一种环保型水性路标涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于涂料技术领域，具体是指一种环保型水性路标涂料及其制备方法。


背景技术：

2.路标涂料是涂敷在道路上，用于标志道路标线的涂料，道路标线涂料是一种安全标记，是在公路交通中的一种“语言”，道路标线是交通设施的重要组成部分，鲜明完整的道路标线能给司机和行人以良好的条件反射，可以有效的减少事故和提高行车效率，目前国内广泛使用的路标涂料为溶剂型及热熔型路标涂料，溶剂型标线涂料由于使用期短，耐磨性差，且voc含量高达650g/l，挥发后对环境造成污染，因此在国外已基本淘汰；热熔型路标涂料具有耐磨、干燥时间短等优点，但存在施工能耗大、施工安全性低、复涂难度大的缺点。
3.水性标线涂料是以水溶性树脂或不同类型的分散树脂为基料的涂料，距今已有20多年的发展历史，用量在逐年增长，它的主要优点为环保，与玻璃珠粘接能力强，反光性好，施工简单，仅用清水就能清洗干净，其表面的摩擦系数与路面相近，抗滑性好；但是仍存在过冷或过热环境下开裂的难题。
4.目前水性路标涂料存在的问题包括：耐水耐碱性差，无法满足道路积水浸泡的实际要求；耐沾污性差，标线的表面很容易积尘，影响逆反射系数从而降低了反光效果，而且已有溶剂型、热熔型、水性路标涂料，在水泥路面上附着力都比较差，原因是水泥路面通常容易反碱，对漆膜有一定的腐蚀性，未等标线完全磨损掉，就容易出现成片剥落的现象，整体外观效果差。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种环保型水性路标涂料，该环保型水性路标涂料能够有效避免磨损和剥落，同时采用水代替有机溶剂，涂料的voc含量较低且无异味，不燃烧，毒性低，因此被广泛用于路标涂料，本发明使用水性聚氨酯作为涂料的原料配合防冻剂和磷酸改性中空玻璃微球无机填料，使该环保型水性路标涂料具有干燥速度快、强耐磨、耐水和耐老化的特性。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种环保型水性路标涂料，所述环保型水性路标涂料由a组分和b组分组成；a组分按重量份组成包括：丙烯酸乳液20-35份，水性聚氨酯乳液25-30份，分散剂0.1份，消泡剂0.2份，颜料10份，无机填料15-30份，助溶剂5份，成膜剂5份，防冻剂5份，水20份；b组分为水性环氧固化剂。
7.进一步地，述环保型水性路标涂料的制备方法包括如下步骤：s1. 将20-35份丙烯酸乳液和25-30份水性聚氨酯乳液混合，室温下快速搅拌15min至混合均匀，得到混合乳液；s2. 将0.1份分散剂，0.2份消泡剂，10份颜料，15-30份无机填料，5份助溶剂，5份
防冻剂，5份成膜剂加入到混合乳液中，快速搅拌15min至混合均匀，得到涂料原浆；s3. 将20份水加入到涂料原浆进行稀释，搅拌15min，得到涂料。
8.进一步地，所述分散剂为硫酸氢铵，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂，无机填料为磷酸改性中空玻璃微球，助溶剂为丙二醇，成膜剂为己二醇，防冻剂为乙二醇。
9.进一步地，所述磷酸改性中空玻璃微球由中空玻璃微球制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液ph值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸锌改性中空玻璃微球。
10.进一步地，所述混合液的ph值使用异丁醇胺调整。
11.进一步地，所述a组分在使用前加入粘度调节剂，调节粘度至100ku。
12.进一步地，所述粘度调节剂为聚烯烃微粒。
13.进一步地，所述水性环氧固化剂为多元胺类化合物、聚酰胺和环氧-多胺加成物。
14.进一步地，所述环保型水性路标涂料应用在水泥路面或沥青路面。
15.进一步地，所述环保型水性路标涂料采用内混混合，施工前将上述a、b组分按重量以5:1的比例混合均匀，然后用单枪喷涂于路面，形成标线，最后常温下干燥固化即可。
16.采用上述方法本发明取得的最优有益效果如下：（1）本发明所制备的环保型水性路标涂料与沥青路面具有良好的粘结性和平整度，涂料的粘度为100ku，能够在路面上牢固附着，环保型水性路标涂料配方中引入了磷酸改性中空玻璃微球，使得该涂料具有较好的隔热耐温性能，使得涂料在固化后不易发生开裂或剥离的情况，提高了环保型水性路标涂料的耐用性；（2）本发明所制备的环保型水性路标涂料利用丙烯酸乳液具有高耐水性的特点，使环保型水性路标涂料的耐水性显著提高，采用纯丙烯酸聚合并适度交联的办法使该涂料对沥青路面的附着力显著提高；（3）本发明利用磷酸改性中空玻璃微球质轻、强度高、导热系数、热收缩系数小和易分散等特点，通过膦酸改性处理使其具有亲水性能，填充于环保型水性路标涂料中，减轻了涂料质量，降低了成本，同时消除涂料内应力，确保了尺寸稳定性，赋予了涂料隔音、隔热、绝缘等性能，磷酸改性中空玻璃微球和丙烯酸乳液发挥协同作用,能明显增强涂料的干燥速度、硬度、耐磨性和抗紫外线粉化性能,满足道路标线涂料的特殊性能要求；（4）本发明水聚氨酯和丙烯酸乳液相混合，水性聚氨酯在水中呈柱状分散，以此制备的水性聚氨酯路标涂料具有良好的附着性，固化干燥时间短，大大缩短了施工时间。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种环保型水性路标涂料附着在沥青路面表面的示意图；图2为本发明提出的一种环保型水性路标涂料的光反射率测试图；图3为本发明提出的一种环保型水性路标涂料的热导率测试图；图4为本发明提出的一种环保型水性路标涂料的dsc曲线。
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
20.需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
21.本发明所使用的丙烯酸乳液（99%）购自上海保立佳新材料有限公司；水性聚氨酯乳液（99%）购自安徽安大华泰新材料有限公司；六水合硝酸锌（98%）购自默克医药生物科技公司；磷酸二氢钠（99%）购自苏州豪勤化工科技有限公司。
22.实施例1本发明一种环保型水性路标涂料及其制备方法，具体包括：一种环保型水性路标涂料，所述环保型水性路标涂料由a、b二组分组成；a组分按重量份组成包括：丙烯酸乳液30份，水性聚氨酯乳液30份，分散剂0.1份，消泡剂0.2份，颜料10份，无机填料15份，助溶剂5份，成膜剂5份，防冻剂5份，水20份；b组分为水性环氧固化剂。
23.其中，环保型水性路标涂料的制备方法包括如下步骤：s1. 将30份丙烯酸乳液和25份水性聚氨酯乳液混合，室温下快速搅拌15min至混合均匀，得到混合乳液；s2. 将0.1份分散剂，0.2份消泡剂，10份颜料，20份无机填料，5份助溶剂，5份防冻剂，5份成膜剂加入到混合乳液中，快速搅拌15min至混合均匀，得到涂料原浆；s3. 将20份水加入到涂料原浆进行稀释，搅拌15min，得到涂料。
24.其中，分散剂为硫酸氢铵，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂，无机填料为磷酸改性中空玻璃微球，助溶剂为丙二醇，成膜剂为己二醇，防冻剂为乙二醇。
25.其中，磷酸改性中空玻璃微球由中空玻璃微球制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液ph值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸改性中空玻璃微球。
26.其中，混合液的ph值使用异丁醇胺进行调整。
27.其中，a组分在使用前加入粘度调节剂，调节粘度至100ku。
28.其中，粘度调节剂为聚烯烃微粒。
29.其中，水性环氧固化剂为多元胺类化合物、聚酰胺和环氧-多胺加成物。
30.其中，环保型水性路标涂料应用在水泥路面或沥青路面。
31.其中，环保型水性路标涂料采用内混混合，施工前将上述a、b组分按重量以5:1的比例混合均匀，然后用单枪喷涂于路面，形成标线，最后常温下干燥固化即可。
32.实施例2本发明一种环保型水性路标涂料及其制备方法，具体包括：一种环保型水性路标涂料，所述环保型水性路标涂料由a、b二组分组成；a组分按重量份组成包括：丙烯酸乳液20份，水性聚氨酯乳液25份，分散剂0.1份，消泡剂0.2份，颜料10份，无机填料20份，助溶剂5份，成膜剂5份，防冻剂5份，水20份；
b组分为水性环氧固化剂。
33.其中，环保型水性路标涂料的制备方法包括如下步骤：s1. 将30份丙烯酸乳液和25份水性聚氨酯乳液混合，室温下快速搅拌15min至混合均匀，得到混合乳液；s2. 将0.1份分散剂，0.2份消泡剂，10份颜料，20份无机填料，5份助溶剂，5份防冻剂，5份成膜剂加入到混合乳液中，快速搅拌15min至混合均匀，得到涂料原浆；s3. 将20份水加入到涂料原浆进行稀释，搅拌15min，得到涂料。
34.其中，分散剂为硫酸氢铵，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂，无机填料为磷酸改性中空玻璃微球，助溶剂为丙二醇，成膜剂为己二醇，防冻剂为乙二醇。
35.其中，磷酸改性中空玻璃微球由中空玻璃微球制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液ph值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸改性中空玻璃微球。
36.其中，混合液的ph值使用异丁醇胺进行调整。
37.其中，a组分在使用前加入粘度调节剂，调节粘度至100ku。
38.其中，粘度调节剂为聚烯烃微粒。
39.其中，水性环氧固化剂为多元胺类化合物、聚酰胺和环氧-多胺加成物。
40.其中，环保型水性路标涂料应用在水泥路面或沥青路面。
41.其中，环保型水性路标涂料采用内混混合，施工前将上述a、b组分按重量以5:1的比例混合均匀，然后用单枪喷涂于路面，形成标线，最后常温下干燥固化即可。
42.实施例3本发明一种环保型水性路标涂料及其制备方法，具体包括：一种环保型水性路标涂料，所述环保型水性路标涂料由a、b二组分组成；a组分按重量份组成包括：丙烯酸乳液35份，水性聚氨酯乳液25份，分散剂0.1份，消泡剂0.2份，颜料10份，无机填料30份，助溶剂5份，成膜剂5份，防冻剂5份，水20份；b组分为水性环氧固化剂。
43.其中，环保型水性路标涂料的制备方法包括如下步骤：s1. 将30份丙烯酸乳液和25份水性聚氨酯乳液混合，室温下快速搅拌15min至混合均匀，得到混合乳液；s2. 将0.1份分散剂，0.2份消泡剂，10份颜料，20份无机填料，5份助溶剂，5份防冻剂，5份成膜剂加入到混合乳液中，快速搅拌15min至混合均匀，得到涂料原浆；s3. 将20份水加入到涂料原浆进行稀释，搅拌15min，得到涂料。
44.其中，分散剂为硫酸氢铵，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂，无机填料为磷酸改性中空玻璃微球，助溶剂为丙二醇，成膜剂为己二醇，防冻剂为乙二醇。
45.其中，磷酸改性中空玻璃微球由中空玻璃微球制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液ph值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸改性中空玻璃微球。
46.其中，混合液的ph值使用异丁醇胺进行调整。
47.其中，a组分在使用前加入粘度调节剂，调节粘度至100ku。
48.其中，粘度调节剂为聚烯烃微粒。
49.其中，水性环氧固化剂为多元胺类化合物、聚酰胺和环氧-多胺加成物。
50.其中，环保型水性路标涂料应用在水泥路面或沥青路面。
51.其中，环保型水性路标涂料采用内混混合，施工前将上述a、b组分按重量以5:1的比例混合均匀，然后用单枪喷涂于路面，形成标线，最后干燥固化即可。
52.对比例1与实施例1的区别在于，无机填料为蒙脱土，其余均与实施例1相同。
53.对比例2与实施例1的区别在于，无机填料为天然硅灰石，其余均与实施例1相同。
54.性能测试对所制得的一种环保型水性路标涂料的实施例与对比例进行了性能测试，将由实施例1、实施例2、实施例3、对比例1和对比例2制备的涂料均匀涂覆到玻璃板上，在相同温度下进行干燥，涂层厚度为0.115mm，然后按照gb/t9286-1998和gb/t1732-93国标的规定，测试涂层的耐磨性和附着力。
55.结果分析，耐磨性的克数越大，表示越不耐磨，使用寿命短；附着力数量约大，表示附着力越差；由表1可以看出，本发明实施例1的配方的耐磨性和沥青路面附着性明显好于对比例；如图1所示，本发明所制得的一种环保型水性路标涂料可以平整的附着在沥青路面的表面，同时具有良好的光滑程度；在图2中，与普通涂料的对比显示了环保型水性路标涂料具有良好的光反射性，使路标具有良好的清晰度和可见度；图3反应了环保型水性路标涂料具有较低的热导率，可以有效地减少因高温、高寒所带来的开裂和剥离；图4表示了环保型水性路标涂料的抗氧化性能，本发明所制得的一种环保型水性路标涂料具有良好的抗氧化性，使得涂料在日常使用中具有更佳的耐久性和经济性。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
57.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的方法并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相
似的制备方法方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述环保型水性路标涂料由a组分和b组分组成，a组分按重量份组成包括：丙烯酸乳液20-35份，水性聚氨酯乳液25-30份，分散剂0.1份，消泡剂0.2份，颜料10份，无机填料15-30份，助溶剂5份，成膜剂5份，防冻剂5份，水20份；b组分为水性环氧固化剂。2.根据权利要求1所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述分散剂为硫酸氢铵，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂，无机填料为磷酸改性中空玻璃微球，助溶剂为丙二醇，成膜剂为己二醇，防冻剂为乙二醇。3.根据权利要求2所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述磷酸改性中空玻璃微球由中空玻璃微球制得，首先将10g的中空玻璃微球加入100ml去离子水中，然后再加入0.6g乳化石蜡乳液并搅拌30min，随后加入2.3g六水合硝酸锌再次搅拌30min，然后将混合液ph值调制7，再次加入50ml浓度为5mmol的磷酸氢二钠，经老化后制得所述磷酸锌改性中空玻璃微球。4.根据权利要求3所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述混合液的ph值使用异丁醇胺进行调整。5.根据权利要求4所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述a组分在使用前加入粘度调节剂，调节粘度至100ku。6.根据权利要求5所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述粘度调节剂为聚烯烃微粒。7.根据权利要求6所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述水性环氧固化剂为多元胺类化合物、聚酰胺和环氧-多胺加成物。8.根据权利要求7所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述环保型水性路标涂料应用在水泥路面或沥青路面。9.根据权利要求8所述的一种环保型水性路标涂料，其特征在于：所述环保型水性路标涂料采用内混混合，施工前将上述a、b组分按重量以5:1的比例混合均匀，然后用单枪喷涂于路面，形成标线，最后干燥固化即可。10.根据权利要求9所述的一种环保型水性路标涂料及其制备方法，其特征在于，所述环保型水性路标涂料的制备方法包括如下步骤：s1. 将20-35份丙烯酸乳液和25-30份水性聚氨酯乳液混合，室温下快速搅拌15min至混合均匀，得到混合乳液；s2. 将0.1份分散剂，0.2份消泡剂，10份颜料，15-30份无机填料，5份助溶剂，5份防冻剂，5份成膜剂加入到混合乳液中，快速搅拌15min至混合均匀，得到涂料原浆；s3. 将20份水加入到涂料原浆进行稀释，搅拌15min，得到涂料。

技术总结
本发明公开了过滤技术领域的一种深层过滤纸板及其制备方法：所述环保型水性路标涂料由A、B二组分组成，以丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液和磷酸改性中空玻璃微球为主要原料，该环保型水性路标涂料能够有效避免磨损和剥落，同时采用水代替有机溶剂，涂料的VOC含量较低且无异味，不燃烧，毒性低，因此被广泛用于路标涂料，本发明使用水性聚氨酯作为涂料的原料配合防冻剂和磷酸改性中空玻璃微球无机填料，使该环保型水性路标涂料具有干燥速度快、强耐磨、耐水和耐老化的特性。耐水和耐老化的特性。耐水和耐老化的特性。


技术研发人员：孙玉明
受保护的技术使用者：江苏康爱特环境工程集团有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/9/11