[發(fā)明專利]一種耐沾污的高速公路護(hù)欄涂料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310504814.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103555174A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱玉清;劉婭莉;劉志平;曹銀祥
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江環(huán)達(dá)漆業(yè)集團(tuán)有限公司;浙江環(huán)達(dá)交通設(shè)施工程有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D7/12;C08F220/28;C08F220/18;C08F220/14;C08F212/08;C08F230/02;C08F220/06;C08F2/38
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工涂料領(lǐng)域，具體涉及一種耐沾污的高速公路護(hù)欄涂料的制備方法。

背景技術(shù)

高速公路護(hù)欄是維護(hù)高速公路秩序和保障行車安全的重要設(shè)施，一方面起著防止汽車顛覆、沖出公路的防護(hù)作用；另一方面還可以使高速公路的線形輪廓更加順暢，明確車輛視線誘導(dǎo)方向。目前高速公路護(hù)欄處于惡劣的戶外環(huán)境中，一直經(jīng)受著陽光曝曬、風(fēng)雨侵蝕、季節(jié)溫變和環(huán)境介質(zhì)作用，許多護(hù)欄的涂層防腐壽命大幅縮短，外觀裝飾性下降，嚴(yán)重降低了護(hù)欄的防護(hù)性能。同時(shí)隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)長途柴油運(yùn)輸車輛載重噸位越來越大，其排放的尾氣中未經(jīng)充分燃燒的烴類及其他微小顆粒容易吸附在公路護(hù)欄表面，熏黑或污染高速公路護(hù)欄，使其變臟變黑，降低其對車輛視線誘導(dǎo)的效果，給車輛和駕乘人員的安全帶來隱患。

目前，高速公路護(hù)欄的防腐蝕一般是采用熱鍍鋅后再粉末靜電噴涂的涂層體系。如CN200971478公開了一種純聚酯熱固性粉末涂層材料，它是將鋼材表面先進(jìn)行熱噴鋅處理，然后進(jìn)行熱噴鋁或鋁合金處理最后噴涂熱固性聚酯粉末。CN200988950Y公開了一種增強(qiáng)鋅基復(fù)合涂層系統(tǒng)，它在護(hù)欄上依次涂覆鋅系磷化層、鋅基粉末涂層和功能性熱固性粉末涂料層。經(jīng)過鍍鋅和粉末噴涂處理后，護(hù)欄有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，但是以上處理方法的涂裝工藝復(fù)雜。因?yàn)橥磕す袒瘻囟雀撸话阍?80～190℃固化，耗能大，涂料的制備成本高；對涂裝設(shè)備干燥條件要求苛刻，需要在專業(yè)涂裝場內(nèi)涂裝，不適合高速公路現(xiàn)場施工及維修；同時(shí)涂膜流平性欠佳，光澤度不高，自清潔性差，耐候性欠佳等一些不足。CN200420078974.3公開了一種自清潔高防腐蝕性能的高速公路護(hù)欄，為采用環(huán)氧富鋅重防腐粉末涂料和自清潔粉末涂料進(jìn)行涂裝而成的高速公路護(hù)欄產(chǎn)品，該發(fā)明僅僅涉及一種雙層粉末涂料體系，以提高耐腐蝕和自清潔作用，該涂層涂覆依然需要高溫烘烤，返修維護(hù)難度較大。開發(fā)新的環(huán)境友好的、耐沾污能力強(qiáng)、耐候性好、耐腐性好同時(shí)具有良好的返修維護(hù)功能的護(hù)欄涂料是非常必要的。

雙組分水性聚氨酯涂料由水性含羥基組分和多異氰酸酯固化劑配制而成，可常溫固化，具有良好的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和耐溶劑性能，可媲美溶劑型聚氨酯涂料，是水性涂料的發(fā)展方向。其中羥基丙烯酸水分散體以其優(yōu)異的耐水解穩(wěn)定性、耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性和較低成本等特點(diǎn)而成為研究熱點(diǎn)。目前國內(nèi)對水性羥基丙烯酸分散體研究比較多，而對羥基丙烯酸水分散體通過功能單體進(jìn)行改性后賦予其更突出的特性的研究則較少，如周銘等人在CN101412781A中采用含磷酸酯基團(tuán)的丙烯酸單體制備了一種含磷酸酯基團(tuán)的羥基丙烯酸酯乳液，這種乳液中的磷酸酯基團(tuán)可以明顯的提高涂膜的耐水、耐鹽霧性能，防腐蝕性能及附著力均優(yōu)于普通丙烯酸酯乳液所得的涂料。美國專利US6492451公開了一種相對高PVC的染色的色漆，其包括一種含水分散體作為粘合劑，該含水分散體含有至少一種具有磷酸酯基團(tuán)的油性不溶聚合物，然而其涂膜耐溶劑性有待提高。美國專利US200510062874采用多階段乳液聚合法制備含磷酸基團(tuán)改性的乳液型羥基多元醇以及色漆，這種方法雖然有高的顏料體積濃度(PVC)60～95%，具有低成本的優(yōu)點(diǎn)，但其多階段乳液聚合技術(shù)得到的羥基乳液，粒徑大，穩(wěn)定性差，配制雙組分水性涂料時(shí)不易與固化劑混合，活化期短，涂膜外觀較差。

納米TiO₂具有納米粒子特有的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，以及較高的光催化活性、紫外線屏蔽能力強(qiáng)、熱導(dǎo)性好等特點(diǎn)，因而在涂料、化妝品、抗菌材料、光催化劑材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。利用納米TiO₂在紫外光的照射下，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而具有超親水性，停止紫外光照射，數(shù)小時(shí)后又回到疏水狀態(tài)，再用紫外光照射，又表現(xiàn)出超親水性的特點(diǎn)，將其制成涂料，能有效提高涂膜的抗沾污性能、耐紫外老化性及力學(xué)性能。但是由于納米顆粒具有很高的比表面積和表面自由能，處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，納米顆粒之間極易凝聚成團(tuán)，不易均勻分散，易生成粒徑較大的二次顆粒，導(dǎo)致超細(xì)顆粒的性能劣化。納米材料穩(wěn)定分散及分散后的納米漿平均粒徑盡可能小是納米TiO₂應(yīng)用的關(guān)鍵問題。劉福春等人在CN1410490A中報(bào)道制備一種穩(wěn)定的TiO₂漿體，但是其平均粒徑較高達(dá)160nm，分散于涂料中將影響涂膜透明性；武利民等人CN1257946C發(fā)明了用于汽車面漆的的金紅石型納米TiO₂漿，其平均粒徑為110～120nm，穩(wěn)定性高，但是其制備需要超聲處理等特殊設(shè)備，這在工業(yè)化生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容