常温固化的无溶剂型道路标线涂料及其制备方法.pdf

一种包括A、B、C三组分混配而成的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，按重量份，A组分：15～35份不饱和齐聚物，5～25份不饱和乙烯化合物，0.9～3份分散剂，10～20份颜料，25～60份填料，0.1～0.35份消泡剂，0.9～1.6份流变剂，0.01～0.015份聚合阻聚剂，0.1～0.5份聚合促进剂，B组分：不饱和齐聚物、不饱和乙烯化合物、分散剂、颜料、填料、消泡剂、流变剂和聚合阻聚剂与A组分份数相同，0.1～0.3份抗UV紫外光稳定剂，C组分：10～25份石蜡，30～50份聚合催化剂及40～55份溶剂。具有高附着性、耐沾污、温变，对环境无污染，固化温度低，快干、施工简便、使用寿命长的特点。

1、  一种常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：由A组分、B组分和C组分，其中，
所述的A组分按重量份数：
不饱和齐聚物                          15～35份；
不饱和乙烯化合物                      5～25份；
分散剂                                0.9～1.6份；
颜料                                  10～20份；
填料                                  25～60份；
消泡剂                                0.1～0.35份；
流变剂                                0.6～2份；
聚合阻聚剂                            0.01～0.015份；
聚合促进剂                            0.1～0.5份；
所述的B组分按重量份数：
不饱和齐聚物                          15～35份；
不饱和乙烯化合物                      5～25份；
分散剂                                0.9～1.6份；
颜料                                  10～20份；
填料                                  25～60份；
消泡剂                                0.1～0.35份；
流变剂                                0.6～2份；
聚合阻聚剂                            0.01～0.015份；
抗UV紫外光稳定剂                      0.01～0.3份
所述的C组分按重量份数：
石蜡、蜡或石蜡油的其中之一或混合物    10～25份；
聚合催化剂                            30～50份；
溶剂                                  40～55份；
使用时，按重量份数：A组分∶B组分∶C组分为1∶1∶0.04～0.1比例混合。

2、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：所述的不饱和乙烯化合物为苯乙烯、氯代苯乙烯、丙烯酸酯单官能团或丙烯酸酯多官能团单体的其中之一或混合物。

3、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：所述的不饱和齐聚物为环氧丙烯酸树脂或/和聚氨酯丙烯酸树脂，或环氧丙烯酸树脂或/和聚氨酯丙烯酸树脂与聚酯丙烯酸树脂或/和丙烯酸树脂的混合物。

4、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：所述的分散剂为丙烯酸类分散剂、聚氨酯类分散剂、胺盐类分散剂的其中之一或混合物；所述的颜料为金红石型钛白粉或铬黄；所述的填料为碳酸钙、硅酸钙、硫酸钡、二氧化硅、滑石粉、云母、高岭土的其中之一或混合物；所述的消泡剂为有机改性硅氧烷型、有机硅酮型或硅油的其中之一或混合物；所述的流变剂为聚酰胺或/和无机增稠剂，其中：无机增稠剂为膨润土、海泡石或气相二氧化硅；所述的聚合阻聚剂为苯醌、对二甲苯醌、对叔丁基邻苯二酚或氢醌其中之一或混合物。

5、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：所述的聚合促进剂为N，N-二甲基苯胺、间甲苯胺、二乙醇苯胺、二乙烯三胺的其中之一，或N，N-二甲基苯胺与二乙烯三胺的混合物。

6、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：所述的抗UV紫外光稳定剂为苯丙三唑或/和位阻胺。

7、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：所述的聚合催化剂为过氧化苯甲酰、2，4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰的其中之一或混合物；所述的溶剂为甲苯、丙酮或二甲苯的其中之一或混合物。

8、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料的制备方法，其特征在于：
A组分的制备方法：按重量份数，将15～35份的不饱和齐聚物、5～25份的不饱和乙烯化合物、0.9～1.6份的分散剂、0.1～0.35份的消泡剂、0.6～2份的流变剂以及0.01～0.015份的聚合阻聚剂投入容器中搅拌，边搅拌边加入10～20份的颜料和粒径在300目～600目的20～60份填料，使其充分混合均匀，研磨分散至细度小于70μm，加入0.1～0.5份的聚合促进剂搅拌分散均匀，即为A组分成品；
B组分的制备方法：按重量份数，将15～35份的不饱和齐聚物、5～25份的不饱和乙烯化合物、0.9～1.6份的分散剂、0.1～0.35份的消泡剂、0.6～2份的流变剂及0.01～0.015份的聚合阻聚剂投入容器中搅拌，边搅拌边加入10～20份的颜料和粒径在300目～600目的20～60份填料，使其充分混合均匀，研磨分散至细度小于70μm，加入0.01～0.3的抗UV紫外光稳定剂搅拌分散均匀，即为B组分成品；
C组分的制备方法：按重量份数，将10～25份的石蜡或/和蜡、或石蜡与蜡和石蜡油的混合物，放入40～55份的溶剂中加热至45～65℃完全溶解，加入30～50份的聚合催化剂，加热溶解后，分离结晶水，搅拌边冷却，即为C组分成品；
使用时，按重量份数，C组分∶B组分＝0.04～0.1∶1预先混合后，再按A组分∶B组分＝1∶1混合均匀，涂布成涂膜。

9、  根据权利要求1所述的常温固化的无溶剂型道路标线涂料的制备方法，其特征在于：
A组分的制备方法：按重量份数，将15～35份的不饱和齐聚物、5～25份的不饱和乙烯化合物、0.9～1.6份的分散剂、0.1～0.35份的消泡剂、0.6～2份的流变剂以及0.01～0.015份的聚合阻聚剂投入容器中搅拌，边搅拌边加入10～20份的颜料和粒径在300目～600目的20～60份填料，使其充分混合均匀，研磨分散至细度小于70μm，加入0.1～0.5份的聚合促进剂搅拌分散均匀，即为A组分成品；
B组分的制备方法：按重量份数，将15～35份的不饱和齐聚物、5～25份的不饱和乙烯化合物、0.9～1.6份的分散剂、0.1～0.35份的消泡剂、0.6～2份的流变剂及0.01～0.015份的聚合阻聚剂投入容器中搅拌，边搅拌边加入10～20份的颜料和粒径在300目～600目的20～60份填料，使其充分混合均匀，研磨分散至细度小于70μm，加入0.01～0.3的抗UV紫外光稳定剂搅拌分散均匀，即为B组分成品；
C组分的制备方法：按重量份数，将10～25份的石蜡油放入40～55份的溶剂中，再加入30～50份的聚合催化剂，加热溶解后，分离结晶水，搅拌边冷却，即为C组分成品；
使用时，按重量份数，C组分∶B组分＝0.04～0.1∶1预先混合后，再按A组分∶B组分＝1∶1混合均匀，涂布成涂膜。

常温固化的无溶剂型道路标线涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种道路标线涂料，尤其是涉及一种常温固化的无溶剂型道路标线涂料及其制备方法。
背景技术
常用的道路标线涂料主要由常温溶剂型和热熔型两种涂料。常温溶剂型涂料是以丙烯酸或氯化橡胶为主要原料的产品，一般应用在国道、省道及城市道路中，这种标线涂料的优点是成本低、施工效率高，再次施工时不需要清除旧线，可以直接覆盖。但是它在生产及使用中有大量的有机溶剂挥发，污染环境，影响人的身体健康。由于有机溶剂的存在，极易发生火灾事故。另外，溶剂型涂料的强度低，不耐磨，使用寿命短，涂料与玻璃微珠的亲和力较差，面撒的反光玻璃微珠极易脱落，夜间逆向反光效果不持久。
热熔型涂料是以石油树脂或松香树脂等为原料的产品，被广泛应用于高等级公路及部分城市道路中，这种标线涂料有快干、耐磨、夜间可见性好，使用寿命长的优点。但也存在如下缺点：其一，需要加热施工，施工繁琐，设备复杂，施工费用较大。其二，由于其材质本身具有可燃性，并且需要加热至180℃左右方可使用，因此在施工过程中存在一定的安全隐患；其三，热熔型标线耐冻融性差，在-15℃以下涂膜脆性大，抗冲击性能差。在60℃以上时，涂层变软，膨胀率较大，抗压强度低。它的热膨胀系数是水泥路面的五倍以上，很容易脱落，不适合水泥路面的划线。其四，雨夜反光的可视距离短。其五，涂膜厚度在1.5～2mm左右，对路面的排水也有一定的影响。其六，面撒的玻璃微珠易脱落，玻璃微珠脱落后的标线表面将变得光滑，特别在雨天，汽车轮胎经过或者超车时容易造成侧滑。其七，再次施工难度大，需先除掉旧线才能进行施工，这样不仅加大了成本，而且施工效率也下降了许多。
随着人们生活质量的提高，人们要求保护良好生存空间的呼声也越来越高，环保法规也越来越严格，发展环保型无污染“绿色涂料”已成为世界涂料工业的必然趋势。而水性道路标线漆无毒、无害、无污染，具有较好的附着力，夜间、雨夜的反光性能良好，且能持久，耐磨抗滑，施工简单。但是水性路标漆施工时对环境要求比较苛刻：施工环境温度要求高于5℃，最好在20℃以上；湿度要求在80％以下，最好在50％以下；雨天不能施工；施工路面要清洁干燥，施工后2h内不能下雨；路面要求排水良好，不然标线经雨水浸泡涂膜会起泡、脱落，施工效率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高附着性、耐沾污、耐温变，对环境无污染，固化温度要求低，干燥快、施工简便、使用寿命长的常温固化的无溶剂型道路标线涂料及其制备方法。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种常温固化的无溶剂型道路标线涂料，其特征在于：由A组分、B组分和C组分，其中，
所述的A组分按重量份数：
不饱和齐聚物        15～35份；
不饱和乙烯化合物    5～25份；
分散剂              0.9～1.6份；
颜料                10～20份；
填料                25～60份；
消泡剂              0.1～0.35份；
流变剂              0.6～2份；
聚合阻聚剂          0.01～0.015份；
聚合促进剂          0.1～0.5份；
所述的B组分按重量份数：
不饱和齐聚物        15～35份；
不饱和乙烯化合物    5～25份；
分散剂              0.9～1.6份；
颜料                10～20份；
填料                25～60份；
消泡剂              0.1～0.35份；
流变剂                                0.6～2份；
聚合阻聚剂                            0.01～0.015份；
抗UV紫外光稳定剂                      0.01～0.3份
所述的C组分按重量份数：
石蜡、蜡或石蜡油其中之一或混合物      10～25份；
聚合催化剂                            30～50份；
溶剂                                  40～55份；
使用时，按重量份数：A组分∶B组分∶C组分为1∶1∶0.04～0.1比例混合。
本发明为达到上述目的的常温固化的无溶剂型道路标线涂料的制备方法，其特征在于：
A组分的制备方法：按重量份数，将15～35份的不饱和齐聚物、5～25份的不饱和乙烯化合物、0.9～1.6份的分散剂、0.1～0.35份的消泡剂、0.6～2份的流变剂以及0.01～0.015份的聚合阻聚剂投入容器中搅拌，边搅拌边加入10～20份的颜料和粒径在300目～600目的20～60份填料，使其充分混合均匀，研磨分散至细度小于70μm，加入0.1～0.5份的聚合促进剂搅拌分散均匀，即为A组分成品；
B组分的制备方法：按重量份数，将15～35份的不饱和齐聚物、5～25份的不饱和乙烯化合物、0.9～1.6份的分散剂、0.1～0.35份的消泡剂、0.6～2份的流变剂及0.01～0.015份的聚合阻聚剂投入容器中搅拌，边搅拌边加入10～20份的颜料和粒径在300目～600目的20～60份填料，使其充分混合均匀，研磨分散至细度小于70μm，加入0.01～0.3的抗UV紫外光稳定剂搅拌分散均匀，即为B组分成品；
C组分的制备方法：按重量份数，将10～25份的石蜡、蜡或石蜡油的其中之一放入40～55份的溶剂中加热至45～65℃完全溶解，加入30～50份的聚合催化剂，加热溶解后，分离结晶水，搅拌边冷却，即为C组分成品；
使用时，按重量份数，C组分∶B组分＝0.04～0.1∶1预先混合后，再按A组分∶B组分＝1∶1混合均匀，涂布成涂膜。
本发明采用上述技术方案的优点在于：
1、本发明采用反应性的不饱和乙烯化合物和低分子反应性的不饱和齐聚物作为黏结物，在聚合催化剂以及热能作用下，聚合催化剂分解而产生自由基，引发加成聚合反应而发生交联固化，同时与水泥和沥青路面进行网状交联而具有出色的附着力和韧性，优异的耐温变性及耐候性能等综合的物理机械性，使用寿命是常温溶剂型涂料的10倍以上、热熔涂料的2～3倍。
2、本发明采用聚合促进剂和聚合催化剂，在聚合催化剂分解产生自由基时，通过自由基的引发反应，使聚合物自由基在双键处形成连锁加成反应及聚合物自由基之间的连接加成反应，同时在蜡的作用下，涂膜表面能形成隔绝空气的阻隔层，有效防止聚合物自由基聚合反应时受到空气中氧的阻聚性，故在常温下能提高涂膜交联固化速度，缩短固化时间，提高涂膜硬度，使涂膜具有良好的低温成膜性，施工时间可控制在10～30分钟，由于无需加热固化，施工简便，提高施工效率。同时由于无分解残留物，重涂方便，施工中不用除旧线即可直接施工。
3、本发明道路标线涂料是通过化学反应交联固化而非物理干燥，而用于溶解的聚合催化剂和蜡的溶剂仅在搅拌及涂布施工时，有少量的挥发，成膜时溶剂排放量远低于VOC标准，环保性好，涂料的固体分含量在97％以上。
4、本发明采用不饱和乙烯化合物和低分子反应性的不饱和齐聚物在聚合催化剂作用下进行加成聚合反应时，能与玻璃微珠间产生化学键合而可靠粘结，由于增加了玻璃微珠在涂膜中的黏结强度，使涂膜具有较好持续性强的反光效果。
5、本发明采用多组分体系，即有利于贮存和运输，又能很好地使聚催化剂分散在涂膜中，便于生产管理。本发明可通过聚合催化剂的用量，来控制施工时间，施工不受或少受气候条件限制。本发明通过分散剂、消泡剂、流平剂、聚合阻聚剂等助剂能够使道路标线涂料更好地符合施工以及储存的要求，通过增加抗UV紫外光稳定剂增强涂膜的抗黄变性，具有良好的施工性能，在常温下快速固化，施工后干燥时间短，有利于快速恢复交通。
本发明多组分道路标线涂料可用于划制道路交通标线：线条、箭头、文字、立面标记、凸起路标或其它导向装置，因厚薄均可划制，所以可用于高速公路、一级公路、城市道路、二级公路、港口、机场、停车场和居民小区。
具体实施方式
本发明的常温固化的无溶剂型道路标线涂料，包括A组分、B组分和C组分。
A组分按重量份数：15～35份的不饱和齐聚物，5～25份的不饱和乙烯化合物，0.9～1.6份的分散剂，10～20份的颜料，25～60份的填料，0.1～0.35份的消泡剂，0.9～1.6份的流变剂，0.01～0.015份的聚合阻聚剂，0.1～0.5份的聚合促进剂，总份数可为100份。该不饱和齐聚物为含有不饱和官能团的低分子聚合物，不饱和齐聚物为环氧丙烯酸树脂；或聚氨酯丙烯酸树脂；或环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂的混合物，混合时，环氧丙烯酸树脂的用量大于聚氨酯丙烯酸树脂；该不饱和齐聚物还可以是环氧丙烯酸树脂或/和聚氨酯丙烯酸树脂与聚酯丙烯酸树脂或/和丙烯酸树脂的混合物，环氧丙烯酸树脂对水泥和玻璃微珠具有较好的附着力，而聚氨酯丙烯酸树脂对沥青、水泥、玻璃微珠有较好的附着性和柔韧性，使涂膜具有出色的附着力和韧性，优异的耐温变性及耐候性能等综合的物理机械性。本发明的不饱和乙烯化合物为苯乙烯(St)、氯代苯乙烯(Cl-St)、丙烯酸酯单官能团单体或丙烯酸酯多官能团单体的其中之一或其混合物，丙烯酸酯单官能团单体如甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)，丙烯酸酯多官能团单体如1，6-己二酸二丙烯酸酯(1，6-HDDA)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等，不饱和乙烯化合物和不饱和齐聚物在聚合催化剂作用下进行加成聚合反应，改善涂膜的物理机械性能，并通过不饱和乙烯化合物调节涂料的粘度，增加不饱和齐聚物的溶解性。本发明的分散剂为丙烯酸类分散剂、聚氨酯类分散剂、胺盐类分散剂的其中之一或混合物，丙烯酸类分散剂选用德国毕克化学的BYK-110或荷兰埃夫卡助剂公司的EFKA-5065，聚氨酯类分散剂如荷兰埃夫卡助剂公司的EFKA-4008或EFKA-4047，胺盐类分散剂如德国毕克化学的BYK-180或BYK-106。本发明的颜料采用金红石型钛白粉或中铬黄，它们均有着易分散、遮盖力强、色度好的优点，并有着良好的耐热性、耐光性、耐湿性、耐候性以及良好的耐碱性、耐化学品性。本发明的填料选用粒径在300目～600目的硅酸钙、硫酸钡、二氧化硅、滑石粉、云母、高岭土的其中之一或混合物，以降低成本，增强漆膜性能。本发明的消泡剂采用有机改性硅氧烷型、有机硅酮型或硅油的其中之一或混合物，机改性硅氧烷型采用荷兰埃夫卡助剂公司的EFKA-2040或德国毕克化学的BYK-088，有机酮采用荷兰埃夫卡助剂公司的EFKA-2720或德国毕克化学的BYK-066N，使涂料有良好的施工性。本发明的流变剂采用聚酰胺或/和无机增稠剂，而无机增稠剂为膨润土、海泡石或气相二氧化硅等。而聚合阻聚剂为苯醌、对二甲苯醌、对叔丁基邻苯二酚或氢醌其中之一或混合物，能适当提高涂料的贮存稳定性。而聚合促进剂采用N，N-二甲基苯胺、间甲苯胺、二乙醇苯胺、二乙烯三胺的其中之一，或N，N-二甲基苯胺与二乙烯三胺的混合物，上述不饱和齐聚物、乙烯化合物及各助剂均采用市售产品。A组分各实施例的具体组分及重量份数，见表1。
表1