热熔标线用界面结合剂及其生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种热熔标线用界面结合剂及其生产工艺，所述界面结合剂由成膜物质、溶剂、胶粘剂、增塑剂四部分组成，成膜物质的掺量为界面结合剂总质量的15～30wt.％，胶粘剂的掺量为界面结合剂总质量的4～7wt.％，增塑剂的掺量为成膜物质用量的8～12wt.％，余量为溶剂。其生产工艺，包括如下步骤：(1)将各组份原材料按配方准确称量；(2)分别按溶剂、成膜物质、助剂(胶粘剂、增塑剂)的顺序将各组份原材料投入贮料罐中，发育2～4h；(3)发育完成后，开启高速叶片剪切搅拌机进行搅拌。通过使用本发明提供的界面结合剂，可以解决水泥混凝土路面标线容易脱落、重新施划周期短、养护成本高等问题，一方面降低了养护费用，另一方面可保持标线的视线诱导作用，增加行车安全。
【专利说明】热熔标线用界面结合剂及其生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种道路标线用界面结合剂及其生产工艺，尤其涉及一种热熔标线用界面结合剂及其生产工艺。
【背景技术】
[0002]道路标线作为交通安全设施的一种，起着非常重要的作用。道路标线按性质不同分为以下几种:热熔型、溶剂型、加热溶剂型、双组份、水性等，其中应用最多的为热熔型道路标线涂料。
[0003]近年来随着公路建设的快速发展，各等级公路建设里程迅速增加，其中二级及二级以下的路面主要采用水泥混凝土路面形式。通过实际竣工验收及养护管理发现，水泥混凝土路面上热熔标线一般在一至三年内大量脱落，基本没有达到设计寿命，大多数二年内按标准必须重新进行施划，给本就紧张的养护经费造成压力。
[0004]寒冷地区水泥混凝土路面上进行热熔线涂料施划后一般一年内即开始脱落，保证其耐久性一直是个比较难以解决的问题。涂料脱落的主要原因一般包括:界面结合剂渗透性不足及固化结合性能不足；养护期内水泥混凝土表面产生结晶物质导致结合不良；新建水泥混凝土路面表面浮浆(灰)不易清扫干净；水泥混凝土与标线涂料的温缩系数不一致
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[0005]热熔标线涂料的成膜物质主要是C5石油树脂，它是脂族类(C5alphatic)的一种，平均分子量1000~2500，属大分子，在70~140°C熔融后呈流动性液态。而水泥混凝土路面是一种碱性无机盐与骨料共同形成的密实性非均匀混合物，其表面砂浆层水化物微孔直径一般在50nm~10 μ m之间(不含气泡类微孔)。由于热熔标线涂料中包含最细为400目(44 μ m)的重质硫酸钙作为填料，这些填料包裹在树脂周围，很难渗入表层砂浆中的微孔，导致涂料与底面的粘结性不足。进而导致标线层的脱落。所以在没有界面结合剂的情况下，标线涂料融化后直接涂覆于混凝土表面，显著降低了二者之间的粘结力。在工程上，主要表现在界面结合剂技术指标不合格或涂刷量不足。
[0006]研究结果表明，存在于水泥混凝土路面标线材料方面的危险因素，可以通过使用耐碱性的结合剂材料或以冷硬性结合剂为基础材料的粘附剂作为热塑性标线材料的底面而消除。
[0007]热熔涂料在高温熔化后粘度仍然很大，呈粘稠状，不能像溶剂型涂料那样渗透到水泥表面的微孔中，形成牢固的物理结合，它与水泥这类无机物也几乎没有化学亲和力。热熔涂料与水泥混凝土路面的牢固附着，主要借助于界面结合剂(底涂剂)这一中介层。
[0008]界面结合剂的实现过程是随着溶剂的挥发，溶于其中的成膜物质接触空气后，开始硬化，在胶粘剂、助剂的促进下，形成立体网格交联结构，这种立体结构下半部分与基底形成一体，上半部分形成具有微小孔隙的膜状物，利于涂料的渗入和交联。
【发明内容】
[0009]针对寒区水泥混凝土路面热熔标线早期损害比较严重的问题，本发明从增强界面结合剂粘结作用的角度出发，提供了一种热熔标线用界面结合剂及其生产工艺。
[0010]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0011]一种热熔标线用界面结合剂，由成膜物质、溶剂、胶粘剂、增塑剂四部分组成，成膜物质的掺量为界面结合剂总质量的15~30wt.%，胶粘剂的掺量为界面结合剂总质量的4~7wt.%，增塑剂的掺量为成膜物质用量的8~12wt.%，余量为溶剂。
[0012]上述热熔标线用界面结合剂的生产工艺，包括如下步骤:
[0013](I)将各组份原材料按配方准确称量；
[0014](2)分别按溶剂、成膜物质、助剂(胶粘剂、增塑剂)的顺序将各组份原材料投入贮料罐中，发育为2~4h;
[0015](3)发育完成后，开启高速叶片剪切搅拌机进行搅拌，搅拌过程中叶片处于匀速水平旋转及垂直升降过程中，一般转速为3000r/min，升降速度为I次/60s，升降上限距液面30cm,下限为距底面20cm,总搅拌时间控制在15~20min。
[0016]本发明中，所述成膜物质为(:5/(:9共聚树脂与松香树脂的混合物，其中:C5/C9共聚树脂与松香树脂的质量比为60~80: 20~40，优选70: 30。
[0017]本发明中 ，所述溶剂为丙酮。
[0018]本发明中，所述胶黏剂为SIS (苯乙烯和异戊二烯的嵌段共聚物)。
[0019]本发明中，所述增塑剂为DBP (邻苯二甲酸二丁酯)。
[0020]通过使用本发明提供的界面结合剂，可以解决寒区水泥混凝土路面标线容易脱落、重新施划周期短、养护成本高等问题，一方面降低了养护费用，另一方面可保持标线的视线诱导作用，增加行车安全。
[0021]本发明具有如下有益效果:
[0022]I)提高了热熔标线与水泥混凝土路面的粘结力，延长热熔标线的使用寿命。
[0023]2)提高了界面结合剂的渗透率及固化时间，提高了施工效率。
[0024]3)延长了标线重新施划周期，节约了养护费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为树脂掺量对结合剂固化时间的影响；
[0026]图2为树脂掺量对结合剂粘结强度的影响；
[0027]图3为胶粘剂掺量对结合剂粘结强度的影响。
【具体实施方式】
[0028]下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限如此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0029]一、界面结合剂的性能要求
[0030]界面结合剂如果粘度过大，难以达到渗透、钉扎的作用；粘度过小，则有效成膜物质少，难以起到封闭微孔、形成承载标线涂料层的薄膜的作用。综合来讲，界面结合剂应具有以下技术性能:[0031]I)黏度低，便于喷涂；
[0032]2)渗透性强，最高可渗入混凝土表层2mm ；
[0033]3)换发性强；
[0034]4)固化快，室内标准温度、在通风橱内干燥时间不大于1min ;
[0035]5)与涂料相容性好，能够与标线涂料牢固连接。
[0036]二、界面结合剂的原材料选择
[0037]界面结合剂一般由成膜物质(树脂)、溶剂、胶粘剂、增塑剂四部分组成。这四部分中溶剂占成品的最大比例，其他组份溶于其中。
[0038]1、成膜物质
[0039]成膜物质的作用是在溶剂挥发后各分子间重新形成交联结构，表面呈现膜状。一般出于成本考虑，大多采用松香树脂。表1列出标线涂料中常用的成膜物质的主要技术指标，通过指标的分析，可以初步进行树脂的选择。
[0040]表1界面结合剂成膜物质(树脂)技术指标
[0041]
【权利要求】
1.一种热熔标线用界面结合剂，其特征在于所述界面结合剂由成膜物质、溶剂、胶粘剂、增塑剂四部分组成，成膜物质的掺量为界面结合剂总质量的15~30wt.%，胶粘剂的掺量为界面结合剂总质量的4~7wt.%，增塑剂的掺量为成膜物质用量的8~12wt.%。
2.根据权利要求1所述的热熔标线用界面结合剂，其特征在于所述成膜物质为(:5/(:9共聚树脂与松香树脂的混合物，其中:C5/C9共聚树脂与松香树脂的质量比为60~80: 20~40。
3.根据权利要求2所述的热熔标线用界面结合剂，其特征在于所述C5/C9共聚树脂与松香树脂的质量比为70: 30。
4.根据权利要求1所述的热熔标线用界面结合剂，其特征在于所述溶剂为丙酮。
5.根据权利要求1所述的热熔标线用界面结合剂，其特征在于所述胶黏剂为SIS。
6.根据权利要求1所述的热熔标线用界面结合剂，其特征在于所述增塑剂为DBP。
7.根据权利要求1所述的热熔标线用界面结合剂，其特征在于所述界面结合剂组成为:26wt.%C5/C9共聚树脂与松香树脂的混合物、67wt.%丙酮、6wt.% DBP,4wt.% SIS7C5/C9共聚树脂与松香树脂的质量比为70: 30。
8.—种权利要求1-7任一权利要求所述的热熔标线用界面结合剂的生产工艺，其特征在于所述工艺步骤如下: (1)将各组份原材料按配方准确称量； (2)分别按溶剂、成膜物质、胶粘剂、增塑剂的顺序将各组份原材料投入贮料罐中，发育2~4h ; (3)发育完成后，开启高速叶片剪切搅拌机进行搅拌，搅拌过程中叶片处于匀速水平旋转及垂直升降过程中，一般总搅拌时间控制在15~20min。
9.根据权利要求8所述的热熔标线用界面结合剂的生产工艺，其特征在于所述叶片转速为3000r/min，升降速度为I次/60s。
10.根据权利要求8所述的热熔标线用界面结合剂的生产工艺，其特征在于所述叶片升降上限距液面SOcm，下限为距底面20cm。
【文档编号】C09J153/02GK104031587SQ201410286771
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】杨洪生, 于立泽, 王雪梅, 丛晓丽, 郑毅, 刘亦萍, 刘丹丹, 任少辉, 王开生, 高波, 毕琳, 吕志越, 马春艳, 丛淑波, 温忠海 申请人:黑龙江省交通科学研究所