1. 前言:
道路标识是保证交通安全、提高道路质量的重要交通设施之一,其质量取决于标识涂
料的质量、喷涂质量、环境影响等因素,其中标识涂料是影响的关键因素。
粉末涂料是一种不含溶剂、无挥发成份的固体涂料,由其技术所决定的出色的耐化
学性、耐腐蚀性、机械强度高等性能,而倍受人们的青睐。正因为它100℅无溶剂、
无VOC排放,顺应环保形势,其所应用的领域越来越广。
标识型粉末涂料正是在此背景下应运而生的,由于是在此种特殊的情况下,因此在
设计配方就必须充分考虑涂膜的附着力、耐摩擦性、保色性、耐候性、抗沾污性等。
2. 标识型粉末涂料的标识原理:
在我们周围,每一种物体都呈现一定的颜色。这些颜色是由于光作用于物体才产生
的。如果没有光,我们就无法看到任何物体的颜色。当然,对于标识型粉末涂料也不
例外,
我们可作以下的分析:
a:到达涂膜表面的一些光线按照Frensnel反射定律反射A,通常由于涂膜系
统会由自身表现出一些散射光线B。
b:剩余的入射光线C进入涂膜被颜料粒子散射D或吸收或者被树脂吸收,这其
中会有部分光线重新射出涂膜G1,从而表现出颜色和强度。
c:在不完全透明的涂膜中某些光线到达底材,可能被吸收E或者被反射F,涂
膜反射光线可能又回到涂膜表面G2。
d:一些光线在内部反射(H1和H2),并且可能进一步被涂 膜内部的颜料粒
子散射和吸收。
由此我们可知:标识即是利用涂膜中的反射性作用的,而反射的强度取决于涂膜
的反光材料的折射率,最终取决于粉末涂料的原材料。
3. 标识型粉末涂料的原材料:
标识型粉末涂料一般由树脂、固化剂、颜料、填料、反光材料和助剂组成。
3.1树脂、固化剂
树脂是标识型粉末涂料的主要成分之一,起到成膜和均匀展色的作用,也是决定涂膜
性能的主要物质,所以要求熟树脂和固化剂耐候性强,能在规定的时间里涂膜不被破
坏。可以选择聚酯/TGIC或Primid体系、聚氨酯体系、丙烯酸体系等。
3.2颜料
考虑到标识型粉末涂料所处的环境及其喷涂工艺,要求着色颜料必须耐高温、
耐候、耐紫外线等特性。
3.3填料
标识型粉末涂料的填料的品种、用量、质量对涂膜的各项指标均有较大的影
响,对于如碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、云母粉、气相二氧化硅等,通过实验,我们发
现硫酸钡、滑石粉是比较理想的填料,而且价格上也容易接受,若硫酸钡与滑石粉按
一定的比例搭配,会有更好的效果。
3.4反光材料
标识型粉末涂料所用的反光材料是玻璃微珠,对玻璃微珠要求如下:
a:折射率要高,一般折射率在1.9-2.2之间的为高折射率微珠,其反射率较一般玻
璃微珠高3倍左右,掺入到粉末涂料中作标识作用,很远即可看到。当然,折射率越
高,清晰度越好。
b:粒径小,易分散。这是由粉末涂料的生产工艺所决定的,我们选择的玻璃微珠
的粒径在25-75um之间,折射率在2.2-2.3之间。
c:表面应镀有憎水性的镀膜,这样可增进玻璃微珠与粉末涂料的相容性,成膜后
化学稳定性增加,耐水性提高。通常玻璃微珠镀膜是用硅烷、聚硅烷、硅油、硅酮等
加热后,形成一层硅氧膜。
d:玻璃微珠的镀膜表面润滑,不易玷污尘埃,这是作为标识物体应具有的性质。
3.5助剂
由于标识型粉末涂料属于一种耐候性、耐刮伤、抗玷污性强的涂料,所以除
了加入一些流平剂、安息香、润湿剂外,我们还有选择性的加入了一些蜡粉、紫外光
吸收剂等其它助剂。
4. 标识型粉末涂料的配方及生产工艺
依据标识型粉末涂料的自身特点,如它是一种耐侯性、耐刮伤、抗玷污性
强、强反射光线等特性的粉末涂料,可制成如下的配方体系:
我们制成上面四个配方,目的是:检验填料对标识型粉末涂料的影响,以及先添
加反光材料与后添加反光材料的不同效果。其结果见5.
5.结果
我们做了大量的实验,从中得出一些结论,希望能给从事此项工作的同仁提
供一些试验依据,结论如下:
a:玻璃微珠后添加入粉末涂料半成品中,比前加入的好,原因是前加入可能
会有一部分的玻璃微珠会被挤出机的螺杆辗碎,造成折射率下降。
b:有镀膜处理的玻璃微珠,其与树脂的相容性明显好于普通微珠,具体表现
在涂膜的外观、平整度及耐冲击强度。
c:随着玻璃微珠的加入量的增大,折射率增高,其标识效果越明显。
d:适量的加入一些助剂,会达到更加满意效果。
6.结语
展望我国的粉末涂料行业,标识型粉末涂料是一种高档的粉末涂料,应用的
领域不仅仅是在道路标识上,还有用于救生艇、海上营救等行业。随着对涂料质量的
要求越来越高和对环境保护越来越重视,标识型粉末涂料的应用会越来越广泛。
参考文献:
1. 南仁植 《粉末涂料与涂装技术》 化学工业出版社 2000
2. 虞兆年 《涂料工艺》化学工业出版社 1997/12
3. 邱星林 热熔性路标涂料的研究 《涂料工业》 2000/8 12-15
4. 苑金生 玻璃微珠与路标反光涂料 《现代涂料与涂装》
1999/2 33-34
5. 吴 璇 色漆的遮盖力及其测试方法述评 《涂料工业》
2002/01 38-41 |