涂料组合物、其制备方法及施工方法与流程

本公开涉及一种涂料组合物、其制备方法及施工方法。

背景技术

道路标线涂料早期主要用的是溶剂型常温标线涂料，由于其使用寿命短、夜间不能反光的问题，应用受到很大的限制。后期发展出了热熔标线涂料，其相对常温标线涂料，具有使用寿命长，能夜间反光的优点，得到了大范围的使用。热熔标线涂料目前是占有率最高道路标线涂料。但热熔标线涂料依然具有一些缺点，例如反光寿命短、反光不均匀、防污性差等，影响了标线白天和夜间的可视性。因此，当前需要一种反光系数高、反光寿命长、防污性好的道路标线涂料。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种涂料组合物，所述涂料组合物包括分开包装的a组分、b组分和c组分，其中，所述a组分包括：第一丙烯酸类单体，苯胺类反应促进剂，第一润湿分散剂，第一防沉淀助剂，第一填料；所述b组分包括：第二丙烯酸类单体，第二润湿分散剂，第二防沉淀助剂，第二填料；所述c组分包括引发剂，所述引发剂具有引发所述丙烯酸类单体发生聚合反应的能力；各组分的重量配比为：所述第一丙烯酸类单体与所述第二丙烯酸类单体之和40-80重量份；所述苯胺类反应促进剂0.2-1.0重量份；所述第一润湿分散剂与所述第二润湿分散剂之和0.4-2.0重量份；所述第一防沉淀助剂与所述第二防沉淀助剂之和0.4-2.0重量份；所述第一填料与所述第二填料之和80-140重量份。

需要说明的是，之所以要将上述涂料组合物分开包装为独立的a组分、b组分和c组分，是为了防止在道路施工之前各组分之间发生化学反应。而a组分中的第一润湿分散剂、第一防沉淀助剂，b组分中的第二润湿分散剂、第二防沉淀助剂等组分则可以使得a、b组分长时间处于均匀分散的状态，这样即使待出售的涂料组合物在出厂包装到最终道路施工前要经历较长一段时间，a、b组分中的固体物质也不会明显沉淀、团聚，保持良好的分散状态，那么最终在道路施工时，只需要将a、b、c组分简单搅拌，即可迅速施工，非常方便。正是因为最终施工发生化学反应时，是a、b、c组分混合在一起的状态，那么真正影响最终产品性能的是各组分在最终a+b+c混合物中的重量比例。因此，在上述方案中将作用相同的组分(例如所述第一丙烯酸类单体与所述第二丙烯酸类单体)作为一个整体来限定其重量份数。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述第一丙烯酸类单体包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少一种；所述第二丙烯酸类单体包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少一种。所述第一丙烯酸类单体和所述第二丙烯酸类单体的作用都是作为高分子聚合反应的单体，可以选择任何的丙烯酸类单体。所述第一丙烯酸类单体和所述第二丙烯酸类单体可以相同，也可以不同。所述第一丙烯酸类单体和所述第二丙烯酸类单体例如可以是不含溶剂的无溶剂型丙烯酸类单体。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述涂料组合物的所述a组分还包括第一颜料，所述涂料组合物的所述b组分还包括第二颜料，所述第一颜料与所述第二颜料之和4-30重量份。当需要涂料组合物显示出某种颜色的话，可以选择相应颜色的颜料。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述第一丙烯酸类单体与所述第二丙烯酸类单体之和70-80重量份；所述苯胺类反应促进剂0.6-0.8重量份；所述第一润湿分散剂与所述第二润湿分散剂之和0.6-1.2重量份；所述第一防沉淀助剂与所述第二防沉淀助剂之和0.6-1.2重量份；所述第一填料与所述第二填料之和100-120重量份。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述苯胺类反应促进剂包括苯胺、甲基苯胺、二甲基苯胺中的至少一种；所述第一润湿分散剂和所述第二润湿分散剂包括毕克化学byk163；所述第一防沉淀助剂和所述第二防沉淀助剂包括有机膨润土、气相二氧化硅中的至少一种；所述第一填料与所述第二填料包括重质碳酸钙、硫酸钡、滑石粉中的至少一种；所述第一颜料和所述第二颜料包括钛白粉、永固黄、永固红、氧化铁红中的至少一种；所述引发剂包括过氧化苯甲酰。苯胺类反应促进剂的作用是控制聚合反应的速度，如果添加量太少，在进行道路标线施工时，涂料组合物反应固化所需时间过长(例如超过半小时甚至更长)，影响道路交通；添加量太多，则可能导致白色标线黄变较为严重，白度较低，白天可视性较差。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述引发剂的用量为所述a组分与所述b组分总重量的1-6％，优选为3％。引发剂的作用在于引发所述第一丙烯酸类单体和所述第二丙烯酸类单体的聚合反应。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述a组分与所述b组分的重量比为0.8:1-1.2:1，优选为1:1。所述a组分与所述b组分的重量相当，则通过双份喷涂设备施工时，两个喷嘴可以相近速率喷涂。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述涂料组合物还包括反光材料。加入反光材料后，用该涂料组合物施工形成的道路标线反光性能增强，能够更好地发挥标识作用。

根据本发明的一种实施方式，例如，所述反光材料包括玻璃珠，所述玻璃珠的粒径为20-50目。选择适当粒径的玻璃珠可以得到较好的反光性能。

本发明的实施例提供一种涂料组合物的制造方法，包括：

1)按照a组分的配比准备好各组分，在搅拌下将各组分加入到容器中，加料完毕后，继续搅拌一段时间，充分混合后，过滤并包装得到a组分组合物；

2)按照b组分的配比准备好各组分，在搅拌下将各组分加入到容器中，加料完毕后，继续搅拌一段时间，充分混合后，过滤并包装得到b组分组合物；

3)按照c组分的配比准备材料并包装，得到c组分。

根据本发明的一种实施方式，例如，在上述方法中，所述步骤1)和步骤2)中，在所述加料完毕之前，搅拌速度为300-600转/分钟，优选为500转/分钟；在所述加料完毕之后，搅拌速度为800-1200转/分钟，优选为1000转/分钟。

根据本发明的一种实施方式，例如，在上述方法中，所述步骤1)和步骤2)中，所述的继续搅拌一段时间为30-60分钟，所述过滤采用60-100目滤网，优选采用80目滤网。

根据本发明的一种实施方式，例如，上述方法还包括：将所述c组分加入所述b组分中，混合均匀，与所述a组份通过双组份喷涂设备按一定比例混合喷涂于地面，并将所述反光材料撒于涂料表面。

根据本发明的一种实施方式，例如，在上述方法中，所述一定比例为a组分与b组分的质量比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1为采用本发明一实施例制备的涂料组合物进行道路施工得到的道路标线的侧面照片；

图2为采用本发明一实施例制备的涂料组合物进行道路施工得到的道路标线的正面照片；

图3为采用本发明一实施例制备的涂料组合物进行道路施工得到的道路标线的夜晚行车效果照片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本公开所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。除非特别说明，本发明所称“份”指重量份。

热熔标线涂料是一种由c5热塑性树脂(主要成分包括间戊二烯、异戊二烯、环戊二烯等)、玻璃珠、石英砂、颜料、填料、助剂混合而成的标线涂料，常温时是固态，施工时靠高温加热，把c5树脂烧熔成液态，并刮涂于路面，形成标线。

但是，热熔涂料存在反光寿命短，反光不均匀，防污性差的问题，影响了标线白天和夜间的可视性；此外，热熔施工时需要高温加热涂料，存在很大的安全隐患；热熔涂料容易产生龟裂，影响标线外观，并且容易块状脱落，块状脱落后，重新划线就需要除线后才能划线，除线过程中会产生很多灰尘，影响路面环境，降低施工效率。

因此，本发明的实施例提供一种反光系数高、反光寿命长、防污性好的道路标线涂料，这种涂料不需要挥发溶剂、施工过程中也不需要热熔，而是采用无溶剂型可聚合单体作为涂料的主要成分，将可引发聚合反应的组分独立包装，施工时简单地将各组分混合，将混合之后的液态涂料涂于路面之上，混合的组分发生高分子聚合反应而使得涂料硬化，即完成了道路标线施工。此过程中，既不需要等待溶剂挥发，也不需要加热涂料，施工过程简单方便、没有安全隐患，并且最终的道路标线也具有反光系数高、反光寿命长、防污性好的优点。下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

分别按以下生产a组份和b组份标线涂料：

a组份：

把以上材料按由上到下的顺序加入到涂料搅拌缸中，整个加料过程要保持搅拌状态，搅拌速度为500转/分钟，加料完成后，搅拌速度提高至1000转/分钟高速搅拌，搅拌45分钟，再用80目过滤网过滤并包装。

b组份：

其中byk163是一种商品，其化学组成为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚体溶液。把以上材料按由上到下的顺序加入到涂料搅拌缸中，整个加料过程要保持搅拌状态，搅拌速度为500转/分钟，加料完成后，搅拌速度提高至1000转/分钟高速搅拌，搅拌45分钟，再用80目过滤网过滤并包装。

c组分：

准备50％含量的过氧化苯甲酰6重量份。在本实施例中采用由阿克苏诺贝尔生产的产品编号为ch-50的50％含量过氧化苯甲酰作为反应引发剂，该产品不含水，加入油性涂料中不会明显引起粘度变化。假如使用含水量超过10％的含量过氧化苯甲酰作为反应引发剂，加入涂料中，将会使油性涂料变稠，玻璃珠较难下沉，不利于标线持久反光。并且该产品过氧化苯甲酰50％，在运输过程中较为安全，过氧化苯甲酰含量超过70％的产品，高温或者碰撞时容易燃烧爆炸。

将上述c组分与上述b组分混合，搅拌均匀，与a组份通过双组份喷涂设备按1.06:1混合喷涂于地面，并在涂料表面撒20-50目的玻璃珠。15分钟后，涂料硬化，测得性能如下：

表1实施例1涂料性能测试结果

由上表1的结果可知，采用本发明实施例提供的涂料施工得到的道路标线具有以下优点：施工前为均一液态、无结块、易于搅匀，因此施工时无需费时费力地搅拌均匀，方便施工；涂膜固化后无斑点、起泡、开裂、粘胎等现象；涂料涂敷路面后，干燥时间较快(15分钟)，道路可迅速恢复使用，不影响交通；耐磨性、耐水性和耐碱性优秀；附着性好；反光系数高，并且反光性能能够长期保持。

除上述优点外，本发明实施例提供的涂料还具有以下技术优点。

第一，本发明实施例提供的涂料采用丙烯酸类单体作为主要成份，所述丙烯酸类单体例如可以是不含溶剂的无溶剂型丙烯酸类单体，在施工过程中不需要挥发溶剂，随着聚合反应能够较快地硬化，施工道路能够较快恢复使用，不影响交通。而传统的溶剂型常温标线涂料需要等待溶剂挥发，这个等待的时间较长，影响交通。

第二，本发明实施例提供的涂料在施工前是稳定的液态，润湿分散剂、防沉淀助剂等组分保证了涂料在几个月长的时间内保持在均一、稳定的液态，因而施工时无需重新搅拌混匀，可直接进行施工，大大提高了施工效率。液态组分混合后，即发生化学聚合反应，液态组分慢慢固化，这个过程中也不需要加热升高温度等操作，无其他安全隐患。

第三，液态组分混合后发生聚合反应，逐步硬化的过程，可以通过调节组分配比来控制反应进程，使得施工过程能够顺利、快速地进行。a、b、c组分混合后，丙烯酸类单体在引发剂的引发下发生聚合反应，混合物的粘度逐步上升，最后形成高分子量固态聚合物；开始聚合反应后，混合物保持液态的时间在5-10分钟，为面撒玻璃珠提供了充分的下沉到漆膜里的时间。只要设定好涂膜厚度和玻璃珠的粒径，例如，道路标线涂膜厚度为0.6mm，选用20-50目的玻璃珠；道路标线涂膜厚度越厚，则需要选择粒径越大的玻璃珠，例如道路标线涂膜厚度为0.8mm时，可选用20-40目的玻璃珠；由于不需要挥发溶剂，道路标线涂膜厚度可以继续增加，根据需要例如可以厚达6mm，而传统的溶剂型常温标线涂料施工后的标线厚度一般不超过0.2mm，否则影响溶剂挥发。控制好涂膜厚度和玻璃珠的粒径，就可以很好地控制玻璃珠沉入涂膜的程度。当大部分玻璃珠沉入涂膜程度在1/2-2/3时(即离涂膜上表面距离为1/2-2/3涂膜厚度)，反光系数较高同时持久性较好；聚合反应10-35分钟即可形成高硬度和高耐磨性的固态物，用邵氏d硬度计测试大于50，并且在60℃时硬度仍可大于45。高硬度涂膜有利于对玻璃珠的固定，反光持久。热熔涂料是靠加热熔化成液态，刮涂于地面后温度迅速降低，涂料迅速变成固态，特别是在低气温时施工，面撒玻璃珠较难充分沉降，大部分玻璃珠漂浮在涂膜上方，很难保持持久反光。常规溶剂型常温漆是需要溶剂充分挥发后才能干燥，当涂膜厚度在0.5mm，溶剂通常要4个小时以上才可充分挥发，不利于道路施工，所以溶剂型一般涂膜厚度在0.2mm以下，低厚度不利于对玻璃珠的包裹而且很容易被车辆轮胎摩穿。当路面温度较高时，热熔标线容易软化发粘，不利于标线防污，而本发明实施例提供的双组份丙烯酸树脂型道路标线涂料在60℃以下时，可保持高硬度不发粘，表面有污渍容易清洗，防污性好。

第四，施工时不需要加热，只需要通过设备把几个组份按比例混合并施划于地面形成标线；超低有机溶剂挥发率(在某一实施方式中，voc<34g/l),节能环保；标线翻新时不需要除线，可通过喷涂直接覆盖表面不平整的旧线，提高施工效率。

第五，标线厚度不受限制，某些实施方式中采用了无溶剂型液态丙烯酸树脂，常温下液态材料有利于面撒玻璃珠的下沉，并且由于是无溶剂型的，干燥时间基本不受标线厚度影响，可以使标线厚度达到0.8毫米以上干燥时间控制在20分钟以下。

附图1-3分别为采用本实施例制备的涂料组合物进行道路施工得到的道路标线的侧面照片、正面照片及夜晚行车效果照片。由照片可见，道路标线白度高、表面无裂横、反光效果好；夜晚行车时，车辆灯光照射到道路标线上，道路标线反射汽车灯光及其他光(如路灯照射光)后，清晰可见，有利于夜间行车安全。

实施例2

分别按以下生产a组份和b组份标线涂料：

a组份：

把以上材料按由上到下的顺序加入到涂料搅拌缸中，整个加料过程要保持搅拌状态，搅拌速度为480转/分钟，加料完成后，搅拌速度提高至1200转/分钟高速搅拌，搅拌50分钟，再用80目过滤网过滤并包装。

b组份：

把以上材料按由上到下的顺序加入到涂料搅拌缸中，整个加料过程要保持搅拌状态，搅拌速度为480转/分钟，加料完成后，搅拌速度提高至1200转/分钟高速搅拌，搅拌45分钟，再用80目过滤网过滤并包装。

c组分：

准备50％含量的过氧化苯甲酰6重量份。

将上述c组分与上述b组分混合，搅拌均匀，与a组份通过双组份喷涂设备按1.06:1混合喷涂于地面，并在涂料表面撒20-50目的玻璃珠。10分钟后，涂料硬化，测得性能如下：

表2实施例2涂料性能测试结果

由上表2的结果可知，实施例2与实施例1相比，把a、b组份中的树脂降低至30份时，磨损值提高了，耐磨性变差；初始反光率提高了，但反光持续性稍差，在国道上施工一个月后降低为170mcd/1x.m2；a组份苯胺类促进剂提高至0.6％时，可明显缩短干燥时间至10分钟。苯胺类反应促进剂的添加质量比例控制在a组分的0.2-1.0％较好，当苯胺类反应促进剂添加质量比例低于0.2％时，干燥时间太长，超过35分钟，道路封闭时间过长容易引起拥堵；添加质量比例大于1.0％时，白色标线黄变较为严重，白度较低，白天可视性较差。对于引发剂的用量，采用由阿克苏诺贝尔生产的产品编号为ch-50的50％含量过氧化苯甲酰作为反应引发剂，该产品不含水，加入油性涂料中不会明显引起粘度变化，假如使用含水量超过10％的含量过氧化苯甲酰作为反应引发剂，加入涂料中，将会使油性涂料明显变稠，玻璃珠很难下沉，不利于标线持久反光。并且该产品过氧化苯甲酰50％，在运输过程中较为安全，过氧化苯甲酰含量超过70％的产品，高温或者碰撞时容易燃烧爆炸。另外需要说明的是，虽然实施例中a组分和b组分总重量相同，但真正重要的是a+b+c总和中各组分的比例，因为最终的反应是在混合物中进行的。之所以将a组分和b组分总重量设置为相同，是为了便于施工的时候的喷涂。但也可以设置为不同，例如a组分总重量：b组分总重量为1：2，则对应的，喷涂的时候采用双组份喷涂设备时设置a：b＝1：2即可。

实施例3

分别按以下生产a组份和b组份标线涂料：

a组份：

把以上材料按由上到下的顺序加入到涂料搅拌缸中，整个加料过程要保持搅拌状态，搅拌速度为550转/分钟，加料完成后，搅拌速度提高至1100转/分钟高速搅拌，搅拌42分钟，再用80目过滤网过滤并包装。

b组份：

把以上材料按由上到下的顺序加入到涂料搅拌缸中，整个加料过程要保持搅拌状态，搅拌速度为550转/分钟，加料完成后，搅拌速度提高至1100转/分钟高速搅拌，搅拌42分钟，再用80目过滤网过滤并包装。

c组分：

准备50％含量的过氧化苯甲酰6重量份。

将上述c组分与上述b组分混合，搅拌均匀，与a组份通过双组份喷涂设备按1.06:1混合喷涂于地面，并在涂料表面撒20-50目的玻璃珠。10分钟后，涂料硬化，测得性能如下：

表3实施例3涂料性能测试结果

由上表3的结果可知，实施例3与实施例1相比，把a、b组份中的树脂降低至20份时，磨损值提高至39g(jm-100橡胶砂轮)；初始反光率提高至270mcd/1x.m2，但反光系数下降比较快，在国道上施工一个月后降低至100mcd/1x.m2。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。