CN108059861A - 一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，包括浆料和固化剂。所述浆料的组分及各组分的质量份数配比为：水性丙烯酸乳液120‑150份、双酚A型环氧树脂20‑30份、2‑乙基己基硫酸钠5‑8份、钛白粉20‑25份、分散剂2‑5份、水性润湿剂2‑3份、流平剂2‑3份、改性纳米二氧化硅粉体5‑8份、融冰雪粉体5‑8份、夜光粉3‑5份、石英砂5‑8份、水20‑40份；所述固化剂的组分及各组分的质量份数配比为：有机硅改性丙烯酸树脂100份、α‑氰基丙烯酸乙酯20‑30份、三乙烯四胺30‑40份。本发明的斑马线涂料具有防滑、疏水以及融雪性能，在雨雪天气时，能够防止斑马线涂层表面存积雨雪，从而防止车辆在路过斑马线时打滑或行人摔倒。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料及其制备方法。
背景技术
现有技术中用来刷涂道路斑马线的涂料已具有一定的防滑系数，在斑马线涂层表面干燥时，具有一定的防滑性能，但在遇到雨雪天气时，斑马线涂层表面会有雨或雪，雨或雪的存在使得斑马线涂层表面湿滑，从而导致行进中的车辆出现打滑的现象，行走的人们出现滑到的现象，特别是在秋冬季节，时常发生老人在过马路时因斑马线防滑性能差导致摔倒的情况发生。此外，现有的斑马线不具有夜光效果，在夜晚灯光较弱时很容易看不清斑马线，从而导致行人在穿过横道时发生事故，因此，需要提出一种具有疏水、融雪以及夜光性能的防滑斑马线涂料。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提出一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料及其制备方法，以在雨雪天气时，能够防止斑马线涂层表面存积雨雪，从而防止车辆在路过斑马线时打滑或行人摔倒的情况出现。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，包括浆料和固化剂。
所述浆料的组分及各组分的质量份数配比为：水性丙烯酸乳液120-150份、双酚A型环氧树脂20-30份、2-乙基己基硫酸钠5-8份、钛白粉20-25份、分散剂2-5份、水性润湿剂2-3份、流平剂2-3份、改性纳米二氧化硅粉体5-8份、融冰雪粉体5-8份、夜光粉3-5份、石英砂5-8份、水20-40份；
所述固化剂的组分及各组分的质量份数配比为：有机硅改性丙烯酸树脂100份、α-氰基丙烯酸乙酯20-30份、三乙烯四胺30-40份。
优选地，所述水性丙烯酸乳液的分子量大于200000，酸值在50-55mgKOH/g。
优选地，所述改性纳米二氧化硅粉体的合成方法为：正硅酸乙酯与无水乙醇在室温下混合搅拌10min，再滴加蒸馏水与氨水的混合溶液，在60℃下强烈搅拌2h后再逐滴加入甲基三乙氧基硅烷，继续搅拌1h后，室温陈化1-2d，然后置于60℃烘箱中2d使溶剂蒸发，得到表面疏水的纳米二氧化硅粉体。
优选地，所述改性纳米二氧化硅粉体的合成原料的质量份数比为正硅酸乙酯:无水乙醇:的耐用性。
综上，与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1.本发明的斑马线涂料包括浆料和固化剂，浆料和固化剂分开存放，混合使用，使用方便，与地面的粘接固定性能好，延长了斑马线涂层的使用寿命。
2.本发明的斑马线涂料具有疏水融雪性能，通过在涂料配方中添加缩短纳米二氧化硅粉体，增加了涂层的疏水性能，且涂层与水的接触角为165°-175°，滚动角为2-5°，涂层疏水性能优异，涂层表面不会有积水存在；通过在涂料配方中添加融冰雪粉体，通过高分子薄膜材料将融雪物质包裹起来，使融雪物质缓释效果更好，延长了斑马线涂层的融雪时间，可维持道路自融冰雪功能一年以上，适用于北方雨雪天气较多的地区，在降雪后能够第一时间使雪融化，并配合改性纳米二氧化硅粉体的疏水性能，使斑马线涂层表面干燥，避免雨雪引起涂层表面湿滑导致车辆打滑或行人摔倒。并且涂料组分中还增加有石英砂，能够增强涂层的防滑性能，从而进一步防止车辆打滑或行人摔倒的情况发生。
3.本发明的斑马线涂料具有夜光效应，通过在涂料组分中加入夜光粉，使得涂层在夜晚光线较差时发出夜光，从而对行人起到警醒作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，包括浆料和固化剂。
所述浆料的组分及各组分的质量份数配比为：水性丙烯酸乳液130份、双酚A型环氧树脂25份、2-乙基己基硫酸钠6份、钛白粉24份、分散剂3份、水性润湿剂2.5份、流平剂2.5份、改性纳米二氧化硅粉体6份、融冰雪粉体6份、夜光粉4份、石英砂6份、水30份；
所述固化剂的组分及各组分的质量份数配比为：有机硅改性丙烯酸树脂100份、α-氰基丙烯酸乙酯25份、三乙烯四胺35份。
所述水性丙烯酸乳液的分子量为300000，酸值为50mgKOH/g。
所述改性纳米二氧化硅粉体的合成方法为：2质量份的正硅酸乙酯与60质量份的无水乙醇在室温下混合搅拌10min，再滴加8质量份蒸馏水与2质量份氨水的混合溶液，在60℃下强烈搅拌2h后再逐滴加入12质量份的甲基三乙氧基硅烷，继续搅拌1h后，室温陈化1.5d，然后置于60℃烘箱中2d使溶剂蒸发，得到表面疏水的纳米二氧化硅粉体。
所述融冰雪粉料的合成方法为：将过筛得到的氯化钠在底喷流化床包衣机中采用底喷包衣的方法将乙基纤维素溶液均匀包裹在其表面，干燥后过筛，再加入0.5质量份葡萄糖酸钠得到的融冰雪粉料；所述乙基纤维素溶液是将5质量份的乙基纤维素加入到100质量份的乙氨水:蒸馏水:甲基三乙氧基硅烷＝1:30:(2-5):1:(4-8)。
优选地，所述融冰雪粉料的合成方法为：将过筛得到的融雪物质在底喷流化床包衣机中采用底喷包衣的方法将包衣材料溶液均匀包裹在其表面，干燥后过筛，再加入添加剂得到的融冰雪粉料；所述包衣材料溶液是将3-10质量份的包衣材料加入到90-130质量份的溶剂中，常温搅拌均匀后静置24h得到的。
优选地，所述融雪物质为氯化钠、氯化钙、氯化镁或醋酸钾。
优选地，所述包衣材料为疏水性包衣材料中的乙基纤维素、丙烯酸树脂或聚乙烯醇缩丁醛；所述溶剂乙醇。
优选地，所述添加剂为葡萄糖酸钠、亚硝酸钠或偏硅酸钠；制备10-50质量份的融冰雪粉料添加的添加剂为0.5-2质量份。
上述防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料的制备方法为：
所述浆料的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，先将水、钛白粉、2-乙基己基硫酸钠、分散剂、水性润湿剂、流平剂、改性纳米二氧化硅粉体、融冰雪粉体、夜光粉、石英砂和混合并分散均匀后，加入水性丙烯酸乳液和双酚A型环氧树脂搅拌均匀，得到浆料；
所述固化剂的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，将有机硅改性丙烯酸树脂、α-氰基丙烯酸乙酯和三乙烯四胺搅拌均匀得到固化剂。
优选地，所述浆料和固化剂分开存储，使用时混合均匀，且浆料和固化剂混合时的质量比为(1-2)∶1。
本发明的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料的组分作用机理为：
本发明的斑马线涂料在常规斑马线涂料组分中加入改性纳米二氧化硅粉体、融冰雪粉体、夜光粉和石英砂，改性纳米二氧化硅粉体通过对二氧化硅进行改性，使其具有优异的超疏水性能，使得涂层与水的接触角为165°-175°，滚动角为2-5°，从而使得斑马线涂层表面不会有积水存在。融冰雪粉体通过高分子薄膜材料将融雪物质包裹起来，使融雪物质缓释效果更好，延长了斑马线涂层的融雪时间，可维持道路自融冰雪功能一年以上，适用于北方雨雪天气较多的地区，在降雪后能够第一时间使雪融化，并配合改性纳米二氧化硅粉体的疏水性能，使斑马线涂层表面干燥，避免雨雪引起涂层表面湿滑导致车辆打滑或行人摔倒。夜光粉增加了涂层的夜光效应，从而在夜晚光线较差时能够对行人起到警醒作用。石英砂增强了斑马线涂层的防滑性能。分散剂能够缩短纳米二氧化硅粉体、融冰雪粉体和夜光粉等组分的分散时间均匀，增强浆料的稳定性。本发明通过浆料和固化剂配合使用，固化粘接效果好，能够对浆料中的融冰雪粉体和石英砂起到很好的固化作用，并且通过在浆料中添加水性润湿剂，水性润湿剂能够降低体系的表面张力，提高涂层对地面的润湿，提高附着力，从而增强涂层醇中，常温搅拌均匀后静置24h得到的。
上述防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料的制备方法为：
所述浆料的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，先将水、钛白粉、2-乙基己基硫酸钠、分散剂、水性润湿剂、流平剂、改性纳米二氧化硅粉体、融冰雪粉体、夜光粉、石英砂和混合并分散均匀后，加入水性丙烯酸乳液和双酚A型环氧树脂搅拌均匀，得到浆料；
所述固化剂的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，将有机硅改性丙烯酸树脂、α-氰基丙烯酸乙酯和三乙烯四胺搅拌均匀得到固化剂。
所述浆料和固化剂分开存储，使用时混合均匀，且浆料和固化剂混合时的质量比为1.5∶1。
实施例2
一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，包括浆料和固化剂。
所述浆料的组分及各组分的质量份数配比为：水性丙烯酸乳液120份、双酚A型环氧树脂30份、2-乙基己基硫酸钠8份、钛白粉25份、分散剂5份、水性润湿剂3份、流平剂3份、改性纳米二氧化硅粉体5份、融冰雪粉体8份、夜光粉5份、石英砂5份、水40份；
所述固化剂的组分及各组分的质量份数配比为：有机硅改性丙烯酸树脂100份、α-氰基丙烯酸乙酯20份、三乙烯四胺40份。
所述水性丙烯酸乳液的分子量为300000，酸值为55mgKOH/g。
所述改性纳米二氧化硅粉体的合成方法为：2质量份的正硅酸乙酯与60质量份的无水乙醇在室温下混合搅拌10min，再滴加10质量份蒸馏水与2质量份氨水的混合溶液，在60℃下强烈搅拌2h后再逐滴加入8质量份的甲基三乙氧基硅烷，继续搅拌1h后，室温陈化2d，然后置于60℃烘箱中2d使溶剂蒸发，得到表面疏水的纳米二氧化硅粉体。
所述融冰雪粉料的合成方法为：将过筛得到的氯化钙在底喷流化床包衣机中采用底喷包衣的方法将丙烯酸树脂溶液均匀包裹在其表面，干燥后过筛，再加入2质量份亚硝酸钠得到的融冰雪粉料；所述丙烯酸树脂溶液是将10质量份的丙烯酸树脂加入到130质量份的乙醇中，常温搅拌均匀后静置24h得到的。
上述防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料的制备方法为：
所述浆料的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，先将水、钛白粉、2-乙基己基硫酸钠、分散剂、水性润湿剂、流平剂、改性纳米二氧化硅粉体、融冰雪粉体、夜光粉、石英砂和混合并分散均匀后，加入水性丙烯酸乳液和双酚A型环氧树脂搅拌均匀，得到浆料；
所述固化剂的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，将有机硅改性丙烯酸树脂、α-氰基丙烯酸乙酯和三乙烯四胺搅拌均匀得到固化剂。
所述浆料和固化剂分开存储，使用时混合均匀，且浆料和固化剂混合时的质量比为2∶1。
实施例3
一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，包括浆料和固化剂。
所述浆料的组分及各组分的质量份数配比为：水性丙烯酸乳液150份、双酚A型环氧树脂20份、2-乙基己基硫酸钠5份、钛白粉20份、分散剂5份、水性润湿剂2份、流平剂2份、改性纳米二氧化硅粉体8份、融冰雪粉体8份、夜光粉3份、石英砂8份、水20份；
所述固化剂的组分及各组分的质量份数配比为：有机硅改性丙烯酸树脂100份、α-氰基丙烯酸乙酯30份、三乙烯四胺30份。
所述水性丙烯酸乳液的分子量为300000，酸值为52mgKOH/g。
所述改性纳米二氧化硅粉体的合成方法为：2质量份的正硅酸乙酯与60质量份的无水乙醇在室温下混合搅拌10min，再滴加4质量份蒸馏水与2质量份氨水的混合溶液，在60℃下强烈搅拌2h后再逐滴加入16质量份的甲基三乙氧基硅烷，继续搅拌1.5h后，室温陈化1.5d，然后置于60℃烘箱中2d使溶剂蒸发，得到表面疏水的纳米二氧化硅粉体。
所述融冰雪粉料的合成方法为：将过筛得到的氯化镁在底喷流化床包衣机中采用底喷包衣的方法将聚乙烯醇缩丁醛溶液均匀包裹在其表面，干燥后过筛，再加入1.5质量份偏硅酸钠得到的融冰雪粉料；所述聚乙烯醇缩丁醛溶液是将5质量份的乙基纤维素加入到100质量份的乙醇中，常温搅拌均匀后静置24h得到的。
上述防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料的制备方法为：
所述浆料的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，先将水、钛白粉、2-乙基己基硫酸钠、分散剂、水性润湿剂、流平剂、改性纳米二氧化硅粉体、融冰雪粉体、夜光粉、石英砂和混合并分散均匀后，加入水性丙烯酸乳液和双酚A型环氧树脂搅拌均匀，得到浆料；
所述固化剂的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，将有机硅改性丙烯酸树脂、α-氰基丙烯酸乙酯和三乙烯四胺搅拌均匀得到固化剂。
所述浆料和固化剂分开存储，使用时混合均匀，且浆料和固化剂混合时的质量比为1∶1。
取现有技术中使用的顺通牌热熔道路白色标线涂料作为对比例，参照交通行业标准《路面标线涂料》JT/T 280-2004对对比例的涂料与上述实施例1至3的涂料形成的涂层进行测试，测试项目包括防滑性、耐磨性、疏水性、融雪性和夜光性，在测试结果如下表1所示。
表1 涂层测试结果
通过上述测试结果可知，通过本发明的配方和制备方法制得的斑马线涂料与现有技术的涂料相比，磨耗量小于对比例，因此耐磨性能优异；通过本发明的配方和制备方法制得的斑马线涂料BPN值大于对比例，抗滑性能优异；且与对比例相比，本发明的涂料具有疏水性、融雪性和夜光性，这是对比例所不具备的，因此本发明的斑马线涂料能够融雪疏水，保持涂层表面干燥，从而增强了防滑性能，解决了现有技术中斑马线涂层在雨雪天气下湿滑而导致车辆打滑、行人摔倒的情况。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，包括浆料和固化剂，其特征在于，
所述浆料的组分及各组分的质量份数配比为：水性丙烯酸乳液120-150份、双酚A型环氧树脂20-30份、2-乙基己基硫酸钠5-8份、钛白粉20-25份、分散剂2-5份、水性润湿剂2-3份、流平剂2-3份、改性纳米二氧化硅粉体5-8份、融冰雪粉体5-8份、夜光粉3-5份、石英砂5-8份、水20-40份；
所述固化剂的组分及各组分的质量份数配比为：有机硅改性丙烯酸树脂100份、α-氰基丙烯酸乙酯20-30份、三乙烯四胺30-40份。
2.根据权利要求1所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸乳液的分子量大于200000，酸值在50-55mgKOH/g。
3.根据权利要求1所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅粉体的合成方法为：正硅酸乙酯与无水乙醇在室温下混合搅拌10min，再滴加蒸馏水与氨水的混合溶液，在60℃下强烈搅拌2h后再逐滴加入甲基三乙氧基硅烷，继续搅拌1h后，室温陈化1-2d，然后置于60℃烘箱中2d使溶剂蒸发，得到表面疏水的纳米二氧化硅粉体。
4.根据权利要求3所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅粉体的合成原料的质量份数比为正硅酸乙酯:无水乙醇:氨水:蒸馏水:甲基三乙氧基硅烷＝1:30:(2-5):1:(4-8)。
5.根据权利要求1所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述融冰雪粉料的合成方法为：将过筛得到的融雪物质在底喷流化床包衣机中采用底喷包衣的方法将包衣材料溶液均匀包裹在其表面，干燥后过筛，再加入添加剂得到的融冰雪粉料；所述包衣材料溶液是将3-10质量份的包衣材料加入到90-130质量份的溶剂中，常温搅拌均匀后静置24h得到的。
6.根据权利要求5所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述融雪物质为氯化钠、氯化钙、氯化镁或醋酸钾。
7.根据权利要求5所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述包衣材料为疏水性包衣材料中的乙基纤维素、丙烯酸树脂或聚乙烯醇缩丁醛；所述溶剂乙醇。
8.根据权利要求5所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述添加剂为葡萄糖酸钠、亚硝酸钠或偏硅酸钠；制备10-50质量份的融冰雪粉料添加的添加剂为0.5-2质量份。
9.如权利要求1-8中任一所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料的制备方法，其特征在于：
所述浆料的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，先将水、钛白粉、2-乙基己基硫酸钠、分散剂、水性润湿剂、流平剂、改性纳米二氧化硅粉体、融冰雪粉体、夜光粉、石英砂和混合并分散均匀后，加入水性丙烯酸乳液和双酚A型环氧树脂搅拌均匀，得到浆料；
所述固化剂的制备方法包括如下步骤：按组分质量份数配比，将有机硅改性丙烯酸树脂、α-氰基丙烯酸乙酯和三乙烯四胺搅拌均匀得到固化剂。
10.根据权利要求1-9任一项所述的防滑疏水且具有长效融雪性能的斑马线涂料，其特征在于，所述浆料和固化剂分开存储，使用时混合均匀，且浆料和固化剂混合时的质量比为(1-2)∶1。
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