專利名稱：粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料，特別是一種采用偶聯(lián)劑以分子橋形式把涂料中的有機(jī)物與無機(jī)物結(jié)合起來，以吸附在涂料粉粒體表面的膠體二氧化硅為防粉體結(jié)塊劑的粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料及制作方法。
城市道路、機(jī)場(chǎng)、碼頭等路面的道路分界線、中間線、橫道線及安全帶及高速公路等標(biāo)志線，是疏導(dǎo)交通，指導(dǎo)車輛運(yùn)行及行人安全的重要標(biāo)志。由于經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需要，道路鋪設(shè)率急劇增加，對(duì)路面標(biāo)志涂料也提出了更高的要求。例如，(1)要求涂料干燥速度快，以減少交通封禁時(shí)間;(2)要求涂層具有良好的耐磨性，以承受輪胎的不斷摩擦，延長(zhǎng)標(biāo)志線的使用壽命;(3)要求涂層具有良好的防滑性，防止輪胎在標(biāo)志線上打滑，保障交通安全;(4)要求具有憎水性，以防止標(biāo)志線表面因積水而導(dǎo)致交通事故;(5)要求標(biāo)志線對(duì)光具有反光性能，以增加夜間行車時(shí)的辨認(rèn)性;(6)要求涂層具有良好的附著性、耐壓縮性和耐候性，以延長(zhǎng)標(biāo)志線的使用壽命等。
在過去已有的技術(shù)中，雖然有所側(cè)重的具備了上述諸性能中的某些性能，而同時(shí)要兼?zhèn)渖鲜鲂阅艿膭t是極為困難的。例如，涂層對(duì)路面的附著性優(yōu)良，往往是涂料的軟化點(diǎn)偏低。涂層的軟化點(diǎn)偏低時(shí)，標(biāo)志線易污。又如涂層的耐磨性和防滑性好時(shí)，往往帶來涂層的脆性，縮短了標(biāo)志線的使用壽命。再如兼顧上述的某些性能，又帶來了涂料的熔融粘度過大，給施工劃線應(yīng)用造成困難，標(biāo)志線的質(zhì)量也達(dá)不到技術(shù)要求。還應(yīng)該指出的是粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料在貯存及運(yùn)輸過程中，由于涂料在包裝物內(nèi)的自重，致使涂料顆粒之間易于粘結(jié)成塊，給施工操作造成不便。
本發(fā)明的突出的技術(shù)特征在于(1)在途料組成中，使用偶聯(lián)劑對(duì)涂料組成中的有機(jī)物與無機(jī)物以分子橋的形式結(jié)合起來，降低了涂料熔融時(shí)的粘度，提高了涂料的熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性，便于標(biāo)志線的劃線施工;(2)在涂料制備的最后過程中，加入微量膠體二氧化硅，使其吸附于涂料粉粒體的表面形成吸附保護(hù)層或稱隔離層，有效地防止了涂料在貯存和運(yùn)輸過程中的粘結(jié)成塊，以保持涂料的粉粒狀態(tài)，有利于施工應(yīng)用。
本發(fā)明的涂料中所用粘附劑，是構(gòu)成熱熔型道路標(biāo)志涂料對(duì)路面的粘附組份。粘附劑的種類很多，本發(fā)明使用的粘附劑為順丁烯二酸酐改性松香甘油酯、順丁烯二酸酐改性松香季戊四醇酯及石油樹脂。在本發(fā)明的涂料的重量組成中，上述樹脂可任選一種，其用量為15-25%。
上述樹脂的軟化點(diǎn)均要求在100℃以上，但以120℃以上為佳。
本發(fā)明的涂料中所用的顏料為鈦白粉，群青、鉛鉻黃、鋅鉻黃或鍶鉻黃。按道路標(biāo)志線的要求分為白色涂料和黃色涂料。白色涂料使用鈦白粉，并加入鈦白粉重量的0.5-1%的群青為提白劑。鈦白粉在涂料的重量組成中占10-25%。黃色涂料使用鋅鉻黃、鉛鉻黃或鍶鉻黃，以鍶鉻黃的耐熱性最佳，其用量在涂料的重量組成中占10-20%。
本發(fā)明的涂料中所用填料為重質(zhì)碳酸鈣、硅石粉及滑石粉。填料在涂料中除提高涂層的耐壓縮強(qiáng)度外、還可降低涂料的原料成本。上述填料在涂料中可任選一種或并用，其用量在涂料的重量組成中占15-25%。
本發(fā)明的涂料中所用增型劑為鄰苯二甲酸酯類、如鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二環(huán)已酯和環(huán)氧化植物油類，如環(huán)氧大豆油或環(huán)氧化棉子油。其中以鄰苯二甲酸二環(huán)已酯、環(huán)氧大豆油及環(huán)氧棉子油為最佳。使用增塑劑的品種要根據(jù)涂料的應(yīng)用地區(qū)加以區(qū)別。例如，在溫?zé)岬貐^(qū)、則使用鄰苯二甲酸酯類，而在寒冷地區(qū)則使用環(huán)氧化植物油類。增塑劑的用量在本發(fā)明的涂料重量組成中占中1-5%。
本發(fā)明的涂料中所用耐磨劑為石英砂粉、炭化硅粉及結(jié)晶氧化鋁粉。在涂料中加入耐磨劑的目的是為了增加涂層的耐磨擦性，在車流量較大的情況下，能經(jīng)受住輪胎的摩擦，以延長(zhǎng)標(biāo)志線的使用壽命。耐磨劑的粒度要求為600μm-300μm，但以400μm-300μm的效果最佳。對(duì)上述耐磨劑可任選一種或并用，其用量在涂料的重量組成中占5-15%。
本發(fā)明的涂料中所用防沉降劑為氫化蓖麻油或有機(jī)膨潤(rùn)土。防沉降劑在涂料的熔融狀態(tài)下具有防止顏料、填料、防滑劑及耐磨劑等無機(jī)物料的沉降作用。對(duì)上述防沉降劑可任選一種，其用量在涂料的重量組成中占0.2-2%。
本發(fā)明的涂料中所用的憎水劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂等，其中以聚乙烯蠟的效果為最佳。對(duì)上述憎水劑可任選一種或并用，其用量在涂料的重量組成中占0.5-2%。
本發(fā)明的涂料中所用的防滑劑為石英砂粉、炭化硅粉及結(jié)晶氧化鋁粉。防滑劑應(yīng)使用粒度較大的效果最佳，其粒度要求為850μm-600μm。對(duì)上述防滑劑可任選一種或并用，其用量在涂料的重量組成中占5-15%。
本發(fā)明的涂料中所用偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或有機(jī)硅偶聯(lián)劑，但以鈦酸酯偶聯(lián)劑在涂料中產(chǎn)生的效果最佳。對(duì)上述偶聯(lián)劑可任選一種，其用量在涂料中按顏料、填料、防滑劑、耐磨劑及防沉降劑的總重量計(jì)為0.5-1.5%。
本發(fā)明的涂料中所用的紫外線吸收劑為水楊酸酯類、二苯甲酮類及苯并三唑類。對(duì)上述紫外線吸收劑可任選一種或并用，其用量按涂料中的粘附劑重量計(jì)為0.1-1%。
本發(fā)明的涂料中所用抗氧劑為酚類或胺類抗氧劑。對(duì)上述抗氧劑可任選一種或并用，其用量按涂料中的粘附劑重量計(jì)為0.1-2%。
本發(fā)明的涂料中所用的對(duì)光產(chǎn)生反射作用反射材料為玻璃珠。玻璃珠的粒徑及其質(zhì)量按日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISR3301的規(guī)定選用，其粒徑為860μm-106μm、折光指數(shù)在1.5以上、比重為2.4-2.6范圍。在涂料中加入玻璃珠，能使標(biāo)志線在夜間對(duì)燈光產(chǎn)生反射作用，以提高駕駛?cè)藛T對(duì)路面標(biāo)志的辨認(rèn)性，起到疏導(dǎo)交通和安全行車的作用。玻璃珠的用量在涂料的重量組成中占15-25%。
本發(fā)明的涂料中所用的防粉體結(jié)塊劑為膠體二氧化硅。熱熔型道路標(biāo)志涂料多呈粉狀或粉粒狀，由于增塑劑對(duì)粘附劑的增塑作用和添加液態(tài)助劑等，致使粉狀或粉粒狀熱熔型道路標(biāo)志涂料在倉(cāng)儲(chǔ)或運(yùn)輸過程中，因其在包裝物中的自身重力而粘結(jié)成塊狀，嚴(yán)重時(shí)粉體的整體成為塊狀，給施工應(yīng)用帶來困難。本發(fā)明鑒于粉體顆粒之間自相粘結(jié)的缺點(diǎn)，采用在粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料制備完成后，加入膠體二氧化硅，使其吸附于涂料顆粒的表面，以形成吸附保護(hù)層或稱隔離層，有效地防止了粉體物料的結(jié)塊。對(duì)膠體二氧化硅選其粒徑為10nm左右，比表面積大于200m2/g的為佳。膠體二氧化硅對(duì)熱熔型道路標(biāo)志涂料的質(zhì)量及其施工性能不僅沒有任何不良影響，而且還由于膠體二氧化硅的觸變作用，提高涂料在熔融狀態(tài)下，由于剪切作用而增加了熔融流動(dòng)性，而且在失去剪切力作用后，使涂層保持住所規(guī)定的寬度和厚度。膠體二氧化硅在涂料的重量組成中占0.01-2%。
本發(fā)明的粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料的組成中含有性能優(yōu)良的粘附劑和增塑劑，使涂料對(duì)路面具有良好的附著性;含有防滑劑、耐磨劑、憎水劑和反射材料，從而使涂層具有防滑、耐磨、憎水和夜間辨認(rèn)等性能。在本發(fā)明的技術(shù)特征中，由于采用偶聯(lián)劑對(duì)涂料中的無機(jī)物進(jìn)行表面處理，從而使有機(jī)物與無機(jī)物以分子橋的形式結(jié)合起來，增加了涂層對(duì)路面的附著性和涂層整體的機(jī)械性能。更為重要的是由于偶聯(lián)劑的作用，顯著地改善了涂料在熔融狀態(tài)下的流動(dòng)狀況，降低了熔融粘度，并能在較低的溫度下，實(shí)現(xiàn)熔融涂布劃線，提高了施工效率和涂層的質(zhì)量，本發(fā)明的另一技術(shù)特征還在于對(duì)涂料的粉體，采用膠體二氧化硅作表面處理，使其吸附于涂料粉體的表面，形成吸附保護(hù)層，有效地克服了粉體熱熔涂料顆粒間粘結(jié)成塊的缺點(diǎn)，并由于膠體二氧化硅的觸變作用，提高了劃線施工效率和標(biāo)志線的質(zhì)量。
本發(fā)明的熱熔型道路標(biāo)志涂料為粉狀;在180±20℃的溫度下，其熔融粘度為1500-6000mPa·s范圍，且可根據(jù)施工劃線機(jī)的不同，在較低的溫度下，調(diào)整所需的熔融粘度來實(shí)現(xiàn)劃線操作。
本發(fā)明的具有防滑，耐磨、憎水和反射性能的粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料的制造方法，是在高速混合機(jī)中，首先將顏料、填料、耐磨劑、防滑劑及防沉降劑等無機(jī)粉體物料用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，約3-5分鐘即可完成處理過程，然后加入增塑劑，約3-5分鐘即可使其均勻地混合與分散于經(jīng)過上述表面處理過的無機(jī)物粉體之中，最后將經(jīng)過上述處理的物料移至螺旋式混合機(jī)中，在攪拌的情況下、加入粘附劑、紫外線吸收劑、抗氧劑及玻璃珠等物料，約需20-30分鐘，即可完成混合過程而制成粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料。最后加入膠體二氧化硅，攪拌20-30分鐘，即可完成粉體物料的表面吸附，而得到粒子滑爽，且粉體流動(dòng)性好的粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料。
現(xiàn)以實(shí)施例與參照例的配方列于表-1來說明本發(fā)明的技術(shù)特征。配方中的物料數(shù)據(jù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)施例-3按表1所列的配方，在常溫下首先將鈦白粉、重質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、石英砂(或炭化硅)、群青加入高速混合機(jī)中，在攪拌的條件下，緩緩加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，約3-5分鐘，即完成對(duì)上述無機(jī)粉體物料的表面處理過程，然后緩緩地加入增塑劑，約3-5分鐘，增塑劑即可均勻地混合分散于上述粉體物料中。再將上述物料移至螺旋式混合機(jī)中，在攪拌的條件下，加入粘附劑、聚乙烯蠟、UV-326、BAD、硬脂酸鈣及玻璃珠等物料，攪拌20-30分鐘即可完成粉體涂料的混合過程，最后加入膠體二氧化硅，約20-30分鐘的攪拌混合，膠體二氧化硅即完成了對(duì)粉體涂料顆粒的表面吸附過程，而得到粉體滑爽的粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料。
參照例-2在參照例中，采用公知技術(shù)制備粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料，在配方中不使用偶聯(lián)劑及膠體二氧化硅及其兩段表面處理技術(shù)，其余混合制備條件與實(shí)施例相同。
實(shí)施例與參照例的技術(shù)性能，如表-2所示。從表-2可知，實(shí)施例產(chǎn)物的熔融粘度，在180±20℃的溫度下為1500-1600mPa·s的范圍。如將溫度降至140-160℃時(shí)，可將熔融粘度調(diào)整至3000-6000mPa.s，有利于施工劃線，而參照例的熔融粘度則高10.000mPa.s以上，對(duì)于施工應(yīng)用極為不利。實(shí)施例中，由于膠體二氧化硅的表面吸附作用，使粉體在常溫下的存放表現(xiàn)出良好的滑爽性和粉體流動(dòng)性，而未經(jīng)膠體二氧化硅作防粘塊處理的參照例，其粉體產(chǎn)物經(jīng)包裝后在幾分鐘內(nèi)，即出現(xiàn)粉體粘結(jié)現(xiàn)象，經(jīng)24小時(shí)后，即成為較硬的塊狀物。
表-1實(shí)施例與參照例的配方
表-1實(shí)施例與參照例的配方
※1UV-326為商品名，其化學(xué)名稱為2-(2′-羥基-3′叔丁基-5′-甲基苯基-)5-氯代苯并唑。
※2BAD為商品名，其化學(xué)名稱為雙水楊酸雙酚A酯表-2技術(shù)性能
注憎水性將水滴滴于涂層表面，觀察其接觸角的大小，接觸大者為優(yōu)、小者為良、水滴能潤(rùn)濕展開者為差。
防滑性將帶有涂層的試片傾斜面15°角，用包有薄橡膠的500克砝碼，在靜止極限角為15°時(shí);滑動(dòng)者為優(yōu)，低于15°角滑動(dòng)者為良;10°角滑動(dòng)者為差。
耐磨性將帶有涂層的試片，用包有0號(hào)砂紙的500克砝碼在涂層表面往復(fù)摩擦100次，然后測(cè)定其減重。減重低于10%者為優(yōu);低于15%者為良;低于20%者為差。
權(quán)利要求
1.一種具有防滑性、耐磨性、憎水性和反射性的粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料，是由粘附劑、顏料、填料、增塑劑、耐磨劑、防沉降劑、憎水劑、防滑劑、偶聯(lián)劑、紫外線吸收劑、抗氧劑、反射材料及防粉體結(jié)塊劑組成。
2.如權(quán)利要求1所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑和有機(jī)硅偶聯(lián)劑。對(duì)上述偶聯(lián)劑任選一種對(duì)涂料中的無機(jī)物料進(jìn)行表面處理，其用量按顏料、填料、防滑劑、耐磨劑及防沉降劑的總重量計(jì)的0.05-1.5%。
3.如權(quán)利要求1所述的防粉體結(jié)塊劑為膠體二氧化硅，其用量為涂料總重量計(jì)的0.01-2%。
4.粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料的制備方法是首先用偶聯(lián)劑對(duì)顏料、填料、防滑劑、耐磨劑及防沉降劑進(jìn)行表面處理，然后將增塑劑混合分散于經(jīng)上述表面處理的物料中，再加入粘附劑，紫外線吸收劑、抗氧劑及玻璃珠等物料，經(jīng)充分混合分散，最后加入膠體二氧化硅對(duì)粉體涂料進(jìn)行表面處理形成吸附保護(hù)層，而制成粉狀熱熔型道路標(biāo)志涂料。
全文摘要
本發(fā)明的道路標(biāo)志涂料是一種粉體狀熱熔型涂料，具有防滑性、耐磨性、憎水性及反射性等綜合性能，對(duì)路面具有良好的附著性和耐候性。在制備過程中，采用物料預(yù)處理和共混工藝。制成的涂料在熔融時(shí)，具有良好的流動(dòng)性，有利于施工劃線，而且對(duì)涂料的熔融粘度，還可根據(jù)道路劃線機(jī)的不同作出相應(yīng)地調(diào)整，增加了涂料的應(yīng)用適應(yīng)性。
文檔編號(hào)C09D5/00GK1079487SQ9210622
公開日1993年12月15日 申請(qǐng)日期1992年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月3日
發(fā)明者黃志啟 申請(qǐng)人:黃志啟