一种热熔型反光标线涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种热熔型反光标线涂料及其制备方法，属于热熔标线涂料技术领域。本发明所述的热熔标线涂料由如下重量份的原料组成：C5石油树脂20‑25份、颜料3‑9份、滑石粉5‑15份、石英砂30‑40份、玻璃微珠25‑35份、增塑剂1‑2份。通过将石英砂、滑石粉和玻璃微珠混合均匀，之后依次加入颜料、C5石油树脂、增塑剂混合均匀，得到热熔型反光标线涂料。本发明所制备的热熔型反光标线涂料，耐磨性好、抗压强度高、软化点高、密度高，耐水、耐碱性良好；制备方法简单，操作容易，成本低廉，适用于工业大规模生产；所用原料安全、环保，不涉及污染性物质，符合绿色环保理念。

说明书

技术领域

本发明涉及热熔标线涂料技术领域，特别是涉及一种热熔型反光标线涂料及其制备方法。

背景技术

交通是国民经济的动脉，国民经济的发展离不开现代交通。反光道路交通标线是最为常见的交通安全设施之一，可在夜间为驾驶员指明行驶道路、提高行车效率，在保障通行安全方面具有举足轻重的作用。

我国应用的标线涂料当中热熔型道路标线涂料占主导地位，约占80％。然而，目前的热熔型路面标线涂料的质量却远不能跟上交通行业的快速发展，具体表现在标线的软化点较低、耐磨性差、色度不能满足夜间驾驶人的视认要求等问题。国家交通运输部相应也对道路标线开展了公路交通标线质量控制专项工作，旨在进一步提高公路交通标线质量水平，提升公路交通安全保障能力，更好地满足人民群众出行需求，因此开展热熔型标线涂料的配比优化研究及性能分析意义重大。

基于现有技术中热熔型反光道路标线涂料所存在的技术问题，亟需开发出一种软化点高、耐磨性好、密度、耐水性、耐碱性、抗压强度等综合性能优异的热熔标线涂料来解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种热熔型反光标线涂料及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使热熔标线涂料具有软化点高、耐磨性好、密度高、抗压强度好以及耐水性、耐碱性优良的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明目的之一是提供一种热熔型反光标线涂料，所述涂料由如下重量份的原料组成：C5石油树脂20-25份、颜料3-9份、滑石粉5-15份、石英砂30-40份、玻璃微珠25-35份、增塑剂1-2份。

进一步地，所述涂料由如下重量份的原料组成：C5石油树脂20份、颜料3份、滑石粉10份、石英砂35份、玻璃微珠30份、增塑剂2份。

进一步地，所述玻璃微珠为粒径为0.3-0.6mm或0.15-0.3mm的玻璃微珠中的一种或两种。

进一步地，所述颜料为钛白粉。

进一步地，所述钛白粉为锐钛矿型钛白粉。

进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。

进一步地，所述滑石粉为超细粉。

进一步地，所述滑石粉的目数为3000目。

进一步地，所述石英砂的目数为40-80目。

本发明目的之二是提供一种上述热熔型反光标线涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将石英砂、滑石粉和玻璃微珠混合均匀，之后加入颜料混合均匀，得到第一混合物；

步骤2，向第一混合物中加入C5石油树脂混合均匀，得到第二混合物；

步骤3，向第二混合物中加入增塑剂混合均匀，得到热熔标线涂料。

本发明热熔标线涂料的原理是：

(1)C5石油树脂分为通用型、调和型、无色透明型三种，平均分子量1000-2500。淡黄色或浅棕色片状或粒状固体，相对密度0.97-1.07。软化点70-140℃，折射率1.512。C5石油树脂是利用石油裂解后产生的烯烃或环烯烃馏分聚合而成的低分子量热塑性树脂，由连续性生产工艺制造。产品质量稳定可靠，外观呈浅黄色透明颗粒固体，无味，具有优良的溶解性、相溶性、粘接性、耐水性、耐候性、热稳定性、对酸碱具有化学稳定性。石油树脂与醇以外的许多溶剂相溶，与植物油、天然树脂、合成树脂、增塑剂等相溶性好。

(2)颜料可以遮盖树脂的颜色，提高涂膜的机械强度、附着力、耐光性及耐候性等。本发明选用锐钛矿型钛白粉作为颜料是因为锐钛矿型钛白粉白度高、同时具有较强的遮盖力，并且价格较低，所以本发明选择锐钛矿型钛白粉。

(3)石英砂能够增加涂膜的的柔韧性，提高涂膜的屏蔽效果，还可以改善涂膜的施工性能，使涂膜具有良好的流平性。本发明选用的石英砂为40-80目。常用的石英砂目数范围为10-120目，由于选择石英砂时，目数太低，即石英砂的粒度越大，导致加热涂料时树脂不能较好的将石英砂与其他成分粘结，使涂料的流动性较低；而如果目数较高时，石英砂的粒度越小，导致涂料的流动性较大。所以在选择石英砂木时，尽量选择适中的目数，所以本发明选择的石英砂为40-80目。

(4)滑石粉具有润滑性、抗黏、助流、绝缘性、熔点高、化学性质不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良特性。滑石粉的作用是能够提高涂料的流动性，滑石粉的加入量越多，涂料的流动性越好，但滑石粉的加入量太多，会使涂料的表面发粘，涂料不易干燥，所需干燥时间延长。

(5)制备热熔型反光道路标线涂料时，可将玻璃微珠按施工工艺分为预混玻璃微珠和面撒玻璃微珠。根据国家标准《道路标线用玻璃珠》(GB/T24722-2009)规定，路面标线用玻璃珠根据粒径分布不同，可分为1号、2号、3号三个型号，其粒径分布见表1，其中1号玻璃珠宜用作热熔型、双组份、水性路面标线涂料的面撒玻璃珠；2号玻璃珠宜用作热熔型、双组份、水性路面标线涂料的预混玻璃珠；3号玻璃珠宜用作溶剂型路面标线涂料的面撒玻璃珠。

表1玻璃珠的粒径分布

本发明所述玻璃珠微珠为2号预混玻璃珠，为粒径0.15-0.3mm或0.3-0.6mm中的一种或两种，折射率≥1.7，成圆率≥80％。把玻璃微珠预混在涂料里，可以使标线在使用过程中，经过车辆轮胎不断的磨损后，预混到涂料中的玻璃微珠可以持续的露出，能够保证标线在整个使用过程中持久保持反光效果。

(6)助剂在热熔型道路标线涂料中的含量最低，但它的作用非常重要，它可以改进生产工艺，保持贮存稳定，改善施工条件，提高产品质量。助剂分为增塑剂、增稠剂、流平剂等，合理正确选用助剂能够降低成本，提高经济效益，提升所制备涂料的性能，本发明所用助剂为增塑剂邻苯二甲酸二辛脂(DOP)，由于填料中的石英砂和滑石粉易结团，柔韧性较弱，且树脂易氧化，耐候性较差，因此本发明选择加入适量的增塑剂DOP，来保证涂料的耐候性，增强填料的分散性。

本发明采用上述几种原料，并配以合适的重量份数，使制备得到的热熔标线涂料具有软化点高、耐磨性好、密度高、抗压强度好以及耐水性、耐碱性优良的特点。

本发明公开了以下技术效果：

(1)本发明所制备的热熔标线涂料，耐磨性好、抗压强度高、软化点高、密度高，耐水、耐碱性良好；

(2)本发明热熔标线涂料的制备方法简单，操作容易，成本低廉，适用于工业大规模生产；

(3)本发明所用原料安全、环保，不涉及污染性物质，符合绿色环保理念。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

实施例1

本实施例的热熔型反光标线涂料由以下原料组成：C5石油树脂(通用型)22.5Kg、锐钛矿型钛白粉3kg、滑石粉(3000目)10kg、石英砂(40目)35kg、粒径为0.3-0.6mm的玻璃微珠17.5kg、粒径为0.15-0.3mm的玻璃微珠10kg，增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)DOP 2kg。

步骤1，将石英砂、滑石粉和玻璃微珠依次放入机械搅拌器，启动搅拌装置，转速为150r/min，搅拌15分钟，使上述无机物充分混和均匀；之后再将钛白粉放入机械搅拌器，转速为150r/min，搅拌10分钟，得到第一混合物；

步骤2，向第一混合物中分少量多次加入C5石油树脂，转速为250r/min，搅拌15分钟，得到第二混合物；

步骤3，将增塑剂DOP加入到助剂喷淋装置中，通过助剂喷淋装置将DOP喷洒到第二混合物中，待DOP喷洒完全，调整机械搅拌器的转速为250r/min，搅拌30min，得到热熔型反光标线涂料。

实施例2

本实施例的热熔型反光标线涂料由以下原料组成：C5石油树脂20Kg、锐钛矿型钛白粉3kg、滑石粉(3000目)10kg、石英砂(60目)35kg、粒径为0.3-0.6mm的玻璃微珠20kg、粒径为0.15-0.3mm的玻璃微珠10kg，增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)DOP 2kg。

步骤1，将石英砂、滑石粉和玻璃微珠依次放入机械搅拌器，启动搅拌装置，转速为150r/min，搅拌18分钟，使上述无机物充分混和均匀；之后再将钛白粉放入机械搅拌器，转速为150r/min，搅拌10分钟，得到第一混合物；

步骤2，向第一混合物中分少量多次加入C5石油树脂，转速为250r/min，搅拌15分钟，得到第二混合物；

步骤3，将增塑剂DOP加入到助剂喷淋装置中，通过助剂喷淋装置将DOP喷洒到第二混合物中，待DOP喷洒完全，调整机械搅拌器的转速为250r/min，搅拌30min，得到热熔型反光标线涂料。

实施例3

本实施例的热熔型反光标线涂料由以下原料组成：C5石油树脂22.5Kg、锐钛矿型钛白粉3kg、滑石粉(3000目)10kg、石英砂(80目)35kg、粒径为0.3-0.6mm的玻璃微珠15kg、粒径为0.15-0.3mm的玻璃微珠12.5kg，增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)DOP 2kg。

步骤1，将石英砂、滑石粉和玻璃微珠依次放入机械搅拌器，启动搅拌装置，转速为150r/min，搅拌20分钟，使上述无机物充分混和均匀；之后再将钛白粉放入机械搅拌器，转速为150r/min，搅拌10分钟，得到第一混合物；

步骤2，向第一混合物中分少量多次加入C5石油树脂，转速为250r/min，搅拌15分钟，得到第二混合物；

步骤3，将增塑剂DOP加入到助剂喷淋装置中，通过助剂喷淋装置将DOP喷洒到第二混合物中，待DOP喷洒完全，调整机械搅拌器的转速为250r/min，搅拌30min，得到热熔型反光标线涂料。

实施例4

本实施例的热熔型反光标线涂料由以下原料组成：C5石油树脂20Kg、锐钛矿型钛白粉3kg、滑石粉(3000目)10kg、石英砂(80目)35kg、粒径为0.3-0.6mm的玻璃微珠15kg、粒径为0.15-0.3mm的玻璃微珠15kg，增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)DOP 2kg。

制备步骤1-3与实施例1相同。

实施例5

本实施例的热熔型反光标线涂料由以下原料组成：C5石油树脂25Kg、锐钛矿型钛白粉6kg、滑石粉(3000目)15kg、石英砂(80目)30kg、粒径为0.3-0.6mm的玻璃微珠25kg，增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)DOP 1kg。

制备步骤1-3与实施例1相同。

实施例6

本实施例的热熔型反光标线涂料由以下原料组成：C5石油树脂25Kg、锐钛矿型钛白粉9kg、滑石粉(3000目)5kg、石英砂(80目)40kg、粒径为0.15-0.3mm的玻璃微珠35kg，增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)DOP 1.5kg。

制备步骤1-3与实施例1相同。

对比例1

与实施例4不同之处在于，原料中还包括重质碳酸钙55Kg。

对比例2

与实施例4不同之处在于，原料中还包括白油0.5Kg。

对比例3

与实施例4不同之处在于，原料中还包括白蜡0.5Kg。

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔型反光标线涂料进行抗压强度测试

根据《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)规定的测试方法进行测试：取每个实施例制得的热熔型反光标线涂料浇制成20mm×20mm×20mm的涂料抗压试块3块，在标准试验温度下放置24h后作抗压实验，电子万能材料试验机的精度不低于0.5级，预负荷为10N，加载速度为30mm/min。标准规定：热熔普通型和反光型标线涂料的抗压强度应≥12MPa。

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线涂料的抗压强度结果如表2所示：

表2热熔型反光标线涂料的抗压强度测试结果

由表2可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的抗压强度测试值均≥12MPa，试块抗压强度平均值为24.34MPa，优于对比例1-3，满足标准的要求，抗压性能较好。

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔型反光标线涂料进行软化点测试

软化点的测定按《色漆和清漆用漆基软化点测定法：环球法》(GB/T9284)进行测定，每个实施例测定两个软化点，取平均值。根据《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)的要求，热熔普通型及热熔反光型的软化点90-125℃；热熔突起型的软化点≥100℃。

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线涂料的软化点，试验结果如表3所示：

表3热熔型反光标线涂料的软化点测试结果

由表3可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的软化点较高，平均值为111.59℃，优于对比例1-3，符合国家规范要求,可以很好的应用于道路上。

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔型反光标线涂料进行耐水性测试

热熔型反光标线涂料的耐水性按《涂膜耐水性测定法》(GB/T 1733)进行测定。根据《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)规定：在水中浸泡24h应无异常现象。

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线的耐水性，试验结果如表4所示。

表4热熔标线涂料的耐水性测试结果

由表4可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的耐水性测试结果均无异常,耐水性良好,符合国家规范要求。

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔型反光标线涂料进行耐碱性测试

热熔型反光标线涂料的耐碱性按《建筑涂料涂层耐碱性的测定》(GB/T9265)进行测定。根据《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)规定：在氢氧化钙饱和溶液中浸泡24h应无异常现象。

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线涂料的耐碱性，试验结果如表5所示。

表5热熔型反光标线涂料的耐碱性测试结果

由表5可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的耐碱性测试结果均无异常,耐碱性良好,符合国家规范要求。

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔型反光标线涂料进行密度测量

根据《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)规定，每个实施例浇制3个20mm*20mm*20mm的试样，冷却至室温。用稍加热的刮刀削掉端头表面的突出部分，用100号砂纸将各面磨平。放置24h后用游标卡尺测量(精确至0.1mm)，供作试块。将3块试块称量准确至0.05g，用公式密度＝质量/体积计算得到涂料的密度。

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线涂料的密度，试验结果如表6所示。

表6热熔型反光标线涂料的密度测试结果

由表6可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的密度测试结果均无异常,密度均在1.8-2.3g/cm

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔型反光标线涂料进行耐磨性测试

热熔型反光标线涂料的耐磨性按《漆膜耐磨性测定法》(GB/T 1768)进行测定。选用100号砂轮，荷载1000g，旋转200转后测失重。根据《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)规定：热熔类的磨损失重应≤80mg。

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线涂料的耐磨性，试验结果如表7所示。

表7热熔型反光标线涂料的耐磨性测试结果

由表7可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的耐磨性测试结果均无异常,均小于80mg，符合国家规范要求。

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔标线涂料进行流动度测试

热熔型反光涂料的流动度按照《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)进行测定，规定热熔型道路反光标线的流动度应满足35s±10s。具体测定方法如下：现将流动度测定杯加热至200℃左右，并保持1h；将热熔涂料加入热熔杯中,放置在加热炉上，在搅拌状态下加热至180-200℃进行熔融,直至涂料熔融呈施工状态,使其上下完全均匀一致,且无气泡。将熔融后的涂料,立即倒满预热后的流动度测定杯中,打开流出口并同时按动秒表记时；涂料流完时立即记下流完的时间；重复三次试验,取其流完的试件的平均值即为流动度。

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线涂料的流动度，试验结果如表8所示。

表8热熔型反光标线涂料的流动度测试结果

由表8可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的流动度测试结果均无异常,流动度良好,符合国家规范要求。

对实施例1-6、对比例1-3所制备的热熔型反光标线涂料进行反光性能验证：

标线的反光性能是通过测量标线的逆反射亮度系数来进行验证的。根据标准《新划路面标线初始逆反射亮度系数及测试方法》(GB/T21383-2008)规定，白色反光标线的初始逆反射亮度系数不应低于150mcd·m

实施例1-6和对比例1-3制备得到的热熔型反光标线涂料的逆反射亮度系数，试验结果如表9所示。

表9热熔型反光标线涂料的逆反射亮度系数测试结果(单位：mcd·m

由表9可知，本发明实施例1-6制备得到的热熔型反光标线涂料的逆反射亮度系数测试结果均无异常,均大于150mcd·m

综上能够看出，本发明的热熔型反光标线涂料具有流动度好、抗压强度高、软化点高、耐磨性好、耐水、耐碱性良好等特点，是一种能够提高路面标线材料性能，减少路面标线磨损的产品。采用本发明的热熔标线涂料对道路划线后，密度高、耐磨性好，可有效延长道路标线的使用寿命。本发明的热熔标线涂料在施工时，无需大型设备，施工简便，易于操作，实施例1-6、对比例1-3的样本不粘胎干燥时间小于3min，符合标准《路面标线涂料》(JT/T280-2004)规定。对有磨损的路面进行标线划制完毕后即可通车，能够随时随地的修补路面标线，且不会对原来的路面产生破坏，不会影响交通的正常通行。因此，本发明的热熔标线涂料具有更加广阔的应用前景。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。