一種基于石墨烯粉體的路用反光涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于石墨烯粉體的路用反光涂料及其制備方法。該路用反光涂料，按質(zhì)量份計(jì)，包括環(huán)氧樹脂60～80份、丙烯酸樹脂20～30份、馬來酸酐15～25份、乙酸異丙酯10～20份、聚丙烯纖維2～10份、抗紫外線劑2～5份、鈦白粉8～16份、納米二氧化硅5～15份、反光粉15～25份、填料20～40份、石墨烯粉體0.2～1.5份。本發(fā)明基于石墨烯粉體的路用反光涂料具有良好的耐磨和耐候性能，延長(zhǎng)了使用壽命，并具有環(huán)保性能。
【專利說明】
一種基于石墨烯粉體的路用反光涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及路用反光涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種基于石墨烯粉體的路用反光涂料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)有了很快發(fā)展，公路和高速公路逐年增加，城市道路的 數(shù)量也與日倶增，加強(qiáng)道路管理的問題日趨突出。噴涂道路標(biāo)線是強(qiáng)化管理、控制和調(diào)節(jié)車 流的一種有力手段。而我國(guó)目前使用的一般標(biāo)線涂料都存在以下弊端:一種是涂層較薄，耐 磨性較差，一般只有3~4個(gè)月的使用壽命;另一種是涂層較厚，雖使用壽命有所延長(zhǎng)，但由 于需預(yù)先加熱熔化才能施工，施工復(fù)雜，成本增加。
[0003]中國(guó)專利公布號(hào)103694819A公開了 一種道路用標(biāo)線漆，包括如下重量含量的成 分：丙烯酸樹脂20~30份，PE樹脂1~3份，碳酸鈣10~20份，高嶺土5~15份，膨潤(rùn)土5~10 份，工業(yè)乙醇15~25份，鈦白粉5~15份，玻璃珠5~15份，苯氧乙醇1~2份，鄰苯二甲酸二異 辛酯0.5~1.5份，甲苯2~5份，二甲苯1~3份，環(huán)氧樹脂5~10份。其道路標(biāo)線漆的耐磨、耐 候及耐酸堿性能有一定的提高，但其組分中含有甲苯和二甲苯等有毒原料，對(duì)環(huán)境造成污 染，危害人體健康，且其耐磨性和耐候性還有待于進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明一方面提供一種基于石墨烯粉體的路用反光涂料，該基于石墨 烯粉體的路用反光涂料解決了路用反光涂料耐磨、耐候和環(huán)境污染的問題。
[0005] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種基于石墨烯粉體的路用反光涂料，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 60~80份； 丙烯酸樹脂 20~30份； 馬來酸酐 15~25份； 乙酸異丙酯 KK20份； 聚丙烯纖維 2~10份；
[0007] 抗紫外線劑 2~5份； 鈦白粉 8~16份； 納米二氧化硅 5~15份； 反光粉 15~25份; 墳料 20~40份; 石墨烯粉體 0.2~1.5份。
[0008] 本發(fā)明的環(huán)氧樹脂可以為60份、65份、70份、75份或80份等；丙烯酸樹脂可以為20 份、22份、25份、28份或30份等；馬來酸酐可以為15份、18份、20份、22份或25份等；乙酸異丙 酯可以為10份、12份、15份、18份或20份等;聚丙烯纖維可以為2份、5份、8份或10份等;抗紫 外線劑可以為2份、3份、4份或5份等;鈦白粉可以為8份、10份、12份、14份或16份等;納米二 氧化硅可以為5份、8份、10份、12份或15份等;反光粉可以為15份、18份、20份、22份或25份 等;填料可以為20份、25份、30份、35份或40份等;石墨烯粉體可以為0.2份、0.5份、0.8份、1 份、1.2份或1.5份等。
[0009] 石墨烯既是最薄的材料，也是最強(qiáng)韌的材料，斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200 倍。同時(shí)它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%，是目前自然界最薄、強(qiáng)度最 高的材料。本發(fā)明組分中的環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和馬來酸酐、納米二氧化硅和丙烯酸纖維 之間具有良好的相容性，采用環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和馬來酸酐通過與納米二氧化硅和丙 烯酸纖維的結(jié)合，可極大提高涂料的交聯(lián)度和與道路的粘結(jié)性能，增強(qiáng)涂料的強(qiáng)度，提高涂 料的耐磨性能，同時(shí)增加石墨稀粉體，可進(jìn)一步提高涂料的機(jī)械性能和耐磨性。
[0010]其中，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 62~70份； 丙烯酸樹脂 24~26份； 馬來酸酐 16~18份； 乙酸異丙酯 12~丨6份； 聚丙烯纖維 5~8份；
[0011]抗紫外線劑 2~3份； 鈦白粉 10~12份； 納米二氧化硅 心9份； 反光粉 18~22份; 填料 28~32份·， 石墨烯粉體 0.6~L2份。
[0012] 其中，戶斤述聚丙稀纖維的直徑為2~15μηι，優(yōu)選6~ΙΟμL?。
[0013] 聚丙烯纖維具有強(qiáng)度強(qiáng)、彈性好、耐磨和耐腐蝕等優(yōu)良性能，并與其它組分有很好 的相容性，起到協(xié)同作用，使涂料具備良好的抗龜裂和耐磨性能。
[0014] 其中，所述抗紫外線劑選自鄰羥基苯甲酸苯酯、2,4_二羥基二苯甲酮、2-(2'_羥 基-3'，5'_二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、單苯甲酸間苯二酚酯、三（1，2,2,6,6_五甲哌啶基） 亞磷酸酯或六甲基磷酰三胺中的一種或至少兩種的混合物。
[0015] 抗紫外線劑具有如下性能：1、可吸收紫外線，尤其是波長(zhǎng)為290~400nm; 2、熱穩(wěn)定 性好，即使在加工中也不會(huì)因熱而變化，熱揮發(fā)性??；3、化學(xué)穩(wěn)定性好，不與制品中材料組 分發(fā)生不利反應(yīng);3、混溶性好，可均勻地分散在材料中，不噴霜，不滲出；5、吸收劑本身的光 化學(xué)穩(wěn)定性好，不分解，不變色。本發(fā)明中的抗紫外線劑可提高制品的熱氧穩(wěn)定性和抗老化 性能。
[0016] 其中，所述反光粉為玻璃微珠。玻璃微珠有質(zhì)輕、低導(dǎo)熱、較高的強(qiáng)度、良好的化學(xué) 穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，其表面經(jīng)過特殊處理具有親油憎水性能，非常容易分散于有機(jī)材料體系中， 且能起到很好的反光性能。
[0017] 其中，所述填料選自高嶺土、滑石粉、硫酸鋇、鈦白粉或鈦酸鈣中的一種或至少兩 種的混合物，優(yōu)選滑石粉和/或鈦酸鈣。
[0018] 本發(fā)明另一方面提供一種如上述基于石墨烯粉體的路用反光涂料的制備方法，該 制備方法解決了操作復(fù)雜，工藝繁瑣的問題。
[0019] -種上述路用反光涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0020] (1)按所述質(zhì)量份，向所述反應(yīng)釜中加入環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、馬來酸酐、乙酸異 丙酯和抗紫外線劑進(jìn)行加熱攪拌，得到混合料；
[0021] (2)向所述混合料中加入鈦白粉、納米二氧化硅、反光粉和石墨烯粉體進(jìn)行第一次 攪拌，加入填料，第二次攪拌，制得基于石墨烯粉體的路用反光涂料。
[0022]其中，所述步驟（1)中加熱溫度為50~80°C，優(yōu)選60~70°C，攪拌時(shí)間為10~ 60min，優(yōu)選 30 ~40min。
[0023] 其中，所述步驟(2)中第一次攪拌時(shí)間為20~50min，優(yōu)選25~30min。
[0024] 其中，所述步驟(2)中第二次攪拌時(shí)間為10~30min，優(yōu)選15~20min。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明組分中的環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂 和馬來酸酐、納米二氧化硅和丙烯酸纖維之間具有良好的相容性，采用環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹 脂和馬來酸酐通過與納米二氧化硅和丙烯酸纖維的結(jié)合，可極大提高涂料的交聯(lián)度和與道 路的粘結(jié)性能，增強(qiáng)涂料的強(qiáng)度，提高涂料的耐磨性能，同時(shí)增加石墨烯粉體，可進(jìn)一步提 高涂料的機(jī)械性能和耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0027] 實(shí)施例1:本實(shí)施例基于石墨烯粉體的路用反光涂料，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 60份； 丙烯酸樹脂 22份； 馬來酸酐 1:5份； 乙酸異丙酯 18份； 聚丙烯纖維： 4份；
[0028] 抗紫外線劑 2份; 欽白粉 8份； 納米二氧化硅 5份； 反光粉 15份； 填料 22份; 石墨烯粉體 0.5份。
[0029] 上述基于石墨烯粉體的路用反光涂料的制備方法如下：
[0030] 按所述質(zhì)量份，向所述反應(yīng)釜中加入環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、馬來酸酐、乙酸異丙 酯和抗紫外線劑進(jìn)行加熱至55°C，攪拌20min，得到混合料；
[0031] 向所述混合料中加入鈦白粉、納米二氧化硅、反光粉和石墨烯粉體進(jìn)行第一次攪 拌20min，加入填料，第二次攪拌lOmin，制得基于石墨稀粉體的路用反光涂料。
[0032]實(shí)施例2:本實(shí)施例基于石墨烯粉體的路用反光涂料，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 65份； 丙烯酸樹脂 25份； 馬來酸酐 16份； 乙酸異丙酯 12份； 聚丙烯纖維 5份；
[0033]抗紫外線劑 2份; 鈦白粉 10份； 納米二氧化硅 6份r 反光粉 18份； 填料 28份； 石墨烯粉體 0.8份。
[0034] 本實(shí)施例基于石墨烯粉體的路用反光涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0035] 實(shí)施例3:本實(shí)施例基于石墨烯粉體的路用反光涂料，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 65份； 丙烯酸樹脂 25份；
[0036] 馬來酸酐 16份； 乙酸異丙酯 12份； 聚丙烯纖維 5份·， 六甲基磷酰三胺 2份;： 鈦白粉 10份;
[0037] 納米二氧化硅 6份， 玻璃微珠 18份； 滑石粉 28份； 石墨烯粉體 0.8份。：
[0038] 本實(shí)施例基于石墨烯粉體的路用反光涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0039] 對(duì)比例1:本對(duì)比例路用反光涂料，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 60份； 丙烯酸樹脂 22份; 馬來酸酐 15份； 乙酸異丙酯 18份； 聚丙烯纖維 4份；
[0040] 抗紫外線劑 2份； 鈦白粉 8份； 納米二氧化硅 5份； 反光粉 15份； 填料 22份。
[0041 ]本實(shí)施例路用反光涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0042]對(duì)比例2:本對(duì)比例路用反光涂料，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 60份； 丙烯酸樹脂 22份； 乙酸異丙酯 18份； 聚丙烯纖維 4份， 抗紫外線劑 2份；
[0043] 鈦白粉 8份； 納米二氧化硅 5份； 反光粉 15份; 填料 22份； 石墨烯粉體 0.5份。
[0044] 本實(shí)施例路用反光涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0045]將實(shí)施例1~3和對(duì)比例1~2制得的路用反光涂料進(jìn)行性能測(cè)試，其中，在200r/ 1000g條件下減重測(cè)定耐磨性，在飽和氫氧化鈣溶液中浸泡24h測(cè)定耐堿性，連續(xù)照射100h 測(cè)定耐紫外線性能，結(jié)果如下表所示：
[0047] 通過測(cè)試結(jié)果可以看出，本發(fā)明中添加石墨烯粉體對(duì)路用反光涂料的耐磨性和粘 結(jié)力有明顯增強(qiáng)作用;添加的馬來酸酐，與環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂進(jìn)行混合交聯(lián)，可提高路 用反光涂料的抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)力;對(duì)各組分的含量進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)各項(xiàng)的性能均有一 定的促進(jìn)作用。
[0048] 本發(fā)明組分中的環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和馬來酸酐、納米二氧化硅和丙烯酸纖維 之間具有良好的相容性，采用環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和馬來酸酐通過與納米二氧化硅和丙 烯酸纖維的結(jié)合，可極大提高涂料的交聯(lián)度和與道路的粘結(jié)性能，增強(qiáng)涂料的強(qiáng)度，提高涂 料的耐磨性能，同時(shí)增加有石墨稀粉體，可進(jìn)一步提高涂料的機(jī)械性能和耐磨性。
[0049]
【申請(qǐng)人】聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及施工方 法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及施工方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上 述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及施工方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的 任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明所選用部件的等效替換以及輔助部件的增加、具體方式的選擇等，均落 在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于石墨烯粉體的路用反光涂料，其特征在于，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 60~80份； 丙烯酸樹脂 20~30份； 馬來酸酐 15~25份； 乙酸異丙酯 10~20份; 聚丙烯纖維 2~10份； 抗紫外線劑 2~5份; 鈦白粉 8~16份; 納米二氧化硅 5-15份； 反光粉 15~25份； 填料 20~40份； 石墨烯粉體 0.2~1.5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路用反光涂料，其特征在于，按質(zhì)量份計(jì)，包括以下組分： 環(huán)氧樹脂 62~70份； 丙烯酸樹脂 24~26份； 馬來酸酐 16~18份； 乙酸異丙酯 12~16份； 聚丙烯纖維 5~8份； 抗紫外線劑 2~3份； 鈦白粉 10~12份； 納米二氧化硅 6~9份； 反光粉 18~22份; 填料 28~32份； 石墨烯粉體 0.6~1.2_份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路用反光涂料，其特征在于，所述聚丙烯纖維的直徑為2~15y m，優(yōu)選6~lOym。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路用反光涂料，其特征在于，所述抗紫外線劑選自鄰羥基苯甲 酸苯酯、2，4-二羥基二苯甲酮、2-(2'-羥基-3'，5'-二叔苯基)-5_氯化苯并三唑、單苯甲酸 間苯二酚酯、三（1，2,2,6,6_五甲哌啶基)亞磷酸酯或六甲基磷酰三胺中的一種或至少兩種 的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路用反光涂料，其特征在于，所述反光粉為玻璃微珠。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路用反光涂料，其特征在于，所述填料選自高嶺土、滑石粉、硫 酸鋇、鈦白粉或鈦酸鈣中的一種或至少兩種的混合物，優(yōu)選滑石粉和/或鈦酸鈣。7. -種如權(quán)利要求1~6任一所述路用反光涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 按所述質(zhì)量份，向所述反應(yīng)釜中加入環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、馬來酸酐、乙酸異丙酯 和抗紫外線劑進(jìn)行加熱攪拌，得到混合料； (2) 向所述混合料中加入鈦白粉、納米二氧化硅、反光粉和石墨烯粉體進(jìn)行第一次攪 拌，加入填料，第二次攪拌，制得基于石墨烯粉體的路用反光涂料。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中加熱溫度為50~80°C， 優(yōu)選60~70°C，攬摔時(shí)間為10~60min，優(yōu)選30~40min。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中第一次攪拌時(shí)間為20 ~50min，優(yōu)選 25 ~30min。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中第二次攪拌時(shí)間為10 ~30min，優(yōu)選15~20min。
【文檔編號(hào)】C09D4/06GK106046899SQ201610519214
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】孫學(xué)棟, 姚永健
【申請(qǐng)人】深圳市烯世傳奇科技有限公司