耐磨的路标组合物制造技术

本发明专利技术提供一种包含具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的水乳液聚合物、具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷及多异氰酸酯的含水的耐磨路标组合物。同时提供一种制备施在道路表面上的耐磨路标的方法。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
耐磨的路标组合物本专利技术涉及涂料组合物，特别涉及耐磨的路标组合物和生产耐磨的路标组合物的方法。更具体地，本专利技术涉及含水的路标组合物，包含具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的水乳液聚合物、具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷及多异氰酸酯。路标漆用于道路、停车点等地方，一般是在混凝土和沥青表面上，用来指导用户及划分行车道、停车区等等。为了最大程度地减少空气污染，随着溶剂基涂料不断被替代，人们已开始探求干膜性能可达使用要求的含水路标组合物。路标组合物的最重要性能之一为在使用条件下干涂膜的耐磨性，即该组合物的使用寿命。美国专利No.5,519,089公开一种包含含有烷氧基硅烷的水可分散丙烯酸共聚物和多异氰酸酯的双组分含水涂料组合物。该涂料组合物的用途是形成耐磨性和物理性能优良的涂膜。一旦形成了聚合物，丙烯酸共聚物的烷氧基硅烷含量就固定了。而且在成膜前烷氧基硅烷的反应形成预交联聚合物，这可抑制有效成膜。本专利技术提供一种耐磨的路标组合物和生产耐磨的路标的方法。该组合物的优点是含有三种组分，它们可以随要求而独立地变化，以提供有用的路标。依据本专利技术的第一方面，提供含水的路标组合物，它包含具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的水乳液聚合物、具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷及多异氰酸酯。依据本专利技术的第二个方面，提供了一种生产耐磨路标的方法，该方法包括将具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的水乳液聚合物、具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷与多异氰酸酯掺混，形成含水的路标组合物；以及将该组合物应用到基体上。水乳液聚合物为具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的加成聚-->合物，该聚合物通过将烯属不饱和单体用水乳液聚合方法形成。可以选择该水乳液聚合物的组成，且该聚合物用本领域熟练人员已知的传统方法制备。该聚合物可含有一种或多种下述共聚的烯属不饱和单体如：(甲基)丙烯酸C1-C22线性或支链烷基酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等等；(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酰胺或取代(甲基)丙烯酰胺；苯乙烯或取代苯乙烯；丁二烯；醋酸乙烯酯或其他乙烯基酯；(甲基)丙烯酸丁氨基乙酯、(甲基丙烯酸)二甲氨基乙酯；含有α，β-不饱和羰基官能团的单体如富马酸酯、马来酸酯、肉桂酸酯和巴豆酸酯；及(甲基)丙烯腈。任意性可有可无地，可用少量的共聚的酸官能单体，如基于乳液聚合物干重为0～10wt％的(甲基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、(甲基)丙烯酸二氧磷基乙酯、富马酸、马来酸酐、马来酸单甲酯和马来酸。在保持足够少量的交联而不影响有效成膜时，任意性可有可无地，可用少量的多烯属不饱和单体，如基于乳液聚合物干重为0～5wt％的(甲基)丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二(甲基)丙烯酸1，4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯和三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯。优选可与异氰酸酯反应且掺入水乳液聚合物中的官能团为羟基和1，3-二羰基。优选含有羟基的单体例如(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯的量基于乳液聚合物干重为0.1～40wt％；更优选基于乳液聚合物干重为1～20wt％；最优选基于乳液聚合物干重为3～8wt％。优选含有1，3-二羰基的单体例如(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的量基于乳液聚合物干重为0.1～40wt％；更优选基于乳液聚合物干重为1～20wt％；最优选基于乳液聚合物干重为8～12wt％。对于多异氰酸酯，优选水可分散的或自乳化的多异氰酸酯。本文中“多异氰酸酯”指带有至少两个异氰酸酯基团的组合物，同时可任意性可有可无地含有其他官能基团。多异氰酸酯可含有以脂族、环脂族、芳脂族和/或芳族形式结合的异氰酸酯基团。适宜的水可分散的异氰酸酯和由其制备异氰酸酯水分散体的方法在美国专利4,663,337、5,075,370、5,185,200、5,200,489和5,252,696及欧洲专利申请EP 486,881和EP 516,277中有说明。优选含有二到四个反应性异氰酸酯基团的-->多异氰酸酯的水分散体。优选多异氰酸酯的异氰酸酯基团与水乳液聚合物中可与异氰酸酯反应的基团的摩尔比为1∶10～10∶1，更优选为1∶3～3∶1，最优选为1∶1～2∶1。具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷为含有至少一个Si-O-C基团和至少一个Si-C-X基团的任一化合物，其中X为一可与异氰酸酯反应的基团或含有可与异氰酸酯反应的基团的有机残基。对烷氧基硅烷而言，可与异氰酸酯反应的基团优选为氨基、巯基和羟基。可与异氰酸酯反应的烷氧基硅烷优选包括N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基丙基二亚乙基三胺、3-氨基丙基甲氧基二(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、二(2-羟乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-羟丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷和3-巯基丙基三甲氧基硅烷。烷氧基硅烷优选基于乳液聚合物干重为0.01～10wt％；更优选基于乳液聚合物干重为0.1～5wt％；最优选基于乳液聚合物干重为1～2wt％。含水的路标组合物可不含有机溶剂或可含有聚结溶剂。该组合物可含有典型的涂料添加剂如粘结剂、填料、去泡剂、交联剂、催化剂、表面活性剂、稳定剂、抗絮凝剂、非反应性聚合物的含水或非水溶液或分散体(这里“非反应性聚合物”指基本上不含异氰酸酯或可与异氰酸酯反应的基团的聚合物)、增粘剂、聚结剂、着色剂、腊、抗氧化剂和颜料。用传统的混合工艺如机械搅拌，例如使用马达驱动的搅拌叶片的搅拌，将具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的水乳液聚合物、具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷与多异氰酸酯掺混，可形成含水的路标组合物。多异氰酸酯或烷氧基硅烷可预先分散在非反应性或含水介质中，或可在含水聚合物分散体存在下进行分散。当期望该组合物进行反应，即形成交联的聚合物膜时，将该组合物以双组分或双包装体系进行保持是有利的，在使用前马上将其掺混就可。适用期在-->25℃时一般为5分钟至4小时。优选为一个包装包含水乳液聚合物、烷氧基硅烷和任意性可有可无的颜料和其他涂料添加剂，第二包装含有异氰酸酯。该含水的路标组合物可用于道路、停车点等地方，一般是用在混凝土和沥青表面上。本专利技术的路标组合物可用本领域熟知的方法如空气辅助喷涂、无空气喷涂、多组分喷涂、刷涂、辊涂挤压(roller squeege)等等进行施用。当可交联的组合物施用在基体上后，该组合物干燥或使其干燥。可在室温下如0～35℃、以方便的速度进行干燥，得到有用的性能。实施例1具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团(羟基)的水乳液聚合物的制备在搅拌下于90℃及氮气气氛下向760g去离子(DI)水中加入溶于50gDI水中的7.8g碳酸氢铵、溶于50gDI水中的5.2g过硫酸铵及157g聚合物种子胶乳(固含量41.5％)，然后加入30gDI水，形成反应混合物。然后在81℃下在3小时内加入下述单体混合物及溶于100gDI水中的2.6g过硫酸铵。单体混合物：             本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水的路标组合物，它包含（１）具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的水乳液聚合物、（２）具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷及（３）多异氰酸酯。

【技术特征摘要】
US 1997-4-22 0439371.一种含水的路标组合物，它包含(1)具有至少两个可与异氰酸酯反应的官能团的水乳液聚合物、(2)具有至少一个可与异氰酸酯反应的官能团的烷氧基硅烷及(3)多异氰酸酯。2.根据权利要求1的含水的路标组合物，其中所述乳液聚合物包括基于乳液聚合物干重为0.1wt％～40wt％的共聚的烯属不饱和单体，该单体具有至少一个可与异氰酸酯反应的基团。3.根据权利要求1的含水的路标组合物，其中异氰酸酯的当量同可与异氰酸酯反应的官能团的当量之比为1∶10～10∶1。4.根据权利要求1的含水的路标组合物，其中所述烷氧基硅烷包括基于乳液聚合物干重为0.1wt％～10wt％的具有至少一个羟基、巯基或氨基的烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：WT布朗，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]