水性聚氨酯路标涂料研制

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1、化学推进剂与高分子材料2011年第9卷第1期ChemicalPropellants&PolymericMaterials·61·水性聚氨酯路标涂料研制吴明江，阮家声，王雪琴，蔡彦，左向阳，李亚勇(航天科技集团公司四院四十二所，湖北襄樊441003)摘要:以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲苯二异氰酸酯(TDI)等为主要原料，配合防老剂和紫外光吸收剂，用预聚体法制备不挥发物质量分数为40%的单组分水性聚氨酯树脂；以此树脂为基础，用钛白粉作为着色剂，制备白色水性聚氨酯路标涂料。研究结果表明，预聚体法制备的水性聚氨酯树

2、脂在40℃下放置24h即可达到最终性能；水性聚氨酯树脂在水中呈柱状分散；以此树脂制备的水性聚氨酯路标涂料附着良好，表干时间短，各项指标符合路标涂料技术标准。关键词:水性聚氨酯；预聚体；路标涂料中图分类号:TQ630.7文献标识码:A文章编号:1672-2191(2011)01-0061-03[1]我国的公路总里程已达到368万km，公路肃银光；二羟甲基丙酸(DMPA)：工业品，广州承担的客、货运量分别占全国总运量的88.7%和汇采；三乙胺(TEA)：分析纯，上海化学试剂公[2]99%，是国民经济发展的基础和命脉。但是与司；钛白粉：杜邦公司

3、；重晶石粉：福威矿业。发达国家相比，我国的交通基础设施不足，管理1.2路标涂料用水性聚氨酯树脂合成薄弱。例如道路线标，除了大中城市和高等级公将计量好的聚酯多元醇、DMPA、小分子扩路外，一般道路上大部分无标线，严重影响行车链剂及交联剂加入四口烧瓶，缓慢升温至100℃，安全。减压脱水2h，降温至55~65℃，加入计量好的我国研制及使用路标涂料的历史不长，最早TDI，在75℃反应3h，二正丁胺滴定反应终点，[3]在20世纪70年代使用氧化固化型酯胶漆，80年将物料降温至50℃以下，加入DMPA量的90%的代开发了环氧、氯化橡胶、丙烯酸型路标涂

4、料。TEA中和10min，然后将物料加入计量好的水到了90年代，随着我国丙烯酸工业的迅速发展，中，乳化15min，得到一不挥发物质量分数为丙烯酸路标涂料成了我国溶剂型自干路标涂料的主40%、半透明的淡蓝色乳液，0.074mm(200目)[4]流。目前我国路标涂料以丙烯酸类常温溶剂型滤网过滤，备用。将此乳液在40℃下熟化24h，和C5石油树脂及松香改性树脂类的热熔型为两大得到性能稳定的水性聚氨酯树脂。支柱，均为低档溶剂型路标涂料。1.3白色路标涂料制备近年来开始研制并使用水性标线涂料，但国取240g上述水性聚氨酯树脂，加入润湿分散内市场占有

5、率非常小，不像北美洲大面积使用。剂和消泡剂，充分搅拌，然后向乳液中加入150g水性标线涂料的主要特征是以水代替溶剂，有机钛白粉，100g重晶石粉，充分研磨，再加入流挥发物含量(VOC)极低，属环保性产品，施工方平剂、杀菌防腐剂等助剂，调整黏度和pH值，式主要是喷涂。即得到一白色路标涂料。目前，水性路标涂料主要是水性丙烯酸型，1.4路标涂料的分析测试考虑到水性聚氨酯在性能方面独特的优势，开发路标涂料的分析测试按照JT/T280—2004路[5]水性聚氨酯路标涂料是个不错的选择。面标线涂料执行。1实验部分2结果与讨论1.1主要原料2.1乳化前

6、NCO含量对乳液性能的影响聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)：工业品，青预聚法制备水性聚氨酯时，为了能保证乳化岛新宇田；甲苯二异氰酸酯(TDI)：工业品，甘前的预聚体黏度和乳化后树脂的相对分子质量，收稿日期:2010-10-12作者简介:吴明江(1975-)，男，高级工程师，主要从事水性聚氨酯和聚氨酯弹性体研发。电子信箱:wumj_casc@163.com化学推进剂与高分子材料·62·ChemicalPropellants&PolymericMaterials2011年第9卷第1期异氰酸酯要保证一定的过量，即在乳化前是NCO封端的预聚体。NC

7、O的含量决定着乳化前预聚体的黏度，直接影响是否能顺利乳化；NCO的含量对乳化后树脂的分子结构有很大的影响，随着NCO含量的增加，树脂中脲键的含量增大，树脂图2丙烯酸乳液透射电镜照片的内聚强度增强；因此，预聚法合成水性聚氨酯Fig.2Transmissionelectronmicroscopicphotoofacrylicemulsion时选择合适的NCO含量尤为重要。预聚体中NCO含量对乳液的性能影响见表1。丙烯酸乳液一般是外乳化法制备，制备前要将丙烯酸单体在乳化剂存在下分散在水中，聚合表1NCO含量对乳液性能的影响Tab.1Influe

8、nceofNCOcontentonemulsionperformance过程也是在乳化剂中进行，属于无规共聚，在表面张力作用下呈球形分散。聚氨酯乳液一般是自NCO质量分数/%乳化(难、易)乳液