水基道路標線反光塗料的製造方法是按如下步驟進行的(1)按以下重量配比稱取原料矽酸鈉68～92、氟矽酸鈉7～13、氧化鋅4～10、水基丙稀酸樹脂9～32、鈦酸酯0.01～0.8、矽烷0.01～0.04、六偏磷酸鈉0.2～0.7、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二1.5～7、二氧化鈦4～7、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣8～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5；(2)將矽酸鈉投入反應釜中，加水攪拌稀釋至相對密度1.36～1.40，在夾套中通入蒸氣加熱，使液體升溫至90℃±5℃，在快速攪拌下緩慢加入用水稀釋後的氟矽酸鈉溶液，在3小時內加完，然後加入氧化鋅，持續反應2小時，然後降溫至50℃±5℃；(3)在攪拌下加入水基丙稀酸樹脂、鈦酸酯、矽烷，持續反應35～45分鐘，再加入醇酯十二；(4)在攪拌下加入六偏磷酸鈉、聚丙稀酸鈉鹽，混合均勻後依次加入二氧化鈦、輕質碳酸鈣、矽鋰粉、重質碳酸鈣，並分散60分鐘；(5)在攪拌下加入羧甲基纖維素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基矽油，混合均勻後即製成成品。本發明的塗料是一種水基環保型單組份高質量、低成本的路用標誌反光塗料。本發明解決的技術要點是在無機物矽酸鈉和有機物丙稀酸樹脂改性時，增添了鈦酸酯和矽烷複合偶聯劑，因為偶聯劑是無機物和有機物質的界面橋梁，從而使上述兩種不同性質的物質緊密的結合起來，從而使改性後的矽酸鈉基料貯存穩定，解決了已有同類產品採用雙組份包裝在生產施工中的不便，使施工更加方便簡單。本發明以矽酸鈉為主要粘結劑，塗層具有粘結力強、硬度高、耐磨等特點；以氟矽酸鈉、氧化鋅為矽酸鈉的改性劑，使塗膜具有粘結力強、硬度高、耐磨、快乾等特點；以水基丙稀酸樹脂、醇酯十二為矽酸鈉的改性劑，使塗膜具有優良的耐水性、柔韌性和優良的機械性能。以鈦酸酯、矽烷為有機無機物的界面調節劑，改善了無機物矽酸鈉與無機物丙稀酸樹脂的親和性，從而使矽酸鈉與水基丙稀酸樹脂兩種不同性質的材料有機的緊密結合起來，使塗料貯存穩定；以六偏磷酸鈉、聚丙稀酸鈉鹽為複合分散劑，改善了基料與體質顏料的親和性，易分散性；以二氧化鈦、輕質碳酸鈣為填料，使塗層具有較高白色度及遮蓋力；以矽鋰粉、重質碳酸鈣為填充料，使塗層具有較強的耐磨耗性；以羧甲基纖維素為增稠劑，使塗料中的填料具有良好的懸浮性，不易沉澱，開罐效果好，施塗性佳；以乙二醇為流平劑，使塗層的流平性好，塗膜表面平整、光潔，抗汙染性好；以二甲基矽油為消泡劑，以減少塗層膜的孔隙率，提高抗滲性；以玻璃微珠為反光料，塗膜層具有夜間反光可見性，以利於提高司乘人員的安全駕駛。本發明的道路標線反光塗料的優點是1、主要原料採用國產常用的廉價的化工建材原料，原料易得、成本低廉，成本是熱熔型的二分之一；2、重要技術指標，白度、耐磨性、抗壓強度、耐凍融優於熱熔型塗料，而且與水泥路面粘著力特佳，反光效果好；3、由於以水為分散介質，避免了大氣環境汙染及火災的隱患發生，具有安全無毒特點；可以在潮溼水泥路面施工，不影響施工質量；5、便於施工，便於採用機械化高效施工；6塗料有多種配方，可根據各種不同氣候，地理環境調整配方；7、製造方法具有工藝簡單、成本低的優點。本發明的塗料可適用於水泥路面、塊石鋪裝路面和瀝青混凝土路面。下表為本發明的水基道路標線反光塗料與熱熔型路標反光塗料主要技術指標的對比表
圖1是本發明塗料製造方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
一本實施方式的水基道路標線反光塗料由以下重量配比的原料組成矽酸鈉68～72、氟矽酸鈉7～9、氧化鋅4～6、水基丙稀酸樹脂28～32、鈦酸酯0.01～0.02、矽烷0.025～0.035、六偏磷酸鈉0.3～0.6、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二5～7、二氧化鈦4～6、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣10～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.3～0.5、乙二醇2.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。本實施方式的水基道路標線反光塗料的製造方法是(1)按上述重量配比稱取原料；(2)將矽酸鈉投入反應釜中，加水攪拌稀釋至相對密度1.36～1.40，在夾套中通入蒸氣加熱，使液體升溫至90℃±5℃，在快速攪拌下緩慢加入用水稀釋後的氟矽酸鈉溶液，在3小時內加完，然後加入氧化鋅，持續反應2小時，然後降溫至50℃±5℃；(3)在攪拌下加入水基丙稀酸樹脂、鈦酸酯、矽烷，持續反應40分鐘，再加入醇酯十二；(4)在攪拌下加入六偏磷酸鈉、聚丙稀酸鈉鹽，混合均勻後依次加入二氧化鈦、輕質碳酸鈣、矽鋰粉、重質碳酸鈣，並分散60分鐘；(5)在攪拌下加入羧甲基纖維素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基矽油，混合均勻後即製成成品。本實施方式的水基道路標線反光塗料的使用方法是按下述步驟進行的(1)將被塗物基面的塵土、雜物、油汙清除乾淨，一年以內的新瀝青路面需塗底塗劑，水泥路面、舊瀝青路面無需塗底塗劑；(2)按交通標誌的標準要求塗劃；(3)將裝有水基道路標線反光塗料的包裝打開，攪拌均勻後，加入手推式刮板劃線車的料桶中，另將玻璃微珠加入手推劃線車的撒珠器中，在預先彈好線的馬路上塗劃，塗膜厚度控制在1～1.2mm，要求推車塗劃時，走速快慢均勻，劃出的線型標準，厚度均勻，撤珠均勻，無裂紋，無皺摺，乾燥後即可放車通行。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是，該水基道路標線反光塗料由以下各重量配比的原料組成矽酸鈉78～82、氟矽酸鈉9～11、氧化鋅6～8、水基丙稀酸樹脂18～22、鈦酸酯0.6～0.8、矽烷0.01～0.03、六偏磷酸鈉0.3～0.6、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二3～5、二氧化鈦5～7、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣10～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.3～0.5、乙二醇2～3、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。其製造方法與使用方法同具體實施方式
一相同。
具體實施例方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是，該水基道路標線反光塗料由以下各重量配比的原料組成矽酸鈉88～92、氟矽酸鈉11～13、氧化鋅8～10、水基丙稀酸樹脂9～12、鈦酸酯0.6～0.8、矽烷0.01～0.03、六偏磷酸鈉0.3～0.6、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二1.5～2.5、二氧化鈦4～6、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣10～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.3～0.5、乙二醇1.5～2.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。其製造方法與使用方法同具體實施方式
一相同。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
一、二、三不同的是，在原料中減去重量10％～15％的重質碳酸鈣，加入原料總重量10％～15％的中鉻黃，製成黃色漆。其它原料的配比、製造方法與使用方法同具體實施方式
一、二、三相同。
權利要求
1.水基道路標線反光塗料，其特徵在於它由以下各重量配比的原料組成矽酸鈉68～92、氟矽酸鈉7～13、氧化鋅4～10、水基丙稀酸樹脂9～32、鈦酸酯0.01～0.8、矽烷0.01～0.04、六偏磷酸鈉0.2～0.7、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二1.5～7、二氧化鈦4～7、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣8～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。
2.根據權利要求1所述的水基道路標線反光塗料，其特徵在於它由以下重量配比的原料組成矽酸鈉68～72、氟矽酸鈉7～9、氧化鋅4～6、水基丙稀酸樹脂28～32、鈦酸酯0.01～0.02、矽烷0.025～0.035、六偏磷酸鈉0.3～0.6、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二5～7、二氧化鈦4～6、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣10～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.3～0.5、乙二醇2.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。
3.根據權利要求1所述的水基道路標線反光塗料，其特徵在於它由以下各重量配比的原料組成矽酸鈉78～82、氟矽酸鈉9～11、氧化鋅6～8、水基丙稀酸樹脂18～22、鈦酸酯0.6～0.8、矽烷0.01～0.03、六偏磷酸鈉0.3～0.6、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二3～5、二氧化鈦5～7、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣10～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.3～0.5、乙二醇2～3、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。
4.根據權利要求1所述的水基道路標線反光塗料，其特徵在於它由以下各重量配比的原料組成矽酸鈉88～92、氟矽酸鈉11～13、氧化鋅8～10、水基丙稀酸樹脂9～12、鈦酸酯0.6～0.8、矽烷0.01～0.03、六偏磷酸鈉0.3～0.6、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二1.5～2.5、二氧化鈦4～6、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣10～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.3～0.5、乙二醇1.5～2.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。
5.根據權利要求2、3或4所述的水基道路標線反光塗料，其特徵在於它在原料中減去重量10％～15％的重質碳酸鈣，加入原料總重量10％～15％的中鉻黃，製成黃色漆。
6.水基道路標線反光塗料的製備方法，其特徵在於它是按如下步驟進行的(1)按以下重量配比稱取原料矽酸鈉68～92、氟矽酸鈉7～13、氧化鋅4～10、水基丙稀酸樹脂9～32、鈦酸酯0.01～0.8、矽烷0.01～0.04、六偏磷酸鈉0.2～0.7、聚丙稀酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二1.5～7、二氧化鈦4～7、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣8～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5；(2)將矽酸鈉投入反應釜中，加水攪拌稀釋至相對密度1.36～1.40，在夾套中通入蒸氣加熱，使液體升溫至90℃±5℃，在快速攪拌下緩慢加入用水稀釋後的氟矽酸鈉溶液，在3小時內加完，然後加入氧化鋅，持續反應2小時，然後降溫至50℃±5℃；(3)在攪拌下加入水基丙稀酸樹脂、鈦酸酯、矽烷，持續反應35～45分鐘，再加入醇酯十二；(4)在攪拌下加入六偏磷酸鈉、聚丙稀酸鈉鹽，混合均勻後依次加入二氧化鈦、輕質碳酸鈣、矽鋰粉、重質碳酸鈣，並分散60分鐘；(5)在攪拌下加入羧甲基纖維素、乙二醇、玻璃微珠、二甲基矽油，混合均勻後即製成成品。
全文摘要
水基道路標線反光塗料及其製備方法，它涉及一種化工塗料及製造方法，特別是一種用於路面交通安全標誌的塗料及製造方法。它由以下各重量配比的原料組成矽酸鈉68～92、氟矽酸鈉7～13、氧化鋅4～10、水基丙烯酸樹脂9～32、鈦酸酯0.01～0.8、矽烷0.01～0.04、六偏磷酸鈉0.2～0.7、聚丙烯酸鈉鹽0.08～0.12、醇脂十二1.5～7、二氧化鈦4～7、矽鋰粉4～6、重質碳酸鈣8～11、輕質碳酸鈣19～21、二甲基矽油0.2～0.6、乙二醇1.5～3.5、玻璃微珠1.5～2.5、羧甲基纖維素0.3～0.5、水適量。其製造方法是(1)取料；(2)反應；(3)持續反應；(4)分散；(5)混合。它解決了已有的熱熔型路標反光塗料存在的成本高、施工繁瑣，以及在過高和過低的溫度下塗膜變脆和脫落的問題。
文檔編號C09D133/04GK1390902SQ0213265
公開日2003年1月15日 申請日期2002年7月19日 優先權日2002年7月19日
發明者王力強, 張晶, 謝明義, 郭義勝, 李文波, 楊會梅, 曹貴允 申請人:黑龍江省交通科學研究所