本发明涉及路标涂料,具体的说是一种环保型水性路标涂料及其制备方法。
背景技术:
目前国内广泛使用的路标涂料为溶剂型及热熔型路标涂料。溶剂型标线涂料由于使用期短,耐磨性差,且VOC含量高达650g/L,挥发后对环境造成污染,因此在国外已基本淘汰;热熔型路标涂料具有耐磨、干燥时间短等优点,但存在施工能耗大、施工安全性低、复涂难度大的缺点。
水性标线涂料是以水溶性树脂或不同类型的分散树脂为基料的涂料,距今已有20多年的发展历史,用量在逐年增长,它的主要优点为环保;与玻璃珠粘接能力强,反光性好;施工简单,仅用清水就能清洗干净;其表面的摩擦系数与路面相近,抗滑性好。
在我国,水性路标涂料近年来也开始应用在一些高速公路以及高等级公路如:上海地区长江隧桥工程、山西太祁高速公路、沪宁高速公路拓宽工程等,其中也暴露出了一些技术瓶颈。
目前水性路标涂料存在的问题包括:耐水耐碱性差,无法满足道路积水浸泡的实际要求;耐沾污性差,标线的表面很容易积尘,影响逆反射系数从而降低了反光效果。而且已有溶剂型、热熔型、水性路标涂料,在水泥路面上附着力都比较差,原因是水泥路面通常容易反碱,对漆膜有一定的腐蚀性,未等标线完全磨损掉,就容易出现成片剥落的现象,整体外观效果差。
技术实现要素:
本发明目的是克服上述已有技术的不足,提供一种环保型水性路标涂料及其制备及使用方法。
为实现上述目的,本发明采用技术方案为:
该涂料由A、B两组分组成,其中A组分,按重量百分比计,环氧改性的丙烯酸乳液10-35%;氟硅乳液5-25%;润湿剂0.1-0.5%;分散剂0.1-0.5%;消泡剂0.1-0.5%;颜料5-15%;填料35-55%;助溶剂5-10%;成膜助剂:0-5%;防冻剂0-5%;流变助剂0.05-0.5%;余量水;B组分为水性环氧固化剂。
A、B两组分的重量比为1-5:1,优选2-3:1。
所述环氧改性的丙烯酸乳液为本领域常规产品,可以通过市售获得,如:常州广树化工科技有限公司的GS-5000、GS-330、GS-355等;所述氟硅乳液为本领域常规产品,可以通过市售获得,如:南通生达化工有限公司的SD-5681,杭州包尔得新材料科技有限公司的BD-605,上海训达新材料科技有限公司HD-830等;所述水性环氧固化剂为多元胺、聚酰胺和环氧-多胺加成物等类别市售产品,如:济宁华凯树脂有限公司的F0705,常州好时节化工有限公司的HSJ-1040,东莞市怀志复合材料有限公司的M-50等。
B组分的固化剂是促成环氧改性丙烯酸体系成膜的,它与环氧改性丙烯酸树脂发生化学反应,形成网状立体聚合物,把复合材料骨材包络在网状体之中。
在上述配方中:
所述润湿剂为氟碳表面活性剂,如:市售JF-402、JF-302、JF-502、JF-1127等。
分散剂为疏水改性的聚丙烯酸钠盐或铵盐分散剂,如:市售5040、5027、731A、963等。
消泡剂为是市售有机硅类消泡剂,如巴斯夫NXZ、TEGO810等。
颜料可以本领域常用颜料,可以为白色、黄色、红色有机或者无机颜料,如:钛白粉、锌钡白、铬黄、钛黄、有机黄65、有机黄75、铁红、铁黄等。
填料为莫氏硬度大于等于7的无机填料,如:重钙、石英砂等。
助溶剂为丙二醇醚类化合物,如:丙二醇单甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚等。
成膜助剂为醇酯十二类产品,优选Texanol醇酯。
防冻剂为乙二醇或丙二醇。
流变助剂为缔合型聚氨酯增稠剂或无机物类流变助剂,如:市售RM-3030,RM-8W、气相二氧化硅或有机膨润土等。
本发明还包括一种环保型水性路标涂料A组分的制备方法,
首先,按照上述比例将环氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液混合,在5搅拌条件下加入水、润湿剂、分散剂、消泡剂;
然后,依次加入颜料与填料,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;分散完全后,搅拌条件下,依次加入助溶剂、成膜助剂,防冻剂、消泡剂;
然后,加入流变助剂调节黏度至80-120KU,出料,过滤,获得A组分。
施工前,按照1-5:1的重量比将A、B组分混合。
本发明还包括环保型水性路标涂料在水泥路面中作为涂料的应用。
本发明的环保型水性路标涂料的使用方法,采用内混方式,施工前,在A组分中加入B组分混合均匀,用单枪喷涂于路面,所形成标线在路面进行化学反应后固化干燥。
本发明所具有的优点:
克服现有技术的不足,提供一种在水泥路面上能有优秀附着力、耐磨、高耐沾污的水性路标涂料,以及这种涂料的制备方法及应用方法。该标线涂料有优秀的耐候性和抗腐蚀性能,能牢固的粘接在水泥路基上,涂层强度大的同时,耐沾污和耐水能力优秀。
具体实施方案
以下实施例不限制于本发明权利要求保护范围,实例中各种原料都可以通过市售获得。
实施例1:
配方各组分用量:环氧改性的丙烯酸乳液GS-5000:20%;
氟硅乳液SD-5681:14%;
润湿剂JF402:0.3%;
分散剂5040:0.2%;
消泡剂NXZ:0.4%;
钛白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%
RM-8W聚氨酯增稠剂:0.3%;
气相二氧化硅:0.3%
水:2%;
B组分:F0705。
制备方法:
1)在容器中加入环氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在500r/min搅拌下加入水、氟碳表面活性剂JF402、分散剂5040、消泡剂NXZ;
2)提高搅拌速率至1200r/min,依次加入钛白粉与石英砂,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡剂NXZ等;
4)加入气相二氧化硅,提高搅拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-8W,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,获得A组分50kg。
施工方法:取A组分18kg,B组分6kg混合均匀,采用单泵双枪的施工方法,两把枪斜对着路面喷涂,涂料在地面混合,所形成标线在路面进行化学反应后固化干燥。
实施例2:
配方各组分用量:环氧改性的丙烯酸乳液GS-330:30%;
氟硅乳液BD-605:5%;
润湿剂JF1127:0.2%;
分散剂5027:0.3%;
消泡剂NXZ:0.3%;
钛白粉:7%;
重钙:48%;
丙二醇甲醚:5%;
RM-3030聚氨酯增稠剂:0.2%;
气相二氧化硅:0.2%
水:2.8%;
B组分:HSJ-1040。
制备方法:
1)在容器中加入环氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在500r/min搅拌下加入水、氟碳表面活性剂JF1127、分散剂5027、消泡剂NXZ;
2)提高搅拌速率至1200r/min,依次加入钛白粉与重钙,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、消泡剂NXZ等;
4)加入气相二氧化硅,提高搅拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-3030,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,获得A组分50kg。
施工方法:取A组分16kg,B组分8kg混合均匀,采用单泵双枪的施工方法,两把枪斜对着路面喷涂,涂料在地面混合,所形成标线在路面进行化学反应后固化干燥。
实施例3:
配方各组分用量:环氧改性的丙烯酸乳液GS-355:10%;
氟硅乳液HD-830:25%;
润湿剂JF302:0.4%;
分散剂731:0.2%;
消泡剂Tego810:0.3%;
有机黄65:7%;
双飞粉:49%;
丙二醇丙醚:5%;
RM-3030聚氨酯增稠剂:0.2%;
气相二氧化硅:0.2%
水:1.7%;
B组分:M-50。
制备方法:
1)在容器中加入环氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在500r/min搅拌下加入水、氟碳表面活性剂JF302、分散剂963、消泡剂Tego810;
2)提高搅拌速率至1400r/min,依次加入有机黄65与双飞粉,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丙醚、消泡剂Tego810等;
4)加入气相二氧化硅,提高搅拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-3030,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,获得A组分50kg。
施工方法:取A组分18kg,B组分6kg混合均匀,采用内混方式,在施工前,用单泵双枪喷涂于路面,所形成标线在路面进行化学反应后固化干燥。
实施例4:
配方各组分用量:环氧改性的丙烯酸乳液GS-330:17%;
氟硅乳液HD-830:17%;
润湿剂JF1127:0.4%;
分散剂5027:0.1%;
消泡剂NXZ:0.3%;
有机黄65:9%;
重钙:48%;
丙二醇丙醚:4%;
RM-8W聚氨酯增稠剂:0.4%;
有机膨润土:0.3%
水:1.5%;
B组分:M-50。
制备方法:
1)在容器中加入环氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在600r/min搅拌下加入水、氟碳表面活性剂JF302、分散剂963、消泡剂NXZ;
2)提高搅拌速率至1100r/min,依次加入有机黄65与重钙,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丙醚、消泡剂NXZ等;
4)加入有机膨润土,提高搅拌速率至800r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-8W,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,获得A组分50kg。
施工方法:取A组分20kg,B组分8kg混合均匀,采用内混方式,在施工前,用单泵双枪喷涂于路面,所形成标线在路面进行化学反应后固化干燥。
实施例5:
配方各组分用量:
环氧改性的丙烯酸乳液GS-5000:20%;
氟硅乳液BD-605:18%;
润湿剂JF402:0.1%;
分散剂5027:0.4%;
消泡剂Tego810:0.3%;
钛白粉:9%;
石英砂:49%;
丙二醇甲醚:5%;
RM-3030聚氨酯增稠剂:0.2%;
气相二氧化硅:0.2%
水:1.8%;
B组分:HSJ-1040。
制备方法:
1)在容器中加入环氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在600r/min搅拌下加入水、氟碳表面活性剂JF302、分散剂963、消泡剂Tego810;
2)提高搅拌速率至1200r/min,依次加入有机黄65与双飞粉,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丙醚、消泡剂Tego810等;
4)加入气相二氧化硅,提高搅拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-3030,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,获得A组分50kg。
施工方法:取A组分15kg,B组分6kg混合均匀,采用内混方式,在施工前,用单泵双枪喷涂于路面,所形成标线在路面进行化学反应后固化干燥。
配方性能测试结果如下表:
表1
对比实施例1:
配方各组分用量:普通丙烯酸乳液:34%;
润湿剂CF-10:0.3%;
分散剂5040:0.2%;
消泡剂NXZ:0.4%;
钛白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%
RM-8W聚氨酯增稠剂:0.3%;
气相二氧化硅:0.3%
水:2%。
制备方法:
1)在容器中加入普通丙烯酸乳液,在500r/min搅拌下加入水、润湿剂CF-10、分散剂5040、消泡剂NXZ;
2)提高搅拌速率至1100r/min,依次加入钛白粉与石英砂,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至900r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡剂NXZ等;
4)加入气相二氧化硅,提高搅拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-8W,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,检测并包装。
施工方法:采用单泵双枪喷涂机,泵接涂料,两支枪斜对着路面喷涂,涂料在地面形成标线,可通过调节两枪间距离控制所形成标线宽度,在路面干燥方式为普通干燥。
对比实施例2:
配方各组分用量:环氧改性的丙烯酸乳液GS-330:34%;
分散剂5040:0.5%;
消泡剂NXZ:0.4%;
钛白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%
RM-8W聚氨酯增稠剂:0.3%;
气相二氧化硅:0.3%
水:2%。
制备方法:
1)在容器中加入环氧改性的丙烯酸乳液,在500r/min搅拌下加入水、分散剂5040、消泡剂NXZ;
2)提高搅拌速率至1200r/min,依次加入钛白粉与石英砂,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡剂NXZ等;
4)加入气相二氧化硅,提高搅拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-8W,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,检测并包装。
施工方法:取A组分20kg,B组分8kg混合均匀,采用内混方式,在施工前,用单泵双枪喷涂于路面,所形成标线在路面进行化学反应后固化干燥。
对比实施例3
配方各组分用量:氟硅乳液HD-830:34%;
分散剂5040:0.5%;
消泡剂NXZ:0.4%;
钛白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%;
RM-8W聚氨酯增稠剂:0.3%;
气相二氧化硅:0.3%;
水:2%。
制备方法:
1)在容器中加入氟硅乳液,在500r/min搅拌下加入水、分散剂5040、消泡剂NXZ;
2)提高搅拌速率至1200r/min,依次加入钛白粉与石英砂,加完后,保持搅拌速率分散40-60min;
3)降低搅拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡剂NXZ等;
4)加入气相二氧化硅,提高搅拌速率至900r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠剂RM-8W,调节黏度至80-120KU,出料,过滤,检测并包装。
施工方法:采用单泵双枪喷涂机,泵接涂料,两支枪斜对着路面喷涂,涂料在地面形成标线,可通过调节两枪间距离控制所形成标线宽度,在路面干燥方式为普通干燥。
对比例性能测试结果如下表,其中对比例1使用的基础乳液是市售单组份丙烯酸乳液,未经环氧改性;对比例2为使用环氧改性丙烯酸乳液,但未添加氟硅乳液的配方;对比例3为未使用环氧改性丙烯酸乳液,仅使用氟硅乳液配方。
表2
耐磨性的克数越大,表示越不耐磨,使用寿命短;附着力数量约大,表示附着力越差。由表1和表2可以看出,本发明实施例的配方的耐磨性和水泥基材附着性明显好于对比例。
应用性能测试实验结果(湿膜厚1mm):
表3
使用寿命:标线的磨损脱落的时间和标线过脏导致的失去可视性的综合指标.
耐沾污性数量级约高,表示标线越不耐脏。
由表3可以看出本发明实施例配方的性能明显优于对比例和市售产品。