CN111635652B - 一种基于地聚物材料的道路标线涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于地聚物材料的道路标线涂料，包括A组分和B组分，A组分包括：工业固体废弃物、无机胶凝材料、反光材料、耐磨填料、颜料、增韧剂、增强纤维、分散剂、表面活性剂、保水剂；B组分包括：硅溶胶、地聚物激发剂、去离子水。将工业固体废弃物烘干至恒重后粉磨，将粉磨粉、无机胶凝材料、反光材料、耐磨填料、颜料、增强纤维、分散剂、增韧剂、表面活性剂按比例混合均匀，密封包装得A组分；将地聚物激发剂溶解于去离子水中，加入硅溶胶，搅拌均匀，密封包装得B组分；按比例称取两种组分，B组分倒入A组分中，搅拌均匀，涂布于道路表面，养护得到道路标线。本发明利用工业固体废弃物为主要原料，制备了高性能的道路划线涂料。

Description

一种基于地聚物材料的道路标线涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业固体废弃物再利用的新型材料领域，具体是涉及一种基于地聚物材料的道路标线涂料及其制备方法。
背景技术
资源的综合利用化程度是反映人类文明程度和科技发展水平的重要指标，也是我们国家目前面临的一个重大问题，它影响着人类健康、生态平衡以及国家的发展建设。随着我国工业化的迅猛发展，大量的工业固体废弃物无处处置。大量的粉煤灰、钢渣、赤泥等废弃物露天堆放，不仅造成了环境的污染，也是一种严重的资源的浪费。利用工业固体废弃物为主要原料制备的地聚物材料以其凝结速度快、强度高、耐久性好等特点，已经被应用在多个建筑材料领域。另外，由于地聚物材料的粘结强度大、耐候性强等特点，其同样适用于道路标线涂料领域。通过查阅资料，发现还没有地聚物基道路标线涂料的研究和使用，本发明将具备良好的生态价值和经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于地聚物材料的道路标线涂料及其制备方法。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案如下：
一种基于地聚物材料的道路标线涂料，包括A组分和B组分，A组分和B组分的质量比值为(1～2)：1；所述的A组分，按质量份计算，包括以下各组分：工业固体废弃物20～40份、无机胶凝材料10～20份、反光材料10～25份、耐磨填料10～30份、颜料1～10份、增韧剂1～5份、增强纤维0.1～1份、分散剂0～0.5份、表面活性剂0～0.5份、保水剂0～0.5份；所述的B组分，按质量份计算，包括以下各组分：硅溶胶10～20份、地聚物激发剂10～15份、去离子水65～80份。
在A组分中，所述的工业固体废弃物为粉煤灰、钢渣、赤泥中的一种或一种以上；所述的无机胶凝材料为灰钙粉、白水泥、石膏粉、生石灰粉中的一种或一种以上；所述的反光材料为过100目的玻璃微珠；所述的耐磨填料为重钙粉、双飞粉、滑石粉中的一种或一种以上；所述的颜料为金红石型钛白粉或325目的氧化铁黄；所述的增韧剂为VEA乳胶粉、树脂胶粉中的一种或两种；所述的增强纤维为长度为3～5mm的聚丙烯纤维；所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种；所述的表面活性剂为聚羧酸钠盐；所述的保水剂为黄原胶。
在B组分中，所述的硅溶胶为30％浓度的碱性硅溶胶；所述的地聚物激发剂为氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钾、硫酸钾中的一种或一种以上。
上面所述的基于地聚物材料的道路标线涂料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)制备A组分：将工业固体废弃物用100～120℃烘干至恒重,然后利用粉磨机将其粉磨为300～500目的粉体颗粒；将粉磨所得粉体、无机胶凝材料、反光材料、耐磨填料、颜料、增韧剂、增强纤维、分散剂、表面活性剂、保水剂按比例充分混合均匀，然后密封包装；
(2)制备B组分：按照配比将地聚物激发剂溶解于去离子水中，充分溶解后，将硅溶胶加入溶液中，充分搅拌使其分散均匀，然后密封包装；
(3)使用时，按照(1～2)：1的质量比称取A、B两种组分，然后将B组分倒入A组分中，充分搅拌均匀得到涂料浆体；
(4)将涂料浆体涂布于道路表面，并养护15～30min即成。
本发明主要的成膜物质是由工业固体废弃物受激发所生成的地聚物材料，工业固体废弃物经烘干粉磨后具备较强的反应活性，在激发剂的作用下发生“解聚”和“缩聚”反应,并最终生成一层由硅氧四面体和铝氧四面体相互连接而成的地聚物薄膜。由于地聚物内部主要以共价键连接，因此其粘结强度高，表面光滑致密，将其应用在标线涂料中时，可提高其耐久性和自洁性。
本发明的有益效果：
1、本发明制备的地聚物基的道路标线涂料，由于主要成膜物质为地聚物材料，其内部主要以共价键连接，因此其粘结强度高，耐久性强、涂层光滑致密。将其应用在标线涂料中时，可提高其耐久性和自洁性。
2、本发明利用工业固体废弃物作为主要原料，一方面本发明可充分利用工业固体废弃物这一潜在资源，既减少了环境污染，同时又获得了一种性能优良的道路划线涂料；另一方面，本发明主要原料皆为无机材料，减少了涂料中VOC的污染，原料来源广泛，成本不高，使用时施工工艺简单方便，无需加热，环保高效，节约成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释和说明：
实施例1
将钢渣干燥、粉磨、过筛，使其成为粒径大小在300～400目范围内的粉体；将700g钢渣粉、400g 200目的灰钙粉、200g强度等级为42.5的白水泥、200g100目的玻璃微珠、380g重钙粉、100g金红石钛白粉、20g的VEA乳胶粉、5g长度为3mm的聚丙烯纤维、4g六偏磷酸钠、2g粉体聚羧酸减水剂、4g黄原胶等材料加入搅拌机中，充分搅拌均匀，然后密封包装即为A组分。
将100g氢氧化钠、60g硫酸钠溶解在1540g去离子水中，然后将300g硅溶胶缓慢加入溶液中，并充分搅拌均匀，密封包装后即得B组分。
使用时，按照质量比1.5:1的配比将A、B两种组分混合，然后高速搅拌均匀后，得到道路划线涂料浆体。
将浆体涂布于道路表面，养护30min后即得道路标线成品。
实施例2
将赤泥干燥、粉磨、过筛，使其成为粒径大小在300～400目范围内的粉体；将800g赤泥粉、300g的高强石膏粉、300g200目的灰钙粉、300g100目的玻璃微珠、220g重钙粉、40g金红石钛白粉、40g的树脂胶粉、10g长度为5mm的聚丙烯纤维、4g三聚磷酸钠、6g粉体聚羧酸减水剂、2g黄原胶等材料加入搅拌机中，充分搅拌均匀，然后密封包装即为A组分。
将100g氢氧化钾、50g硫酸钾溶解在1450g去离子水中，然后将400g硅溶胶缓慢加入溶液中，并充分搅拌均匀，密封包装后即得B组分。
使用时，按照质量比2:1的配比将A、B两种组分混合，然后高速搅拌均匀后，得到道路划线涂料浆体。
将浆体涂布于道路表面，养护20min后即得道路标线成品。
实施例3
将粉煤灰、钢渣干燥、粉磨、过筛，使其成为粒径大小在300～400目范围内的粉体；将300g粉煤灰粉、400g钢渣粉、300g 200目的生石灰粉、100g高强石膏粉、400g 100目的玻璃微珠、300g双飞粉、40g滑石粉、100g氧化铁黄、60g的VEA乳胶粉、7g长度为3mm的聚丙烯纤维、5g六偏磷酸钠、1g黄原胶等材料加入搅拌机中，充分搅拌均匀，然后密封包装即为A组分。
将50g氢氧化钠、50g氢氧化钾、30g硫酸钠溶解在1670g去离子水中，然后将200g硅溶胶缓慢加入溶液中，并充分搅拌均匀，密封包装后即得B组分。
使用时，按照质量比1:1的配比将A、B两种组分混合，然后高速搅拌均匀后，得到道路划线涂料浆体。
将浆体涂布于道路表面，养护25min后即得道路标线成品。
按照JT/T280-2004的标准对上述三种实施例所得的道路标线涂料进行性能检测，其结果如下表所示：
Figure BDA0002531344390000061
Figure BDA0002531344390000071
应当理解的是，仅出于说明目的而公开了本文中的实例，但本发明不限于这些实例。对本领域技术人员而言，在本发明的主旨和范围内，可以完成多种改进或变换，且所有这些改进和变换也都属于本发明权利要求书的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于地聚物材料的道路标线涂料，其特征在于，所述道路标线涂料包括A组分和B组分，A组分和B组分的质量比值为（1～2）：1；所述的A组分，按质量份计算，包括以下各组分：工业固体废弃物20～40份、无机胶凝材料10～20份、反光材料10～25份、耐磨填料10～30份、颜料1～10份、增韧剂1～5份、增强纤维0.1～1份、分散剂0～0.5份、表面活性剂0～0.5份、保水剂0～0.5份；所述的B组分，按质量份计算，包括以下各组分：硅溶胶10～20份、地聚物激发剂10～15份、去离子水65～80份；其中：所述的工业固体废弃物为粉煤灰、钢渣、赤泥中的一种或多种；
所述的基于地聚物材料的道路标线涂料的制备方法，包括以下具体步骤：
（1）制备A组分：将工业固体废弃物用100～120℃烘干至恒重,然后利用粉磨机将其粉磨为300～500目的粉体颗粒；将粉磨所得粉体、无机胶凝材料、反光材料、耐磨填料、颜料、增韧剂、增强纤维、分散剂、表面活性剂、保水剂按比例充分混合均匀，然后密封包装；
（2）制备B组分：按照配比将地聚物激发剂溶解于去离子水中，充分溶解后，将硅溶胶加入溶液中，充分搅拌使其分散均匀，然后密封包装；
（3）使用时，按照（1～2）：1的质量比称取A、B两种组分，然后将B组分倒入A组分中，充分搅拌均匀得到涂料浆体；
（4）将涂料浆体涂布于道路表面，并养护15～30min即成。
2.根据权利要求1所述的基于地聚物材料的道路标线涂料，其特征在于，在A组分中，所述的无机胶凝材料为灰钙粉、白水泥、石膏粉、生石灰粉中的一种或多种；所述的反光材料为过100目的玻璃微珠；所述的耐磨填料为重钙粉、双飞粉、滑石粉中的一种或多种；所述的颜料为金红石型钛白粉或325目的氧化铁黄；所述的增韧剂为树脂胶粉；所述的增强纤维为长度为3～5mm的聚丙烯纤维；所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种；所述的表面活性剂为聚羧酸钠盐；所述的保水剂为黄原胶。
3.根据权利要求1所述的基于地聚物材料的道路标线涂料，其特征在于，在B组分中，所述的硅溶胶为30%浓度的碱性硅溶胶；所述的地聚物激发剂为氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钾、硫酸钾中的一种或多种。
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