RU2745842C1

RU2745842C1 - Thermoplastic road marking material

Info

Publication number: RU2745842C1
Application number: RU2020127236A
Authority: RU
Inventors: Рустем Лукманович Сахапов; Талгат Ривгатович Габдуллин; Марат Мансурович Махмутов; Альфред Мидхатович Сулейманов; Рафиль Фаилевич Кашипов
Priority date: 2020-08-13
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2021-04-01

Abstract

FIELD: thermoplastics.

SUBSTANCE: invention relates to thermoplastic materials that can be used to mark the roadway with asphalt concrete pavement. Thermoplastic material for road and airfield marking includes epoxy resin, anhydride hardener, white acrylic enamel, according to the invention additionally contains a phosphor and marble chips in the following ratio of components, wt. %: epoxy resin 60, phosphor 5, white acrylic enamel 5, marble chips 30.

EFFECT: improved performance characteristics of the thermoplastic as a road marking material.

1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к термопластичным материалам, которые могут использоваться для разметки дорожного полотна с асфальтобетонным покрытием. Горизонтальная разметка проезжей части автомобильных дорог является одним из важнейших технических средств организации движения, обеспечивая его безопасность. Основными причинами разрушения разметки являются суровые погодные условия России, использование агрессивных противогололедных средств, воздействие горюче-смазочных материалов, плохое состояние дорожного полотна, а также довольно частое нарушение технологии изготовления разметочных материалов. Считается, что срок службы красок для разметки дорог не превышает одного года, а термопластов - не превышает двух лет. Преимущество термопластичных материалов перед красками заключается в том, что толщина наносимого слоя может быть увеличена до 1,5-4 см, что позволяет продлить срок службы дорожной разметки. В настоящее время существует проблема увеличения ресурса работы термопластичных разметочных материалов.The invention relates to thermoplastic materials that can be used to mark the roadway with asphalt concrete pavement. The horizontal marking of the carriageway of highways is one of the most important technical means of organizing traffic, ensuring its safety. The main reasons for the destruction of the markings are the harsh weather conditions in Russia, the use of aggressive deicing agents, the impact of fuels and lubricants, the poor condition of the roadway, as well as a fairly frequent violation of the technology for the production of marking materials. It is believed that road marking paints last less than one year, and thermoplastics less than two years. The advantage of thermoplastic materials over paints is that the thickness of the applied layer can be increased up to 1.5-4 cm, which allows to extend the service life of the road markings. Currently, there is a problem of increasing the service life of thermoplastic marking materials.

Известны термопластичные материалы для разметки дорожного полотна с асфальтобетонным покрытием, в составы которых входят различные типы синтетических связующих, определяющих основные технические показатели материала, а также наполнители, пигменты и другие целевые добавки. Так в патенте Австралии АИ-В-33-909/33, МКИ5 C09D 001/08, 005/10, 007/12, С04В 024/126 в качестве модификаторов использованы полиакрилаты, сополимеры акрилатов со стиролом.Known thermoplastic materials for road marking with asphalt concrete pavement, the compositions of which include various types of synthetic binders that determine the main technical parameters of the material, as well as fillers, pigments and other targeted additives. So in the Australian patent AI-B-33-909 / 33, MKI5 C09D 001/08, 005/10, 007/12, C04B 024/126 polyacrylates, copolymers of acrylates with styrene are used as modifiers.

Составы разметочных термопластов на основе нефтеполимерных смол описаны в патенте №1324553 (Англия), №420135 (Австрия), а в патенте №4713404 (США) заявлен состав на основе эпоксидной смолы. Наибольшее распространение для регионов с суровыми климатическими условиями получили разметочные материалы на основе полиэфирных смол - термопласты горячего нанесения [2]. К недостаткам известных изобретений следует отнести обилие компонентов, которое, однако, не приводит к улучшению таких важных свойств разметки, как водопоглощение и адгезия к асфальтобетону.Compositions of marking thermoplastics based on petroleum resins are described in patent No. 1324553 (England), No. 420135 (Austria), and in patent No. 4713404 (USA) a composition based on epoxy resin is claimed. The most widespread for regions with harsh climatic conditions are marking materials based on polyester resins - hot-applied thermoplastics [2]. The disadvantages of the known inventions include the abundance of components, which, however, does not lead to an improvement in such important properties of the markings as water absorption and adhesion to asphalt concrete.

Наиболее близким к предлагаемому материалу является термопластичный состав для маркировки дорожного полотна на основе твердой полиэфирной смолы, содержащий полиэфирную смолу с 40% терефталевой кислоты, включающий пластификатор - полиэфир на основе алифатических двухосновных кислот и гликолей, пигмент, наполнитель, антисидементационную добавку и светотехнические добавки [1]. Известный состав термопластичного материала решает задачу по улучшению эксплуатационных свойств дорожно-разметочного покрытия, однако показатели его стойкости к загрязнениям и водопоглощению недостаточно высоки.Closest to the proposed material is a thermoplastic composition for marking the roadway based on solid polyester resin, containing polyester resin with 40% terephthalic acid, including plasticizer - polyester based on aliphatic dibasic acids and glycols, pigment, filler, anti-sediment additive and lighting additives [1 ]. The known composition of the thermoplastic material solves the problem of improving the operational properties of the road marking pavement, however, the indicators of its resistance to pollution and water absorption are not high enough.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик термопласта как дорожно-разметочного материала, а именно: повышение его твердости, снижение интенсивности износа разметки и водопоглощения, а также получения нового покрытия с эффектом люминесцирования.The aim of the invention is to improve the performance characteristics of a thermoplastic as a road marking material, namely, to increase its hardness, to reduce the intensity of marking wear and water absorption, as well as to obtain a new coating with a luminescence effect.

Поставленная цель достигается тем, что термопластичный материал для разметки автомобильных дорог и аэродромов, включающий эпоксидную смолу, ангидридный отвердитель, акриловую эмаль белого цвета, согласно изобретению дополнительно содержит люминофор и мраморную крошку при следующем соотношении компонентов, мас. %:This goal is achieved in that the thermoplastic material for marking roads and airfields, including epoxy resin, anhydride hardener, white acrylic enamel, according to the invention additionally contains a phosphor and marble chips in the following ratio of components, wt. %:

Эпоксидная смола 60Epoxy resin 60

Люминофор 5Phosphor 5

Акриловая эмаль белого цвета 5White acrylic enamel 5

Мраморная крошка 30.Marble chips 30.

В качестве связующего используется низкомолекулярная диановая эпоксидная смола ЭД-16 и и изо-метилтетрагидрофталевого ангидрида в качестве ангидридного отвердителя.Low molecular weight Diane epoxy resin ED-16 and iso-methyltetrahydrophthalic anhydride as anhydride hardener are used as a binder.

Заявляемый состав термопластичного материала обеспечивает разметку, хорошо видную водителям как в светлое, так и в темное время суток при любой погоде, характеризуется низкой интенсивностью износа, не вызывает скольжения колес автомобилей, быстро сохнет при нанесении на дорожное полотно, имеет с ним хорошее сцепление и может эксплуатироваться в различных климатических зонах России в интервале температур от -40°С до +40°С. Высокая износостойкость термопласта обеспечивает длительный срок его службы - от 3-х до 4-х лет на дорогах с интенсивным автомобильным движением.The claimed composition of thermoplastic material provides a marking that is clearly visible to drivers both in daylight and in the dark in any weather, is characterized by low wear intensity, does not cause slipping of car wheels, dries quickly when applied to the roadway, has good adhesion with it and can be operated in various climatic zones of Russia in the temperature range from -40 ° С to + 40 ° С. The high wear resistance of the thermoplastic ensures a long service life - from 3 to 4 years on roads with heavy traffic.

В состав акриловой эмали входят пигменты и наполнители, сочетающиеся с модифицирующими присадками. Состав АК-511 соответствует ГОСТ Р52575-2006. Поверхность дороги предварительно вытирается начисто и обрабатывается сжатым воздухом, чтобы удалить грязь и другие остатки в местах, где должна быть применена краска. Краску сушат насухо до тех пор, пока она не налипает при контакте. При толщине наносимого слоя в 2,5 мм на 1 м² расходуется 3,5-4 кг краски.The composition of acrylic enamel includes pigments and fillers, combined with modifying additives. The composition of AK-511 complies with GOST R52575-2006. The road surface is pre-wiped clean and blown with compressed air to remove dirt and other residues from the areas where paint is to be applied. The paint is dried dry until it adheres on contact. With a layer thickness of 2.5 mm per 1 m ^2, 3.5-4 kg of paint is consumed.

Введение мраморной крошки обеспечивает дополнительный светоотражающий эффект разметки автомобильных дорог и аэродромов и снижает скольжение колес транспорта, а также положительно влияет на прочностные свойства разметки (твердость, износ и др.). Снижение содержания мраморной крошки в композиции ниже 10 мас. % приводит к снижению прочностных свойств термопласта, а повышение сверх 30 мас. % экономически неоправданно.The introduction of marble chips provides an additional reflective effect of road and airfield markings and reduces wheel slip of transport, and also has a positive effect on the strength properties of the markings (hardness, wear, etc.). Reducing the content of marble chips in the composition below 10 wt. % leads to a decrease in the strength properties of the thermoplastic, and an increase in excess of 30 wt. % is economically unjustified.

Технологический процесс изготовления термопласта для разметки автомобильных дорог и аэродромов состоит из двух стадий:The technological process of manufacturing thermoplastic for road and airfield marking consists of two stages:

1) подготовка сырья, которая включает подготовку наполнителей (мраморная крошка) и разогрев эпоксидной смолы до 100-120°С;1) preparation of raw materials, which includes the preparation of fillers (marble chips) and heating of the epoxy resin to 100-120 ° C;

2) изготовление термопластичного материала.2) manufacturing of thermoplastic material.

Смешение всех компонентов может осуществляться непосредственно в разметочной машине, или в реакторах, снабженных якорной мешалкой, или в смесителях горизонтального типа, снабженных лопастными мешалками. На качество термопластичного материала влияет порядок загрузки компонентов. Люминофор и эпоксидная смола сначала отдельно смешиваются вместе при температуре окружающей среды 73°±5°F, а затем полученная смесь смешивается с акриловой краской на водной основе. Люминофор и эпоксидная смола могут быть добавлены прямо в акриловую эмаль.Mixing of all components can be carried out directly in a marking machine, or in reactors equipped with an anchor stirrer, or in horizontal mixers equipped with paddle mixers. The order in which the components are loaded affects the quality of the thermoplastic material. The phosphor and epoxy are first mixed together separately at an ambient temperature of 73 ° ± 5 ° F, and then the resulting mixture is mixed with a water-based acrylic paint. Phosphor and epoxy can be added directly to acrylic enamel.

Пример 1. Для приготовления 10 кг термопласта сначала смешивают 6 кг (60 мас. %) эпоксидной смолы с 0,5 кг (5 мас. %) люминофором и при 73°±5°F. Образующаяся композиция приобретает хорошие поверхностно-активные и смачивающие свойства. Далее температуру смеси поднимают до 120°С и последовательно вводят наполнители: мраморную крошку - 3 кг (30 мас. %). Композицию добавляют в акриловую эмаль белого цвета 0,5 кг (5 мас. %).Example 1 To prepare 10 kg of thermoplastic, 6 kg (60 wt%) epoxy resin is first mixed with 0.5 kg (5 wt%) phosphor and at 73 ° ± 5 ° F. The resulting composition acquires good surface-active and wetting properties. Then the temperature of the mixture is raised to 120 ° C and fillers are sequentially introduced: marble chips - 3 kg (30 wt.%). The composition is added to white acrylic enamel 0.5 kg (5 wt%).

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ 2216564, МКИ6 C09D 167/02, E01F 9/04 Термопластичный состав для маркировки дорожного полотна / Авторы Морозов В.В., Крылов В.К., Кузнецов В.Д., Михайлова Т.В., Бубнова Б.Г. и др., заявка 2002122531/04, заяв. 2002.08.22, опубл. 20.11.2003, бюл. №1.1. RF patent 2216564, MKI6 C09D 167/02, E01F 9/04 Thermoplastic composition for road marking / Authors Morozov V.V., Krylov V.K., Kuznetsov V.D., Mikhailova T.V., Bubnova B .G. and others, application 2002122531/04, application. 2002.08.22, publ. 20.11.2003, bul. # 1.

2. Платонов А.П. Полимерные материалы в дорожном и аэродромном строительстве. - Л.: Автодор, - 1994. - 137 с.; Синтетические материалы, используемые при строительстве и ремонте автомобильных дорог. - Обзор, информ. - М.: НИИТЭХИМ, 1994. - вып. 2-31 с.).2. Platonov A.P. Polymeric materials in road and airfield construction. - L .: Avtodor, - 1994 .-- 137 p .; Synthetic materials used in the construction and repair of highways. - Review, inform. - M .: NIITEKHIM, 1994. - issue. 2-31 s.).

Claims

Thermoplastic material for marking roadways with asphalt concrete pavement, including epoxy resin, anhydride hardener, white acrylic enamel, characterized in that it additionally contains a phosphor and marble chips in the following ratio of components, wt. %:

Epoxy resin 60

Phosphor 5

White acrylic enamel 5

Marble chips 30.