一种用于标线表面处理的涂料组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于反光型标线表面处理的涂料组合物，其按质量份计，包含：粘结物质15

【技术实现步骤摘要】
一种用于标线表面处理的涂料组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及用于智慧道路标线的涂料组合物以及自动驾驶汽车和车路协同传感器可感知识别的涂料的

[0002]具体地说，本专利技术涉及一种能够提高反光型道路标线在降雨条件下的逆反射亮度系数和近红外线返回反射性能的涂覆于标线表面的涂料组合物及其制备方法。同时，该涂料组合物还可以提高道路标线的易清洁和耐污水的性能。
[0003]本专利技术还涉及上述涂料组合物的使用方法及所得到的全天候反光型道路标线。

技术介绍

[0004]2019年我国公路网总里程超500万公里，高速公路接近于15万公里。另一方面，民用汽车数量也已超越2.5亿辆。中国已然成为了公路大国外加汽车大国，也正因如此道路基础设施和交通安全的问题日渐凸显，促使国家在相关政策和法规上更加重视。道路标线作为重要的交通指示安全设施，在保障安全驾驶和高效出行上起到非常重要的作用。
[0005]交通部对于用于道路标线的涂料的质量和各项性能要求作出了严格要求。
[0006]根据国家标准“道路标线质量要求及检测方法GB/T16311
‑
2009”规定，在正常使用期间，反光白色标线的逆反射亮度系数应满足夜间视认要求(≥80mcd/lx/m2)；新划标线(白色)的初始逆反射亮度系数应≥150mcd/lx/m2。雨夜标线应具备湿润状态下仍具有良好的视认效果(≥80mcd/lx/m2)。
[0007]我国的南方十分多雨，很多地区每年的梅雨季节可以持续数月，路面潮湿和积水的现象非常普遍，而道路标线在雨夜场景下的反光能力会直接影响驾驶安全。用于雨夜的反光标线是为了解决普通标线在被水润湿或者覆盖的情况下逆反射亮度系数急剧下降的问题而开发的标线产品。
[0008]在现有技术中，这类产品主要是由两种技术方案实现的：一种是在普通标线的设计中引入凸起部分，以保证部分标线不被水淹没，从而在雨天仍然可以反光。另一种则主要是基于3M公司研制出的雨夜反光体(陶瓷微珠)技术，并通过增大粒径使反光体露出水面，以达到保持逆反射亮度系数的效果。对于前者而言，在高温天气等特殊条件下，如遇到车辆高速行驶通过凸起部分，则存在着发生爆胎的风险。对于后者，其在亮度和视认效果方面的表现很好，但是成本居高不下；另外车辆轮胎的冲击和摩擦对于大体积的反光体有较大损耗，会使标线的亮度随时间在短期内产生明显的下降。
[0009]此外，迅猛发展的人工智能和5G通信技术使得自动驾驶汽车有望成为未来的新型出行工具运输方式。自动驾驶汽车使用多种传感器对环境信息进行感知，再通过识别系统分析计算后，将结果传达给决策系统，进而控制汽车的行驶过程。根据自动化程度，自动驾驶汽车可分为五级，其中L1
‑
L3级又称为辅助自动驾驶(ADAS)系统，L4和L5级为完全自动驾驶。激光雷达传感器进入自动驾驶汽车传感器领域的时间相比摄像机、超声波雷达和毫米波雷达来说是最晚的一个，但是在L3级及以上的自动驾驶汽车中，多为采用激光雷达的多传感器数据融合方案。激光雷达的识别原理类似雷达，是通过激光器发出特定波长的激光，
在环境物体表面反射后回到接收器，然后计算时间测得算物体的距离等信息，并形成点云图的一种感知设备。由于激光雷达所使用的激光为近红外线，因此提高道路标线对近红外线的反射性能可以帮助激光雷达更好地识别道路标线。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种能够克服现有技术中缺陷的用于标线表面处理的涂料组合物及其制备方法。
[0011]本专利技术的另一个目的在于提供一种上述的用于标线表面处理的涂料组合物的使用方法及所得到的道路反光标线。
[0012]根据本专利技术的第一个方面，其中提供了一种用于标线表面处理的涂料组合物。进一步地，所述的涂料组合物按质量份计包含：
[0013][0014][0015]其中，所述的粘结物质包括聚合物树脂以及无机粘结物质，所述聚合物树脂与无机粘结物质的固体分的质量比为1:2～1:15。
[0016]在本专利技术中，所述粘结物质的主要作用是提供基本的涂料保护功能，并且充分粘合各种具有功能性的组分。粘结物质的硬度、耐候性、耐磨、耐水性等会直接影响被涂覆标线的耐磨、耐候、干态(和湿态)逆反射亮度系数等性能。
[0017]进一步地，所述聚合物树脂选自阴离子表面活性剂稳定的苯丙乳液聚合物或纯丙烯酸酯乳液聚合物中的一种或几种的组合。所述聚合物乳液聚合物的粒子形态为常规型、自交联型或具有核壳结构的聚合乳液。
[0018]进一步地，所述无机粘结物质选自碱金属硅酸盐、硅溶胶或两者的组合。优选地，所述碱金属硅酸盐为硅酸钾，所述硅溶胶为经过有机改性的硅溶胶。。
[0019]更进一步地，在所述的涂料组合物中，本专利技术所述的粘结物质选聚合物树脂乳液和无机粘结物质的质量比为1:3～1:15。
[0020]其中，聚合物树脂乳液能够增加涂层的柔韧性，无机粘结物质硅酸盐以及硅溶胶能够使经过处理后的标线表面具有更好的耐久性，同时保证标线优异的逆反射性能。
[0021]进一步地，在所述涂料组合物中，所述粘结物质的含量为15
‑
25％。
[0022]进一步地，所述的疏水剂选自氟硅烷、聚硅氮烷、石蜡乳液、有机硅氧烷聚合物、聚四氟乙烯PTFE蜡粉、聚乙烯PE蜡粉、硅烷偶联剂、聚丙烯PP蜡粉分散体中的一种或几种的组合物。
[0023]优选地，所述的疏水剂选自氟硅烷，其在涂料组合物中按质量份计0.5
‑
5份。氟硅烷具有优异的耐候性和稳定性，能够使得处理后的反光标线表面具有很好的疏水性能。
[0024]进一步地，所述助溶剂选自乙醇和/或异丙醇。优选地，所述助溶剂为25
‑
35份乙
醇。乙醇可以促进干燥速度兼具低温抗冻功能。
[0025]进一步地，所述助剂包含稳定剂、消泡剂、成膜助剂、流变助剂中的一种或几种。其中，稳定剂可以提高涂料的储存稳定性；消泡剂可以避免涂料中气泡的形成；成膜助剂可以促进乳胶中的高分子化合物的塑性流动以及弹性变形，并且改善聚结性能；流变助剂可以提高粘度和施工性能。
[0026]优选地，按质量份计，所述助剂中包含：
[0027][0028]所述稳定剂示例性地选自CS2等；所述消泡剂示例性地可为BYK024等；所述成膜助剂示例性地选自Texanol等；所述流变助剂示例性地选自ACRYSOL
TM
RM
‑
12W、ACRYSOL
TM
RM
‑
8W等。
[0029]根据本专利技术的第二个方面，其中提供了上述的用于标线表面处理的涂料组合物的制备方法。所述的制备方法包括以下的步骤：
[0030](1)依次将粘结物质、稳定剂、消泡剂、疏水剂以及助溶剂加入至反应容器中，并搅拌分散均匀；其中搅拌的转速为800
‑
1000rpm；
[0031](2)将流变助剂和水的混合物加入上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于反光型标线表面处理的涂料组合物，其特征在于，按质量份计，所述涂料组合物包含：其中，所述的粘结物质包括聚合物树脂以及无机粘结物质，所述聚合物树脂与无机粘结物质的固体分的质量比为1:2～1:15。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述聚合物树脂为通过阴离子表面活性剂稳定的聚合物乳液，所述的聚合物乳液选自苯丙乳液聚合物或纯丙烯酸酯乳液聚合物。3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其特征在于，所述无机粘结物质选自碱金属硅酸盐、硅溶胶或两者的组合；优选地，所述碱金属硅酸盐选自硅酸钾溶液；优选地，所述硅溶胶选自经过有机改性的硅溶胶。4.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，在所述涂料组合物中，所述粘结物质的含量为15
‑
25％。5.根据权利要求4所述的涂料组合物，其特征在于，所述的疏水剂选自氟硅烷、聚硅氮烷、石蜡乳液、有机硅氧烷聚合物、聚四氟乙烯PTFE蜡粉、聚乙烯PE蜡粉、硅烷偶联剂、聚丙烯PP蜡粉分散体中的一种或几种的组合物；或者所述助溶剂选自乙醇和/或异丙醇；优选地，所述助溶剂为25
‑
35份乙醇。6.根据权利要求5所述的涂料组合物，其特征在于，所述助剂包含稳定剂、消泡剂、成膜助剂、流变助剂中的一种或几种；优选地，按质量份计，所述助剂中包含：优选地，按质量份计，所述助剂中包含：7.一种制备如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：关一丹，卢俊彪，范长鹏，王娴娴，
申请(专利权)人：立邦涂料中国有限公司，
类型：发明
国别省市：