路用热反射涂料、制备方法及其用途
【专利摘要】本发明公开了一种路用热反射涂料、制备方法及其用途。该热反射涂料包括不饱和聚酯树脂、二氧化钛、氧化锌、硫酸钡、丙烯酸单体、气相二氧化硅、增塑剂和固化剂。将本发明的涂料施用于浙青路面表层，可在夏季高温时有效降低路面温度10°C以上，缓解城市热岛效应。
【专利说明】路用热反射涂料、制备方法及其用途
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种路用热反射涂料、制备方法及其用途，尤其是一种基于丙烯酸单 体改性不饱和聚酯树脂的热反射涂料、制备方法及其用途。
【背景技术】
[0002] 在我国的道路建设中，浙青路面正被越来越广泛地使用，原因在于浙青路面具有 平整度高、舒适性好、噪音低等优点。但是，浙青路面吸收太阳光中的大部分可见光和不可 见光的红外部分，致使路面温度升高，路面不断释放热量加热周围大气，从而加剧了城市热 岛效应，尤其是在炎热的夏天，热岛效应将不可避免。此外，高温的浙青路面还释放出大量 的浙青挥发物，使人居环境急剧恶化，这些物质可能还有芳环类物质，对人体危害较大。
[0003] 二十世纪七十年代末期，快速发展的建筑技术，使得辐射致冷和反射绝缘技术有 了巨大的发展，美国、日本开始进行建筑用太阳热反射涂料的研制。例如，US5445754A公开 了一种采用马来酸二丁酯-乙酸乙烯共聚物和陶瓷珠光隔热剂来制备的隔热性能优良的 水性隔热涂料JP9071874A公开了一种丙烯酸树脂为成膜剂加入功能性填料制备的高温 传热管或烟道钢材料表面涂装用的耐热防晒涂料。我国从20世纪90年代也开始太阳热反 射涂料的研究。例如CN102766366A公开了一种反射隔热涂料，采用的硼硅酸盐空心玻璃微 珠作为发射材料。CN101818013A公开了一种反射隔热涂料，包括其金红石型二氧化钛、空心 微珠、远红外陶瓷粉等。上述热反射涂料主要基于固定建筑物、储油罐、储气罐、飞行器甲板 等降温要求开发的，并不适合用于浙青路面。
[0004] 浙青路面与固定建筑物、储油罐、储气罐、飞行器甲板等要求有所不同，其需要承 受行车荷载、行车摩擦等作用，对于材料的选择更为严格，这些材料必须在强荷载作用下具 备高耐磨性及良好的柔韧性。此外，由于浙青路面的施工要求成本要低一些，这就对涂料的 热反射效率提出了更高的要求。目前尽管人们开始关注热反射涂料，但其热反射效率、耐磨 性等性能仍有提高的空间。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个目的是提供一种基于丙烯酸单体改性不饱和聚酯树脂的热反射涂 料，其热反射效率、耐磨性得到进一步提高。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种基于丙烯酸单体改性不饱和聚酯树脂的热反射 涂料的制备方法，其施工条件简单。
[0007] 本发明的再一个目的是提供一种基于丙烯酸单体改性不饱和聚酯树脂的热反射 涂料的用途，其降温效果得到进一步改善。
[0008]为了达到目的，本申请的发明人进行了锐意研究，发现如下技术方案可以实现上 述目的。
[0009] 本发明提供一种基于丙烯酸单体改性不饱和聚酯树脂的热反射涂料，所述的涂料 包括： 不饱和聚酯树脂 65-85重量份， 二氧化钛 5-10重量份， 氧化锌 3-6重量份， 硫酸钡 1-5重量份， 丙烯酸单体 10-20重量份， 气相二氧化娃 0. 5-2. 0重量份， 增塑剂 1-5重量份， 固化剂 2-5重量份。
[0010] 根据本发明所述的涂料，优选地，所述的丙烯酸单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸丁 酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或多种。
[0011] 根据本发明所述的涂料，优选地，所述的丙烯酸单体为丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯。
[0012] 根据本发明所述的涂料，优选地，所述的涂料还包括： 颜料 1-5重量份。
[0013] 根据本发明所述的涂料，优选地，所述的颜料选自以下组分中的一种或多种：铝 粉、氧化铬绿、铬黄、铁蓝或镉红。
[0014] 根据本发明所述的涂料，优选地，所述的固化剂为过氧化苯甲酰。
[0015] 根据本发明所述的涂料，优选地，所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二 甲酸二辛酯。
[0016] 本发明还提供上述涂料的制备方法，包括如下步骤： (1) 按照上述配方提供各个组分； (2) 将上述各个组分混合均匀。
[0017] 本发明也提供上述涂料的用途，其用于浙青路面。
[0018] 根据本发明所述的涂料的用途，优选地，在每平方米浙青路面上，所述涂料的用量 为0.4-1. 0千克。
[0019] 本发明的浙青路面热反射涂料热反射性强、耐磨、耐蚀、耐候以及柔韧性好。将该 材料使用在浙青路面表层，可在夏季高温时有效降低路面温度KTC以上，减少路面热稳性 病害，缓解城市热岛效应。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于 此。
[0021] 在本发明中，"热反射涂料"是指：可令被涂物在太阳光照射下产生温度调节效果 的涂料。"反射颜料"是指：可以反射太阳光中的近红外和/或可见光的颜料。"份"表示"重 量份"，"比例"表示"重量比"，除非特别声明。本发明的"份"、"重量份"表示各组分之间的 比例关系。
[0022] 热反射涂料主要组分〉 在本发明中，所述涂料包括65-85重量份不饱和聚酯树脂，优选为70-82重量份，更优 选为75-80重量份。不饱和聚酯树脂可以使得热反射涂料的耐磨性得到提高。本发明的不 饱和聚酯树脂的种类并没有特别限制。但是作为优选，本发明的不饱和聚酯树脂可以使用 以下树脂：常州市武进南方合成材料有限公司DC189#。
[0023] 在本发明中，所述涂料包括10-20重量份丙烯酸单体，优选为12-18重量份，更 优选为13-16重量份。本发明的丙烯酸单体的种类没有特别限制，例如（甲基）丙烯酸的 C1-C12的烧基醋，优选为C1-C5的烧基醋。所述的烧基可以为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、 己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基。所述的烷基优选为甲基、乙基、丙基、或 丁基。更优选地，所述的丙烯酸单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯的一种 或多种。最优选地，所述的丙烯酸单体选自丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯的一种或多种。
[0024] 在本发明中，热反射涂料包括二氧化钛、氧化锌和硫酸钡作为反射颜料。我们发 现，将三者共同用于热反射涂料，可以起到协同作用的效果，使得热反射效率得到进一步提 高。在本发明中，所述涂料包括5-10重量份二氧化钛，优选为6-9重量份，更优选为7-8 重量份。在本发明中，所述涂料包括3-6重量份氧化锌，优选为3. 5-5. 5重量份，更优选为 4. 0-5. 0重量份。在本发明中，所述涂料包括1-5重量份硫酸钡，优选为2-4重量份，更优选 为2. 5-3. 5重量份。
[0025] 在本发明中，所述涂料包括0. 5-2. 0重量份气相二氧化娃,优选为0. 8-1. 5重量 份，更优选为1. 0-1. 3重量份。气相二氧化硅具有防沉效果，有助于各个组分的均匀分散。
[0026] 在本发明中，所述涂料包括1-5重量份增塑剂，优选为1. 5-4. 5重量份，更优选为 2- 3重量份。本发明的增塑剂的种类并没有特别限制。但是优选地，所述的增塑剂选自邻苯 二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。更优选地，所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯。
[0027] 在本发明中，所述涂料还可以包括1-5重量份颜料，优选为2-4重量份，更优选为 3- 3. 5重量份。优选地，所述的颜料选自以下组分中的一种或多种：铝粉、氧化铬绿、铬黄、 铁蓝或镉红。为了使得热反射效果得到提高，所述的颜料可以选自氧化铬绿。
[0028] 在本发明中，所述涂料还可以包括2-5重量份固化剂，优选为2. 5-4. 5重量份，更 优选为3-4重量份。本发明的固化剂为可以产生自由基的固化剂。更优选为在常温下就 可以产生自由基的固化剂或者在紫外线照射下可以产生自由基的固化剂。作为优选，所述 的固化剂为过氧化苯甲酰。
[0029] 其他助剂〉 在本发明中，所述的热反射涂料还可以包括其他助剂，例如无机填料、消光剂、增稠剂、 分散剂、促进剂以及其他涂料常用助剂。
[0030] 无机填料优选为碳酸钙、硅酸钙、硅酸铝、云母、滑石粉，最优选为硅酸钙。无机填 料用量为0. 1?4重量份,更优选为0. 4?4中重量份,最优选为0. 4?1重量份。这样可 以降低涂料干燥时间。
[0031] 在本发明中，消光剂优选为二氧化硅、金属皂、蜡、硅藻土；更优选为合成二氧化 娃。消光剂用量为2?40重量份，更优选为3?40重量份，最优选为3?10重量份。这 样既保证涂料具有较低的光泽度，减少光污染，又可以适当地增加涂料的粘度。
[0032] 在本发明中，增稠剂可以选自无机增稠齐IJ、高分子增稠剂等。无机增稠剂具体的实 例包括但不限于气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛、硅 凝胶。高分子增稠剂具体的实例包括但不限于纤维素醚、淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜 尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂、聚丙烯酰胺、聚乙 烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、卡波树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯共聚乳 液、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡等。为了改善增稠效果，本发明 的增稠剂优选自聚氨酯系聚合物的分散体。最优选为增稠剂DSX3800。该产品由深圳市 海川化工科技有限公司生产。增稠剂的用量为〇. 01?1重量份；更优选为〇. 05?1重量 份，最优选为〇. 05?0. 3重量份。
[0033] 在本发明中，分散剂优选自聚羧酸盐，优选聚羧酸钠，最优选H5040。分散剂的用量 为0. 01?2重量份；更优选为0. 05?2重量份，最优选为0. 05?0. 3重量份。
[0034] 在本发明中，所述涂料还可以包括0. 2-1. 0重量份固化剂,优选为0. 5-0. 8重量 份，更优选为〇. 6-0. 7重量份。本发明的固化剂为成都科龙化工试剂厂生产的过氧化苯甲 酰。
[0035] 本发明的其他涂料常用助剂，优选消泡剂、流平剂、增塑剂中的一种或几种混合 物，最优选为消泡剂。在反射颜料、填料、消光剂粒子的协同作用，热反射涂料更好反射太阳 光中的近红外和可见光，具有更优良的热反射性能。
[0036] 制备方法及其用途〉 本发明的涂料可以通过本领域常规方法制备。作为优选，本发明的涂料通过以下方法 获得：（1)按照配方提供各个组分；（2)将上述各个组分混合均匀。
[0037] 本发明的涂料可以用于浙青路面，这样可以降低浙青路面的温度。本发明的涂料 使用量并没有特别限制。但是，为了平衡耐磨性和热反射效率，在每平方米浙青路面上，所 述涂料的用量优选为〇. 4-1. 0千克，更优选为0. 45-0. 9千克，再优选为0. 49-0. 8千克。
[0038] 本发明的热反射涂料可以用于浙青路面。优选地，本发明提供的热反射涂料用于 小区道路、停车场、或城市道路的浙青路面，更优选，本发明提供的热反射涂料用于城市道 路的浙青路面。本发明的热反射涂料可以采用本领域常规的方法进行施工。例如，可以使 用喷涂方法或者采用刮涂方法等，这里不再赘述。
[0039] 以下将结合实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不限制于这些实施 例。
[0040] 以下实施例中使用的不饱和聚酯树脂为常州市武进南方合成材料有限公司 DC189#。在以下实施例中，"份"表示"重量份"。
[0041] 实施例1 (1)按下述配比称取原料A组分： 不饱和聚酯树脂 66份 二氧化钛 9份 氧化锌 4份 硫酸钡 2份 丙烯酸甲酯 15份 氧化铬绿 2份 邻苯二甲酸二辛酯 2份 气相二氧化硅 1份 B组分：过氧化苯甲酰 3份。
[0042] (2)制备及使用 将A、B组分采用机械搅拌机混合均匀，然后人工滚涂到浙青路面表层，涂料用量为 0. 48kg/Hl2。
[0043] (3)结果测试 由此制备出的浙青路面热反射涂料性能见表1。
[0044] 表1热反射涂料性能测试
【权利要求】
1. 一种基于丙烯酸单体改性不饱和聚酯树脂的热反射涂料，其特征在于，所述的涂料 包括： 不饱和聚酯树脂 65-85重量份， 二氧化钛 5-10重量份， 氧化锌 3-6重量份， 硫酸钡 1-5重量份， 丙烯酸单体 10-20重量份， 气相二氧化娃 0. 5-2. 0重量份， 增塑剂 1-5重量份， 固化剂 2-5重量份。
2. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述的丙烯酸单体选自丙烯酸甲酯、丙烯 酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述的丙烯酸单体为丙烯酸甲酯或丙烯 酸丁酯。
4. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述的涂料还包括： 颜料 1-5重量份。
5. 根据权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述的颜料选自以下组分中的一种或多 种：铝粉、氧化铬绿、铬黄、铁蓝或镉红。
6. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述的固化剂为过氧化苯甲酰。
7. 根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯或 邻苯二甲酸二辛酯。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的涂料的制备方法，包括如下步骤： (1) 按照权利要求1-7任一项所述的重量份提供各个组分； (2) 将上述各个组分混合均匀。
9. 根据权利要求1-7任一项所述的涂料的用途，其用于浙青路面。
10. 根据权利要求9所述的用途，其特征在于，在每平方米浙青路面上，所述涂料的用 量为0.4-1. 0千克。
【文档编号】C09D167/06GK104212317SQ201310206562
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】唐伯明, 刘唐志, 曹雪娟, 战琦琦 申请人:重庆路创交通科技有限公司