專利名稱：紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保涂料，特別是關(guān)于一種紫外光固化白色交通標(biāo)線涂料。
背景技術(shù)：
光固化涂料是一種全新的綠色環(huán)保固化涂料技術(shù)，與熱固化及溶劑揮發(fā)型固化的涂料相比較，光固化涂料具有固化速度快、能耗少、污染小、設(shè)備投資和生產(chǎn)場(chǎng)地占用少的優(yōu)點(diǎn)。近幾年來發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了多種多樣的產(chǎn)品，如木地板罩光涂料、紙張上光涂料、以及各種光固化油墨涂料等。但是這些光固化涂料要么是不含有顏料和填料的光固化清漆、要么就是固化深度極?。?μm的帶色涂料，所以這兩種涂料不能滿足其作為可代替普通有色涂料的新型綠色涂料使用。交通標(biāo)線漆作為現(xiàn)代化交通標(biāo)志之一，它在歐洲和美洲等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地域發(fā)展非常迅速，而我國(guó)的交通標(biāo)線漆發(fā)展較為落后，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高等級(jí)公路所使用的交通標(biāo)線涂料均為進(jìn)口產(chǎn)品。目前國(guó)際上常用的交通標(biāo)線涂料有熱熔型和溶劑型兩種。但這兩種涂料都有著各自的缺點(diǎn)，熱熔型交通標(biāo)線涂料成本高，施工時(shí)靠加熱粉體成膜物質(zhì)至熔融態(tài)后噴涂，其加熱溫度高，一般200℃左右，而且噴涂壓力較大；而溶劑型交通標(biāo)線涂料是依靠溶劑的揮發(fā)成膜，其施工雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但成膜厚度小，耐磨性差，而且施工時(shí)有大量溶劑揮發(fā)，造成環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，它可以在常溫下“瞬間”快速固化，同時(shí)具有高光澤、高附著力、高耐磨性和高耐水性，它成本低是無污染是綠色環(huán)保涂料。
本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是它包括光敏預(yù)聚物、光敏稀釋活性單體、光引發(fā)劑、光增感劑、白色顏料、填料和流平劑、防沉劑組成；其中光敏預(yù)聚物含5份-120份；光敏稀釋活性單體5份-100份；光引發(fā)劑1份-5份；光增感劑0份-5份；白色顏料5份--20份；填料5份--70份；流平劑0份--1份；防沉劑0份--1份。
所述的光敏預(yù)聚物包括雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯改性丙烯酸酯、飽和聚酯改性丙烯酸酯，它們?cè)谕苛现兴嫉闹亓糠謹(jǐn)?shù)分別為5-40份、10-45份、5-30份。
所述的光敏稀釋活性單體包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二縮三乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸羥乙酯，它們?cè)谕苛现兴贾亓糠謹(jǐn)?shù)分別是5-30份、0-20份、10-30份、0-20份。
所述的光引發(fā)劑包括安息香醚及衍生物，它所占重量分?jǐn)?shù)為1-5份；光敏劑包括苯?；趸准把苌?-5份。
所述的白色顏料包括鈦白粉TiO2，它的重量為5-20份。
所述的填料包括耐磨性硅石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉，它的重量份數(shù)為5-20份、5-20份、5-30份。
所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料使用時(shí)用紫外線照射。
由于光固化樹脂是決定紫外光固化涂料物理機(jī)械性能的主要組份，對(duì)涂料的許多重要性能，如剛度、粘度、固化速度、附著力、柔韌性、抗水性、耐老化性能等有很大的影響。雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯分子中含有環(huán)氧基、羥基，這些極性基團(tuán)對(duì)基材有很好的附著力，同時(shí)其分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，因此其成膜物質(zhì)具有大的剛度和硬度，同時(shí)具有好的耐化學(xué)性和抗老化性，但對(duì)成膜物質(zhì)的韌性不利。而脂肪族聚氨酯改性丙烯酸酯分子中含有氨酯基團(tuán)，它可以在高分子鏈間形成多種氫鍵，賦于材料很好的耐磨性和柔韌性，同時(shí)也具有很好的抗老化性。飽和聚酯改性丙烯酸酯具有很好的柔韌性，同時(shí)具有較低的粘度和對(duì)顏料、填料較好的潤(rùn)濕性。綜合以上三種光敏預(yù)聚物的性能，本發(fā)明采用了以上三種光敏預(yù)聚物共同作為成膜物質(zhì)，克服了單一組份的缺點(diǎn)，可以賦于涂料膜很好的綜合性能。
光敏預(yù)聚物一般都具有比較高的粘度，給正常的施工造成極大的不便，所以在光固化涂料配方中常常需要添加稀釋性光活性單體，以降低其整體粘度，同時(shí)該活性單體還必須能夠參與光化學(xué)的交聯(lián)過程，因而又對(duì)所成漆膜的性能有調(diào)節(jié)作用。本發(fā)明中采用的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯分子中含有三個(gè)活性官能團(tuán)雙鍵，這三個(gè)活性雙鍵在光引發(fā)劑、光敏劑和紫外光的作用下會(huì)發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，形成體形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加涂料的剛度和耐老化、耐熱性、抗水性能。它在本發(fā)明涂料體系中起到交聯(lián)劑的作用。1，6-己二醇二丙烯酸酯和二縮三丙二醇二丙烯酸酯分子中分別含有二個(gè)活性雙鍵，這兩個(gè)活性雙鍵在光引發(fā)劑、光敏劑和紫外光的作用下會(huì)發(fā)生鏈增長(zhǎng)反應(yīng)，從而形成線型結(jié)構(gòu)，增加了涂料的柔性，所以這兩個(gè)活性稀釋性單體在體系中起到增柔劑的作用。丙烯酸羥乙酯分子中含有一個(gè)活性雙鍵，這個(gè)活性雙鍵光引發(fā)劑、光敏劑和紫外光的作用下可以和正在進(jìn)行鏈增長(zhǎng)的活性雙鍵發(fā)生反應(yīng)，從而終止鏈增長(zhǎng)過程，所以這個(gè)單官能團(tuán)的活性稀釋劑起到鏈終止劑的作用，同時(shí)由于其分子中含有羥基基團(tuán)，因此可以同時(shí)增加涂料體系對(duì)極性基材的附著力。
光敏劑在光固化涂料配方中用量小，但對(duì)涂料的聚合速度、儲(chǔ)存穩(wěn)定性等有很大的影響。本發(fā)明采用安息香醚化合物和苯?；趸⒒衔飦碜鳛閺?fù)合引發(fā)劑來引發(fā)涂料體系的固化反應(yīng)，這兩種引發(fā)劑之間存在著一定的協(xié)同效應(yīng)，相互促進(jìn)分解引發(fā)過程，增加了涂料的表面及深層固化速度與程度。
白色顏料在交通標(biāo)線漆中主要起著染色作用，它對(duì)標(biāo)線漆的顏色起著決定作用，同時(shí)又由于白色顏料對(duì)紫外光具有反射和散射作用，它對(duì)涂料的深層固化有很大的影響，顏料過多使得涂料底層難以固化，造成附著力差而不能正常使用。顏料過少使得涂料的顏色淺，起不到交通標(biāo)示的作用，會(huì)影響到公路的正常使用，造成交通秩序的混亂。本發(fā)明中的白色顏料選用鈦白粉作白色顏料，一是其上色性好，二是其耐候性好，穩(wěn)定而不易黃變。
填料在光固化白色交通標(biāo)線漆中主要作用是增加涂料的耐磨性，同時(shí)可以降低涂料的成本。本發(fā)明采用輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉和硅石粉作為光固化白色交通標(biāo)線漆的填料。
本發(fā)明特點(diǎn)是這種紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，與傳統(tǒng)的熱固性交通標(biāo)線漆相比較，具有無污染、固化速度快、高光澤、高附著力、高韌性、高抗水性、施工簡(jiǎn)單、可以瞬間投入使用，是一種優(yōu)良的、環(huán)保的綠色新型交通標(biāo)線涂料。該涂料的使用可以大大緩解和減少普通熱固性涂料施工時(shí)帶來的交通擁擠和杜塞，維護(hù)正常的交通秩序。
使用時(shí)，將上述光固化涂料均勻刷涂和噴涂在交通路面，使用功率為1KW或更大功率紫外波長(zhǎng)的高壓汞燈，根據(jù)涂覆的涂料厚度照射1-10秒即可固化成膜后直接使用。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)例1的配比是取雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯45份；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30份；聚酯丙烯酸酯20份；6-己二醇二丙烯酸酯10份；二縮三丙二醇二丙烯酸酯45份；三羥甲基丙烷三丙烯酸酯30份；酸羥乙酯18份；鈦白粉31份；硅石粉15份；超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣35份；超細(xì)滑石粉40份；安息香醚類光引發(fā)劑7份；苯酰基氧化膦化合物光敏劑5份；流平劑1份；防沉淀劑0.4份。
實(shí)例2的配比是取雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯66份；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯58份；聚酯丙烯酸酯26份；1，6-己二醇二丙烯酸酯30份；二縮三丙二醇二丙烯酸酯20份；三羥甲基丙烷三丙烯酸酯25份；丙烯酸羥乙酯20份；鈦白粉38份；硅石粉19份；超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣41份；超細(xì)滑石粉45份；安息香醚類光引發(fā)劑8份；苯?；趸⒒衔锕饷魟? 6份；流平劑1份；防沉淀劑0.5份。
實(shí)例3的配比是取雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯45份；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯60份；聚酯丙烯酸酯15份；1，6-己二醇二丙烯酸酯10份；二縮三丙二醇二丙烯酸酯40份；三羥甲基丙烷三丙烯酸酯30份；丙烯酸羥乙酯15份；鈦白粉28份；硅石粉23份；超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣35份；超細(xì)滑石粉42份；安息香醚類光引發(fā)劑6份；苯?；趸⒒衔锕饷魟?份；流平劑1份；防沉淀劑0.4份。
對(duì)上述三種光固化白色交通標(biāo)線涂料的制作工藝是，首先將安息香醚化合物與苯?；趸缀衔镌?0-80℃下用1，6-己二醇二丙烯酸酯溶解，形成均勻溶液A；將鈦白粉加入三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中，在砂磨機(jī)上砂磨2小時(shí)，使其生成均勻溶液B；將輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉和硅石粉加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯中于砂磨機(jī)上砂磨2-3小時(shí)，得到均勻溶液C；然后將溶液A、B、C混合后攪拌2小時(shí)后，加入雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯，攪拌1小時(shí)后加入脂肪族聚氨酯改性丙烯酸酯，攪拌1小時(shí)后加入聚酯改性丙烯酸酯，攪拌1小時(shí)候升溫至50-60℃，加入流平劑和防沉淀劑后攪拌3小時(shí)，即可出料得到交通標(biāo)線涂料產(chǎn)品。
對(duì)上述三種光固化白色交通標(biāo)線涂料進(jìn)行各種性能測(cè)試，其結(jié)果見表1。

權(quán)利要求
1.紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是它包括光敏預(yù)聚物、光敏稀釋活性單體、光引發(fā)劑、光增感劑、白色顏料、填料和流平劑、防沉劑組成；其中光敏預(yù)聚物含5份-120份；光敏稀釋活性單體5份-100份；光引發(fā)劑1份-5份；光增感劑0份-5份；白色顏料5份-20份；填料5份-70份；流平劑0份-1份；防沉劑0份-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是所述的光敏預(yù)聚物包括雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯改性丙烯酸酯、飽和聚酯改性丙烯酸酯，它們?cè)谕苛现兴嫉闹亓糠謹(jǐn)?shù)分別為5-40份、10-45份、5-30份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是所述的光敏稀釋活性單體包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二縮三乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸羥乙酯，它們?cè)谕苛现兴贾亓糠謹(jǐn)?shù)分別是5-30份、0-20份、10-30份、0-20份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是所述的光引發(fā)劑包括安息香醚及衍生物，它所占重量分?jǐn)?shù)為1-5份；光敏劑包括苯?；趸⒓把苌?-5份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是所述的白色顏料包括鈦白粉TiO2，它的重量為5-20份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是所述的填料包括耐磨性硅石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉，它的重量份數(shù)為5-20份、5-20份、5-30份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是所述的紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料使用時(shí)用紫外線照射。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紫外光固化白色交通標(biāo)線涂料，其特征是它包括光敏預(yù)聚物、光敏稀釋活性單體、光引發(fā)劑、光增感劑、白色顏料、填料和流平劑、防沉劑組成；其中光敏預(yù)聚物含5份－120份；光敏稀釋活性單體5份－100份；光引發(fā)劑1份－5份；光增感劑0份－5份；白色顏料5份－20份；填料5份－70份；流平劑0份－1份；防沉劑0份－1份。這種紫外光快速固化白色交通標(biāo)線涂料，在常溫下“瞬間”快速固化，同時(shí)具有高光澤、高附著力、高耐磨性和高耐水性，它成本低、無污染，是綠色環(huán)保涂料。
文檔編號(hào)E01F9/08GK1537907SQ0311465
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者段玉崗 申請(qǐng)人:陜西金嶺光固化材料股份有限公司