一种生物基热熔型标线涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物基热熔型标线涂料及其制备方法。所述配方为石油树脂15.0

【技术实现步骤摘要】
一种生物基热熔型标线涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种生物基热熔型标线涂料，属于标线涂料
本专利技术还涉及上述的生物基热熔型标线涂料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济的迅速发展，交通运输量逐日增加，但随之交通事故也日益增多。造成事故的原因很多，但交通道路标线能见度差是重要原因之一。因此，为了强化交通管制，减少事故，交通部要求高速公路、国道上都要划上醒目的路面标线，实现快慢车道分道行驶。因此，生产出质量高、认知性好的路面标线涂料便显得尤为重要。
[0003]根据涂料种类的不同，路面标线涂料主要分为溶剂型、热熔型、双组分和水性涂料，目前我国的路用使用最多、用量最大的主要是热熔型标线涂料。热熔型涂料主要由树脂、颜料、填料和玻璃珠组成，施工时需将涂料加热到180℃
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220℃，涂料冷却固化后形成标线。由于涂料具有干燥快、使用寿命长、夜间反光效果好等优异性能，已成为我国使用时间最长、用量最大的标线涂料。近些年来，随着科学技术的发展，一些基于传统配方进行热熔型标线涂料的工艺优化也在不断的完善。已有研究表明，通过向树脂中加入弹性胶体对热熔型标线涂料进行改性，提高了涂料的耐磨性以及黏附性，有效提高了标线涂料的性能。云南省交通科学研究院针对路面标线涂料易开裂、耐久性差等问题，通过对树脂改性以及加入抗裂助剂，改性之后的涂料抗裂性技术指标优于国内外热熔产品的七倍以上。因此，继续开发研制新型环保涂料仍是今后热熔型标线涂料发展的趋势。
[0004]目前，热熔型标线涂料主要是由石油树脂作为成膜物质，但石油资源属于不可再生资源，因此发展非石油路线的材料是今后可持续发展的趋势和方向。对于路标涂料来说，利用生物质资源合成涂料所需的成膜物质或者助剂是实现热熔型标线涂料可持续发展的有效途径之一。生物基高分子材料来源广泛，是以生物再生资源为基础，借助生物或化学手段合成的高分子材料，这种材料从原材料到合成手段都最大程度避开了与石化资源的关系，最大程度上提升了高分子材料的环境友好程度。近年来，生物基高分子材料如聚羟基烷酸酯、聚脂肪族酯、聚己内酯等生物基高分子材料已经实现了工业化生产，并且广泛应用在了生物材料、化纤、涂料、医用抗菌材料等领域。但生物基高分子材料自身或者硬度大、或者强度低、或者韧性差，单独使用还存在一些技术限制，与其他材料结合则可以充分发挥其优势。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种新型的安全、环保、耐久性好的生物基热熔型标线涂料。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种生物基热熔型标线涂料，包括如下重量份的组份：石油树脂15.0
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22.0份、颜料3.0
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5.0份、骨质材料40.0
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60.0份、玻璃珠18.0
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22.0份、助剂0.5
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3.0份、生物基高分子材料0.5
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3.0份，其中，所述骨质材料为碳酸钙和石
英砂，碳酸钙和石英砂的质量比例为2:1。
[0007]本专利技术以环保型的生物基高分子材料作为涂料成膜物质的改性剂，合适掺量的生物基高分子材料在熔融后一些活性基团和涂料中石油树脂中的不饱和双键发生结合，可使得改性之后的涂料具有更大硬度和耐磨性能，涂料耐久性好。
[0008]进一步的，所述石油树脂为C5石油树脂，分子量1000
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2500g/mol。
[0009]进一步的，所述颜料为金红石型钛白粉。
[0010]进一步的，所述助剂为邻苯二甲酸二辛酯、二氧化硅、有机膨润土、EVA弹性胶体、聚乙烯蜡。所述邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂，可有效提高漆膜的柔韧性；所述二氧化硅和有机膨润土为防沉剂，可有效改善涂料的成型性；所述EVA弹性胶体为乙烯
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醋酸乙烯树脂，可有效改善漆膜的粘接性及抗张力，提高漆膜的耐低温性能；所述聚乙烯蜡为分散剂，可改善填料在树脂中的分散性，提高流动性及与地面的粘结力，提高耐磨、抗污性。
[0011]进一步的，所述生物基高分子材料为木质素改性聚己内酯。所述改性聚己内酯由木质素改性而成，分子量处于4000
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8000g/mol。木质素和聚己内酯均原料资源丰富，并且具有良好的生物相容性、良好的有机高聚物相容性，以及良好的生物降解性。
[0012]木质素改性聚己内酯的制备方法为：
[0013]S01,将适量的木质素粉末加入到DMF中，木质素与DMF的重量比为1：(2～2.5)；再加入相当于木质素0.1～0.5％重量份的聚氧化乙烯，于陶瓷反应罐中，在60
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65℃、惰性气体保护下搅拌反应2
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4小时，获得前驱体溶液；惰性气体优选为氮气；
[0014]S02,将纳米硅粉添加至所述前驱体溶液中，纳米硅粉与木质素的重量比为1：(50～60)，升温至70～75℃继续反应2
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4小时；获得硅包覆溶液；
[0015]S03,将相当于纳米硅粉1～2重量份的乙烯基氧烷加入到硅包覆溶液中，再加入HCl调节pH为4～5，70～75℃搅拌至少1h后，用碱中和至中性，喷雾干燥，获得硅烷化木质素；
[0016]S04,将60～100重量份的硅烷化木质素，50～70重量份的聚己内酯，0.1
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0.5重量份的引发剂(过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯中的一种或两种)、1
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2重量份的扩链剂(对苯二酚二羟乙基醚、双酚A和乙二醇中的任意一种)和3～5重量份的长链偶联剂(聚乙烯蜡)加入混合机中充分混合均匀，获得混合物料，混合物料经过双螺杆挤出机挤出造粒，获得木质素改性聚己内酯。进一步的，所述生物基高分子材料可替换为木质素改性聚乳酸。分子量处于8000
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10000g/mol。具有最良好的抗拉强度、延展度以及相容性，机械性能及物理性能良好。
[0017]木质素改性聚乳酸的制备方法为：
[0018]S01,将适量的木质素粉末加入到DMF中，木质素与DMF的重量比为1：(2～2.5)；再加入相当于木质素0.1～0.5％重量份的聚氧化乙烯，于陶瓷反应罐中，在60
‑
65℃、惰性气体保护下搅拌反应2
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4小时，获得前驱体溶液；惰性气体优选为氮气；
[0019]S02,将纳米硅粉添加至所述前驱体溶液中，纳米硅粉与木质素的重量比为1：(50～60)，升温至70～75℃继续反应2
‑
4小时；获得硅包覆溶液；
[0020]S03,将相当于纳米硅粉1～2重量份的乙烯基氧烷加入到硅包覆溶液中，再加入HCl调节pH为4～5，70～75℃搅拌至少1h后，用碱中和至中性，喷雾干燥，获得硅烷化木质素；
[0021]S04,将60～100重量份的硅烷化木质素，50～70重量份的聚乳酸，0.1
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0.5重量份的引发剂(过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物基热熔型标线涂料，其特征在于，包括如下重量份的组份：：石油树脂15.0
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22份、颜料3.0
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5.0份、骨质材料40.0
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60.0份、玻璃珠18.0
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22.0份、助剂0.5
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3.0份、生物基高分子材料0.5
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3.0份；所述石油树脂为C5石油树脂，分子量1000
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2500g/mol；所述生物基高分子材料包括分子量为4000
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8000g/mol木质素改性聚己内酯或分子量为8000
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10000g/mol木质素改性聚乳酸。2.根据权利要求1所述一种生物基热熔型标线涂料，其特征在于，所述颜料为金红石型钛白粉。3.根据权利要求1所述一种生物基热熔型标线涂料，其特征在于，所述助剂包括增塑剂、防沉剂、耐低温剂和分散剂。4.根据权利要求3所述一种生物基热熔型标线涂料，其特征在于，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯；所述防沉剂包括二氧化硅和有机膨润土；所述耐低温剂包括EVA弹性胶体；所述EVA弹性胶体为乙烯
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醋酸乙烯树脂；所述分散剂包括聚乙烯蜡。5.根据权利要求1所述一种生物基热熔型标线涂料，其特征在于，所述骨质材料包括碳酸钙和石英砂，所述碳酸钙和石英砂的质量比例为2:1。6.根据权利要求4所述一种生物基热熔型标线涂料，其特征在于，所述木质素改性聚己内酯的制备方法为：S01,将适量的木质素粉末加入到DMF中，木质素与DMF的重量比为1：(2～2.5)；再加入相当于木质素0.1～0.5％重量份的聚氧化乙烯，于陶瓷反应罐中，在60
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65℃、惰性气体保护下搅拌反应2
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4小时，获得前驱体溶液；S02,将...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文东，吴思，徐辉，汲平，高国华，王鑫洋，谢津，孙军，黄河，潘清峰，亢军杰，周建雄，李艳，
申请(专利权)人：山东高速工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：