本發明涉及路標涂料,具體的說是一種環保型水性路標涂料及其制備方法。
背景技術:
目前國內廣泛使用的路標涂料為溶劑型及熱熔型路標涂料。溶劑型標線涂料由于使用期短,耐磨性差,且VOC含量高達650g/L,揮發后對環境造成污染,因此在國外已基本淘汰;熱熔型路標涂料具有耐磨、干燥時間短等優點,但存在施工能耗大、施工安全性低、復涂難度大的缺點。
水性標線涂料是以水溶性樹脂或不同類型的分散樹脂為基料的涂料,距今已有20多年的發展歷史,用量在逐年增長,它的主要優點為環保;與玻璃珠粘接能力強,反光性好;施工簡單,僅用清水就能清洗干凈;其表面的摩擦系數與路面相近,抗滑性好。
在我國,水性路標涂料近年來也開始應用在一些高速公路以及高等級公路如:上海地區長江隧橋工程、山西太祁高速公路、滬寧高速公路拓寬工程等,其中也暴露出了一些技術瓶頸。
目前水性路標涂料存在的問題包括:耐水耐堿性差,無法滿足道路積水浸泡的實際要求;耐沾污性差,標線的表面很容易積塵,影響逆反射系數從而降低了反光效果。而且已有溶劑型、熱熔型、水性路標涂料,在水泥路面上附著力都比較差,原因是水泥路面通常容易反堿,對漆膜有一定的腐蝕性,未等標線完全磨損掉,就容易出現成片剝落的現象,整體外觀效果差。
技術實現要素:
本發明目的是克服上述已有技術的不足,提供一種環保型水性路標涂料及其制備及使用方法。
為實現上述目的,本發明采用技術方案為:
該涂料由A、B兩組分組成,其中A組分,按重量百分比計,環氧改性的丙烯酸乳液10-35%;氟硅乳液5-25%;潤濕劑0.1-0.5%;分散劑0.1-0.5%;消泡劑0.1-0.5%;顏料5-15%;填料35-55%;助溶劑5-10%;成膜助劑:0-5%;防凍劑0-5%;流變助劑0.05-0.5%;余量水;B組分為水性環氧固化劑。
A、B兩組分的重量比為1-5:1,優選2-3:1。
所述環氧改性的丙烯酸乳液為本領域常規產品,可以通過市售獲得,如:常州廣樹化工科技有限公司的GS-5000、GS-330、GS-355等;所述氟硅乳液為本領域常規產品,可以通過市售獲得,如:南通生達化工有限公司的SD-5681,杭州包爾得新材料科技有限公司的BD-605,上海訓達新材料科技有限公司HD-830等;所述水性環氧固化劑為多元胺、聚酰胺和環氧-多胺加成物等類別市售產品,如:濟寧華凱樹脂有限公司的F0705,常州好時節化工有限公司的HSJ-1040,東莞市懷志復合材料有限公司的M-50等。
B組分的固化劑是促成環氧改性丙烯酸體系成膜的,它與環氧改性丙烯酸樹脂發生化學反應,形成網狀立體聚合物,把復合材料骨材包絡在網狀體之中。
在上述配方中:
所述潤濕劑為氟碳表面活性劑,如:市售JF-402、JF-302、JF-502、JF-1127等。
分散劑為疏水改性的聚丙烯酸鈉鹽或銨鹽分散劑,如:市售5040、5027、731A、963等。
消泡劑為是市售有機硅類消泡劑,如巴斯夫NXZ、TEGO810等。
顏料可以本領域常用顏料,可以為白色、黃色、紅色有機或者無機顏料,如:鈦白粉、鋅鋇白、鉻黃、鈦黃、有機黃65、有機黃75、鐵紅、鐵黃等。
填料為莫氏硬度大于等于7的無機填料,如:重鈣、石英砂等。
助溶劑為丙二醇醚類化合物,如:丙二醇單甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚等。
成膜助劑為醇酯十二類產品,優選Texanol醇酯。
防凍劑為乙二醇或丙二醇。
流變助劑為締合型聚氨酯增稠劑或無機物類流變助劑,如:市售RM-3030,RM-8W、氣相二氧化硅或有機膨潤土等。
本發明還包括一種環保型水性路標涂料A組分的制備方法,
首先,按照上述比例將環氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液混合,在5攪拌條件下加入水、潤濕劑、分散劑、消泡劑;
然后,依次加入顏料與填料,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;分散完全后,攪拌條件下,依次加入助溶劑、成膜助劑,防凍劑、消泡劑;
然后,加入流變助劑調節黏度至80-120KU,出料,過濾,獲得A組分。
施工前,按照1-5:1的重量比將A、B組分混合。
本發明還包括環保型水性路標涂料在水泥路面中作為涂料的應用。
本發明的環保型水性路標涂料的使用方法,采用內混方式,施工前,在A組分中加入B組分混合均勻,用單槍噴涂于路面,所形成標線在路面進行化學反應后固化干燥。
本發明所具有的優點:
克服現有技術的不足,提供一種在水泥路面上能有優秀附著力、耐磨、高耐沾污的水性路標涂料,以及這種涂料的制備方法及應用方法。該標線涂料有優秀的耐候性和抗腐蝕性能,能牢固的粘接在水泥路基上,涂層強度大的同時,耐沾污和耐水能力優秀。
具體實施方案
以下實施例不限制于本發明權利要求保護范圍,實例中各種原料都可以通過市售獲得。
實施例1:
配方各組分用量:環氧改性的丙烯酸乳液GS-5000:20%;
氟硅乳液SD-5681:14%;
潤濕劑JF402:0.3%;
分散劑5040:0.2%;
消泡劑NXZ:0.4%;
鈦白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%
RM-8W聚氨酯增稠劑:0.3%;
氣相二氧化硅:0.3%
水:2%;
B組分:F0705。
制備方法:
1)在容器中加入環氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在500r/min攪拌下加入水、氟碳表面活性劑JF402、分散劑5040、消泡劑NXZ;
2)提高攪拌速率至1200r/min,依次加入鈦白粉與石英砂,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡劑NXZ等;
4)加入氣相二氧化硅,提高攪拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-8W,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,獲得A組分50kg。
施工方法:取A組分18kg,B組分6kg混合均勻,采用單泵雙槍的施工方法,兩把槍斜對著路面噴涂,涂料在地面混合,所形成標線在路面進行化學反應后固化干燥。
實施例2:
配方各組分用量:環氧改性的丙烯酸乳液GS-330:30%;
氟硅乳液BD-605:5%;
潤濕劑JF1127:0.2%;
分散劑5027:0.3%;
消泡劑NXZ:0.3%;
鈦白粉:7%;
重鈣:48%;
丙二醇甲醚:5%;
RM-3030聚氨酯增稠劑:0.2%;
氣相二氧化硅:0.2%
水:2.8%;
B組分:HSJ-1040。
制備方法:
1)在容器中加入環氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在500r/min攪拌下加入水、氟碳表面活性劑JF1127、分散劑5027、消泡劑NXZ;
2)提高攪拌速率至1200r/min,依次加入鈦白粉與重鈣,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、消泡劑NXZ等;
4)加入氣相二氧化硅,提高攪拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-3030,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,獲得A組分50kg。
施工方法:取A組分16kg,B組分8kg混合均勻,采用單泵雙槍的施工方法,兩把槍斜對著路面噴涂,涂料在地面混合,所形成標線在路面進行化學反應后固化干燥。
實施例3:
配方各組分用量:環氧改性的丙烯酸乳液GS-355:10%;
氟硅乳液HD-830:25%;
潤濕劑JF302:0.4%;
分散劑731:0.2%;
消泡劑Tego810:0.3%;
有機黃65:7%;
雙飛粉:49%;
丙二醇丙醚:5%;
RM-3030聚氨酯增稠劑:0.2%;
氣相二氧化硅:0.2%
水:1.7%;
B組分:M-50。
制備方法:
1)在容器中加入環氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在500r/min攪拌下加入水、氟碳表面活性劑JF302、分散劑963、消泡劑Tego810;
2)提高攪拌速率至1400r/min,依次加入有機黃65與雙飛粉,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丙醚、消泡劑Tego810等;
4)加入氣相二氧化硅,提高攪拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-3030,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,獲得A組分50kg。
施工方法:取A組分18kg,B組分6kg混合均勻,采用內混方式,在施工前,用單泵雙槍噴涂于路面,所形成標線在路面進行化學反應后固化干燥。
實施例4:
配方各組分用量:環氧改性的丙烯酸乳液GS-330:17%;
氟硅乳液HD-830:17%;
潤濕劑JF1127:0.4%;
分散劑5027:0.1%;
消泡劑NXZ:0.3%;
有機黃65:9%;
重鈣:48%;
丙二醇丙醚:4%;
RM-8W聚氨酯增稠劑:0.4%;
有機膨潤土:0.3%
水:1.5%;
B組分:M-50。
制備方法:
1)在容器中加入環氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在600r/min攪拌下加入水、氟碳表面活性劑JF302、分散劑963、消泡劑NXZ;
2)提高攪拌速率至1100r/min,依次加入有機黃65與重鈣,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丙醚、消泡劑NXZ等;
4)加入有機膨潤土,提高攪拌速率至800r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-8W,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,獲得A組分50kg。
施工方法:取A組分20kg,B組分8kg混合均勻,采用內混方式,在施工前,用單泵雙槍噴涂于路面,所形成標線在路面進行化學反應后固化干燥。
實施例5:
配方各組分用量:
環氧改性的丙烯酸乳液GS-5000:20%;
氟硅乳液BD-605:18%;
潤濕劑JF402:0.1%;
分散劑5027:0.4%;
消泡劑Tego810:0.3%;
鈦白粉:9%;
石英砂:49%;
丙二醇甲醚:5%;
RM-3030聚氨酯增稠劑:0.2%;
氣相二氧化硅:0.2%
水:1.8%;
B組分:HSJ-1040。
制備方法:
1)在容器中加入環氧改性的丙烯酸乳液及氟硅乳液,在600r/min攪拌下加入水、氟碳表面活性劑JF302、分散劑963、消泡劑Tego810;
2)提高攪拌速率至1200r/min,依次加入有機黃65與雙飛粉,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丙醚、消泡劑Tego810等;
4)加入氣相二氧化硅,提高攪拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-3030,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,獲得A組分50kg。
施工方法:取A組分15kg,B組分6kg混合均勻,采用內混方式,在施工前,用單泵雙槍噴涂于路面,所形成標線在路面進行化學反應后固化干燥。
配方性能測試結果如下表:
表1
對比實施例1:
配方各組分用量:普通丙烯酸乳液:34%;
潤濕劑CF-10:0.3%;
分散劑5040:0.2%;
消泡劑NXZ:0.4%;
鈦白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%
RM-8W聚氨酯增稠劑:0.3%;
氣相二氧化硅:0.3%
水:2%。
制備方法:
1)在容器中加入普通丙烯酸乳液,在500r/min攪拌下加入水、潤濕劑CF-10、分散劑5040、消泡劑NXZ;
2)提高攪拌速率至1100r/min,依次加入鈦白粉與石英砂,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至900r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡劑NXZ等;
4)加入氣相二氧化硅,提高攪拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-8W,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,檢測并包裝。
施工方法:采用單泵雙槍噴涂機,泵接涂料,兩支槍斜對著路面噴涂,涂料在地面形成標線,可通過調節兩槍間距離控制所形成標線寬度,在路面干燥方式為普通干燥。
對比實施例2:
配方各組分用量:環氧改性的丙烯酸乳液GS-330:34%;
分散劑5040:0.5%;
消泡劑NXZ:0.4%;
鈦白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%
RM-8W聚氨酯增稠劑:0.3%;
氣相二氧化硅:0.3%
水:2%。
制備方法:
1)在容器中加入環氧改性的丙烯酸乳液,在500r/min攪拌下加入水、分散劑5040、消泡劑NXZ;
2)提高攪拌速率至1200r/min,依次加入鈦白粉與石英砂,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡劑NXZ等;
4)加入氣相二氧化硅,提高攪拌速率至1000r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-8W,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,檢測并包裝。
施工方法:取A組分20kg,B組分8kg混合均勻,采用內混方式,在施工前,用單泵雙槍噴涂于路面,所形成標線在路面進行化學反應后固化干燥。
對比實施例3
配方各組分用量:氟硅乳液HD-830:34%;
分散劑5040:0.5%;
消泡劑NXZ:0.4%;
鈦白粉:7.5%;
石英砂:50%;
丙二醇丁醚:3%;
醇酯十二:2%;
RM-8W聚氨酯增稠劑:0.3%;
氣相二氧化硅:0.3%;
水:2%。
制備方法:
1)在容器中加入氟硅乳液,在500r/min攪拌下加入水、分散劑5040、消泡劑NXZ;
2)提高攪拌速率至1200r/min,依次加入鈦白粉與石英砂,加完后,保持攪拌速率分散40-60min;
3)降低攪拌速率至800r/min,依次加入丙二醇丁醚、醇酯十二、消泡劑NXZ等;
4)加入氣相二氧化硅,提高攪拌速率至900r/min,分散10min,加入聚氨酯增稠劑RM-8W,調節黏度至80-120KU,出料,過濾,檢測并包裝。
施工方法:采用單泵雙槍噴涂機,泵接涂料,兩支槍斜對著路面噴涂,涂料在地面形成標線,可通過調節兩槍間距離控制所形成標線寬度,在路面干燥方式為普通干燥。
對比例性能測試結果如下表,其中對比例1使用的基礎乳液是市售單組份丙烯酸乳液,未經環氧改性;對比例2為使用環氧改性丙烯酸乳液,但未添加氟硅乳液的配方;對比例3為未使用環氧改性丙烯酸乳液,僅使用氟硅乳液配方。
表2
耐磨性的克數越大,表示越不耐磨,使用壽命短;附著力數量約大,表示附著力越差。由表1和表2可以看出,本發明實施例的配方的耐磨性和水泥基材附著性明顯好于對比例。
應用性能測試實驗結果(濕膜厚1mm):
表3
使用壽命:標線的磨損脫落的時間和標線過臟導致的失去可視性的綜合指標.
耐沾污性數量級約高,表示標線越不耐臟。
由表3可以看出本發明實施例配方的性能明顯優于對比例和市售產品。