一种改性道路标线反光涂料及其制备方法与流程

本发明涉及道路标线涂料相关，具体为一种改性道路标线反光涂料及其制备方法。

背景技术：

1、道路标线主要划设于道路表面，用于规范车辆和行人的通行，使之各行其道，互不干扰，保证交通安全畅通，因经受日晒雨淋，风雪冰冻，遭受车辆冲击磨耗，因此对其性能有严格的要求。首先要求干燥时间短，操作简单，以减少交通干扰；其次要求反射能力强，色彩鲜明，反光度强，使白天、夜晚都有良好的能见度；第三，具有抗滑性和耐磨性，以保证行车安全和使用寿命。

2、随着现代施工的快速化、环保化及对标线的耐磨、耐候及耐久性的高要求，低成本的热熔标线涂料成了我国道路标线涂料的首选。优良的热熔型标线涂料最重要的性能是其亮白度和施工时的流动性。

3、目前，我国常用的道路标线涂料一般分为常温溶剂性、水性道路标线涂料以及使用最多的热熔型道路标线涂料，一般的常温溶剂型道路标线涂料因其固体含量低，道路标线涂的涂层较薄(一般仅为0.1～0.3mm)，难以保证涂层的硬度和强度，无法粘附足够多的玻璃反光珠，进而无法达到夜晚反光效果，抗磨性差，并且在雨后容易会出现块状甚至是大积脱落的想象。使用寿命仅为3-6个月，需要不断的重复施工，这样还增加了费用和人工力，但是效果还是不是很理想，另外由于常温溶剂型涂料所使用的溶剂多是挥发性的，使用在施工过程中容易挥发，就会造成环境污染和施工不方便。

4、水性道路标线涂料是涂料市场上一种比较新型的涂料，较传统的溶剂型油漆涂料来说，水性涂料以水为溶剂，在生产和使用过程中的voc远远低于溶剂型油漆，对人体伤害小，因此，水性涂料更为节省资源、降低污染、低毒环保。但是对于道路标线涂料来说水性道路标线涂料有附着力弱，漆膜薄，硬度不够高、容易出划痕，干燥时间要长，造价高等缺点。

5、热熔型道路标线干燥快，涂膜厚，使用寿命长，反光持续性好，目前在我国高等级公路占统治地位。具有使用寿命长、耐磨性能好等特点，主要用于2级以上的公路和高速公路上，这种涂料划制的标线涂层厚度为(1.5～1.8)mm。热熔标线中通常添加有大量的玻璃微珠(添加量达18％～25％)，且标线表面也附着有一层玻璃微珠，这两者共同作用赋予热熔标线优异的逆反射性能。但是热熔型道路标线漆在气温较高时，玻璃珠易脱落，容易失去反光效果。现有的热熔标线在实际使用3～6个月后其逆反射系数便会下降到规范的最低要求150mcd·lx-1·m-2以下，远低于热熔标线长达2年的设计使用寿命，会导致夜间标线反光不清晰，存在严重的安全隐患，且铣刨原划线进行重新划线需要封闭交通，会影响车辆的正常运行。研究发现，热熔标线逆反射系数下降的主要原因在于玻璃微珠的剥落，而剥落的产生是因为玻璃微珠与底漆之间粘结不牢。

6、如专利cn201810517472.2公开了一种热熔反光型道路标线涂料，包括填料110-120份、改性松香-醇酸树脂20-25份、eva树脂5-10份、颜料7-8份、增塑剂2.0-2.4份、玻璃微珠40-50份混合而得。该热熔反光型道路标线涂料施工简便，只需一层铺设，可以增强玻璃微珠的粘附，但由于玻璃微珠与涂料体系相容性较差，难以混合均匀，易出现分层、沉降，在外界压力作用下迁移、析出，导致反射能力降低，反光度减弱，白天、夜晚不能很好的反光。并且对于增加改性操作对于涂料的其他功能未有增加，导致额外成本与其实用性不匹配。

技术实现思路

1、针对目前现有技术中热熔标线涂料玻璃珠容易剥落降低反射系数，影响标线使用寿命以及涂料功能性不足的问题，本发明旨在通过一种改性道路标线反光涂料及其制备方法，通过对热熔标线涂料中反光玻璃微珠的包覆改性，得到锐钛型纳米二氧化钛薄膜包覆的玻璃微珠，使用时热熔状态下再通过偶联剂使得混合树脂和混合填料的羧基与羟基类官能团与薄膜之间发生的偶联反应偶联，使得玻璃微珠与树脂及填料之间的粘附能力得到增强，减少玻璃微珠的剥落脱离，延长标线的使用寿命，同时二氧化钛负载与玻璃微珠表面时，形成光催化剂，具备光催化分解能力，可以有效分解道路上产生的有害气体，保护环境。

2、本发明技术方案如下所示：

3、一种改性道路标线反光涂料，包括以下质量份的组分：

4、混合树脂:20～30份；

5、颜料：2.5～5份；

6、混合填料：40～60份；

7、增塑剂：0.8～1.8份；

8、玻璃微珠：20～25份；

9、偶联剂：1.0～1.5份。

10、进一步的，所述混合树脂为c5石油树脂、乙烯-醋酸乙稀酯树脂(eva)及聚乙烯蜡(pe)、环氧树脂的混合物，混合树脂相较于单一树脂具备更加优良的特性，在热熔状态下，树脂之间以及树脂二氧化硅之间在偶联剂作用下发生偶联，可有效增强各物质之间的结合能力。

11、进一步的，所述混合填料为轻质碳酸钙、滑石粉、云母粉及石英砂的混合物，其中滑石粉可以改善涂膜的施工性能，使涂膜具有良好的流平性，云母粉加入涂料中，可以减少水在漆膜中的穿透性，还能减少涂膜的开裂的开裂倾向，提高涂膜的耐久性，石英砂性能稳定，耐酸耐磨，可以有效增强混合填料的耐磨能力。

12、进一步的，所述玻璃珠微珠通过锐钛型纳米二氧化钛包覆负载改性的玻璃珠微珠，所述玻璃珠微珠粒径为粒径0.08～0.15mm的空心玻璃微珠，所述锐钛型纳米二氧化钛粒径为0.2～0.4μm，可以通过粒径的控制，得到合适物理化学特性的的二氧化钛薄膜，同时得到催化性能优良的负载型光催化剂。

13、进一步的，所述颜料为金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉质量份5:1比例的混合物，金红石型钛白粉具有较高的硬度、密度与折光率，锐钛型钛白粉在紫外线照射下具有光敏性，具有微分化特性，且当二者的质量比在上述范围内时，可以增加体系的亮度因数、折光率和自洁性能。

14、进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂(dop)、邻苯二甲酸二丁酯(dbp)、矿物油、大豆色拉油以及长油度醇酸树脂中的一种或多种混合，用于增加涂料的可塑性。

15、进一步的，所述填料中各组分重量份为滑石粉4～5份、云母粉5～8份、石英砂15～20份及轻质碳酸钙25～30份。

16、进一步的，所述混合树脂各组分重量份为c5石油树脂14～20份、乙烯-醋酸乙稀酯树脂(eva)1～3份、聚乙烯蜡1～3份、环氧树脂1～3份。

17、进一步的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，用于树脂之间以及与二氧化钛之间的偶联反应，优选为钛酸丁酯。

18、改性道路标线反光涂料的制备方法，包括以下步骤：a.玻璃微珠改性；b.配置混合填料及混合树脂；c.按质量份将颜料、增塑剂、偶联剂、改性的玻璃微珠、混合树脂及混合填料混合均匀再进行研磨，得到目标改性道路标线反光涂料。

19、本发明的有益效果是：本发明通过对空心玻璃微珠改性增加玻璃微珠粘附能力的同时增加标线涂料的功能性，使用时标线表面的改性反光玻璃微珠在光照发挥二氧化钛的光学特性对道路上产生的废气进行光催化分解处理，随着玻璃微珠的不断剥落，涂料内玻璃珠逐渐显露于标线表面，长期有效的进行催化分解，降低汽车尾气带来的废气污染，涂料本身不产生废气，绿色环保，有效保护环境，与此同时增加标线紫外线的屏蔽吸收作用，耐磨耐候性以及自洁能力；本发明通过二氧化钛膜与树脂材料之间的偶联使得玻璃珠的吸附能力得到增强，有效减少空心玻璃微珠剥落的同时可以提高涂料抗压，抗裂能力，延长了涂料的有效使用寿命。