蓄能型长余辉自发光道路标线涂料及其制备方法技术

蓄能型长余辉自发光道路标线涂料及其制备方法,包含以下重量组分：稀土型发光粉100份，硅丙树脂乳液100

【技术实现步骤摘要】
蓄能型长余辉自发光道路标线涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂料技术，特别是涉及一种蓄能型长余辉自发光道路标线涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]道路标线是道路的重要组成部分，承担管制和引导交通的重要作用，但传统标线在夜晚光线条件较差的情况下辨识度大幅降低，严重威胁道路交通安全。因此研究人员提出在标线涂料中撒布玻璃微珠制备出反光型道路标线，但其反光效果对光源强度和照射角度有较为严格的要求，且雨雪天气往往失去反光效果，不能显著改善传统标线存在的缺点。
[0003]针对上述问题，蓄能型自发光材料开始受到广泛关注，它是一种光致发光材料，在光照下吸收光能并储存起来，光照停止后，将储存的能量以光的形式慢慢释放出来，并可持续几个甚至十几个小时，主要用于隐蔽照明和安全标识等。将该材料应用于道路标线中能够显著提高夜间道路交通标线的可辨识度，充分发挥道路标线功能，从而大大降低夜间道路交通事故的发生，同时符合低碳、环保的理念。然而，目前蓄能型自发光道路标线应用仍处于初始阶段，工程应用较少，且绝大多数标线产品存在发光强度较低且余辉时间短的缺点，难以很好地满足夜间道路标线引导车辆交通的功能要求。同时，由于新建沥青路面表面存在一层沥青薄膜，所采用的自发光道路标线涂料普遍与沥青混合料间粘结力较弱易剥落，耐候性较差，寿命较短，发光时间段，阻碍了自发光道路标线的进一步推广应用。另外，目前所采用的自发光道路标线涂料主要以蓝、绿色为主，黄色作为交通标线的一种重要颜色目前在自发光材料中较为少见，限制了自发光标线涂料的应用范围。因此，如何显著提高蓄能型自发光道路标线的发光强度、余辉时间、粘附性、和易性以及耐候性已成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题：本专利技术针对现有自发光道路标线涂料发光强度低、余辉时间短、耐候性差以及色彩单一的缺点，提供了一种发光亮度高、衰减慢，余辉时间长、耐候性优良，黏结强度高的可发出黄色光的道路标线涂料，还提供了上述涂料的其制备方法。
[0005]技术方案：一种蓄能型长余辉自发光道路标线涂料，包含以下重量组分：稀土型发光粉100份，硅丙树脂乳液100
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300份，滑石粉80
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200份，丙二醇甲醚乙酸酯30
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75份，非双酚A环氧树脂40
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90份，芥酸酰胺20
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50份，己二胺25
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50份，环氧大豆油10
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20份，纳米蒙脱土10
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20份，十二烷基苯磺酸钠2.5
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10份，有机硅橡胶5
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10份，环己酮肟1
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3份，氧化高密度聚乙烯蜡4
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10份，受阻酚类抗氧化剂2
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4份。
[0006]上述涂料的制备方法，按照比例称取各组分，先将稀土型发光粉、滑石粉、纳米蒙脱土按等量递增法原则混合均匀；在50
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60℃下依次加入受阻酚类抗氧化剂、硅丙树脂乳液、丙二醇甲醚乙酸酯、芥酸酰胺、环氧大豆油、十二烷基苯磺酸钠、有机硅橡胶、环己酮肟、氧化高密度聚乙烯蜡、非双酚A环氧树脂、己二胺后搅拌均匀，冷却成型后即得蓄能型长余
辉自发光道路标线涂料。
[0007]上述稀土型发光粉由以下方法制得：按照1:100的质量比分别称取聚合多元醇助磨剂和稀土氧化物加入无水乙醇，在球磨机上研磨4h
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6h；待无水乙醇挥发完全后，将混合物在50℃
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60℃下干燥3h
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5h；将干燥后的混合物在1200℃
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1350℃空气气氛下恒温煅烧4h
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6h；待冷却到室温，再充分研磨，即得到目标产物稀土型发光粉。
[0008]上述助磨剂是氯化钙、硼酸，氧化铝、氧化镁、碳酸钙、氧化锶以及氧化硅中的至少一种；稀土氧化物是由氧化钇、氧化铕、氧化镝、氧化铈以及氧化钕中的至少两种组成，其中稀土型发光粉中稀土氧化物的质量百分含量为20％
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40％。
[0009]上述硅丙树脂乳液是由有机硅单体与丙烯酸类单体加入分散助剂，通过核壳包覆聚合工艺聚合而成的乳液，所述分散助剂为改性醇酸树脂。
[0010]上述涂料在制备道路标线中的应用。所述涂料每平方米用量为1.5kg，厚度为0.6mm。
[0011]本专利技术中所选用的硅丙树脂乳液具有良好的耐候性，尤其具有优异的耐水性，可显著提高自发光标线涂料的耐候性，延长了自发光标线涂料的使用寿命，并且该树脂透光率高，在相同光照条件下复合材料的发光时间更长。所选用的稀土型发光材料不含硫，安全无毒、无放射性，具有较好的环保性，化学性能稳定。所选用的非双酚A环氧树脂附着力强，耐热性好，与大多数化学药品不反应，且相较于其他环氧树脂抗老化能力强。所选用己二胺为环氧树脂固化剂，与非双酚A环氧树脂发生化学反应后形成立体网状结构，将复合材料包络在其中，增加材料的韧性和强度。所选用环氧大豆油可增加标线涂料的韧性，使得标线在服役过程中不容易开裂。所选用丙二醇甲醚乙酸酯作为溶剂，对非双酚A环氧树脂具有很强的溶解能力。所选氧化高密度聚乙烯蜡作为增塑剂和润滑剂，具有良好的稳定性和硬度，可大幅增加塑化时间，提高复合材料的光洁度和硬度。所选用芥酸酰胺作为润滑剂，可降低复合材料表面摩擦系数，提高制备过程中的和易性。所选用的受阻酚类抗氧化剂可避免发光材料在制备和服役过程中老化，提高材料的使用寿命。所选用的滑石粉能提高复合材料的耐热性、均匀性及力学性能。所选用的有机硅橡胶粘着力低，在复合材料服役过程中不容易附着轮胎粉和灰尘且容易清洗，能保证材料的透光率。
[0012]有益效果：本专利技术的蓄能型长余辉自发光道路标线涂料引入了多种稀土离子作为激活剂和共激活剂离子，余辉亮度高，衰减速度慢，余辉时间长，对夜间道路交通具有较强的诱导性。当前市售产品一般制备温度较高，导致自发光材料在高温下失活，余辉时间只有4
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6个小时，且余辉亮度较低。本专利技术的蓄能型长余辉自发光道路标线涂料用照度1000lx的标准激发光源激发10min的余辉亮度大于2000mcd/m2，1h的余辉亮度大于1200mcd/m2，3h的余辉亮度大于800mcd/m2，余辉时间超过12小时。所选用的自发光材料的基质材料与激活剂和共激活剂稀土离子可制备出黄色自发光材料，弥补了目前自发光材料以蓝、绿色为主的不足，扩展了自发光材料的应用范围。适用于各级公路以及城市道路，尤其适用于夜间缺少照明条件或照明条件不足的路段，可有效改善道路夜间照明情况，显著降低交通事故率，提高夜间道路交通安全。同时，本专利技术的蓄能型长余辉自发光道路标线涂料与沥青路面间粘结力强，在服役过程中不易出现龟裂、剥落等病害，耐候性优良，可显著提高其使用寿命，且所选用原料成本低、制备方法简单、方便。
具体实施方式
[0013]下面结合具体实施例对本专利技术的内容作进一步阐述。
[0014]实施例1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄能型长余辉自发光道路标线涂料，其特征在于，包含以下重量组分：稀土型发光粉100份，硅丙树脂乳液100
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300份，滑石粉80
‑
200份，丙二醇甲醚乙酸酯30
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75份，非双酚A环氧树脂40
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90份，芥酸酰胺20
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50份，己二胺25
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50份，环氧大豆油10
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20份，纳米蒙脱土10
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20份，十二烷基苯磺酸钠2.5
‑
10份，有机硅橡胶5
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10份，环己酮肟1
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3份，氧化高密度聚乙烯蜡4
‑
10份，受阻酚类抗氧化剂2
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4份。2.权利要求1所述涂料的制备方法，其特征在于，按照比例称取各组分，先将稀土型发光粉、滑石粉、纳米蒙脱土按等量递增法原则混合均匀；在50
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60℃下依次加入受阻酚类抗氧化剂、硅丙树脂乳液、丙二醇甲醚乙酸酯、芥酸酰胺、环氧大豆油、十二烷基苯磺酸钠、有机硅橡胶、环己酮肟、氧化高密度聚乙烯蜡、非双酚A环氧树脂、己二胺后搅拌均匀，冷却成型后即得蓄能...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宇，马涛，陈香，范玉楼，季宇轩，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：