一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线及制备方法

摘要

本发明公开了一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线及制备方法，按重量份由以下组成：20~40份改性C5石油树脂、10~20份EVA树脂、5~20份萜烯树脂、5~10份增塑剂、2~5份流平剂、10~30份钛白粉、10~20份硅质低介电常数填料、10~30份透波玻璃微珠、5~40份改性复合微波吸收剂。本发明通过调整热熔标线的结构及材料组成形成一种阻抗匹配结构，减少微波在热熔标线内部的传播损耗。本发明得到的改性热熔标线不仅能够满足常规热熔标线的路用性能，而且吸收微波之后可以迅速软化并与水泥路面高效分离，微波加热清除后在水泥路面上基本没有残留而且不会破坏水泥路面原有的表面纹理，制备方法以及清除方法都简单高效。

说明书

技术领域

本发明涉及道路标线技术领域，特别是一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线及制备方法。

背景技术

交通标线是粘附在道路表面具有指示和引导功能的交通安全基础设施，其在合理划分车道界限、提供连续交通信息流以及确保车辆平稳安全行驶等方面具有十分重要的作用。近几十年来虽然涌现出了诸如水性标线、双组份标线以及预成型标线带等新型道路标线带，但我国目前应用最为广泛的还是热熔型标线。与此同时，日益增长的道路改扩建规模以及道路资源优化配置需求等对交通标线的灵活性提出了更高的要求，清除不彻底的交通标线不仅会影响路容而且还会造成视觉残留进而诱导一系列的交通事故。

目前对于水泥路面旧交通标线的处理方法主要有涂改法、机械去除法、化学去除法以及高压水冲洗法等。其中涂改法不仅会增加标线厚度而且涂改料的色度很难控制；机械去除法容易产生扬尘而且会对原有水泥路面表面拉毛造成一定的损坏；化学去除法污染较大且清除时间较长；高压水冲洗法需要特定昂贵设备且会对水泥路面造成一定的水损害。

交通标线清除技术的发展不仅需要对清除技术进行革新，而且需要对交通标线的材料成分以及结构进行适当调整，从交通标线制备的源头就兼顾其清除灵活性，从而高效节能而又绿色环保地清除道路标线。为此，我们提供了一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线及制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线及制备方法，该用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线通过调整热熔标线的结构及材料组成形成一种阻抗匹配结构，减少微波在热熔标线内部的传播损耗。本发明得到的改性热熔标线不仅能够满足常规热熔标线的路用性能，而且吸收微波之后可以迅速软化并与水泥路面高效分离，微波加热清除后在水泥路面上基本没有残留而且不会破坏水泥路面原有的表面纹理，制备方法以及清除方法都简单高效。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线，按重量份计，包括以下组分：

改性C5石油树脂20～40份

EVA树脂10～20份

萜烯树脂5～20份

增塑剂5～10份

流平剂2～5份

钛白粉10～30份

硅质低介电常数填料10～20份

透波玻璃微珠10～30份

改性复合微波吸收剂5～40份。

将包含上述组分的微波易清除改性热熔标线，涂覆在水泥路面上，将形成位于水泥路面上表面的吸收层和位于吸收层顶部的过渡层；其中，吸收层包括若干改性复合微波吸收剂；过渡层顶部嵌套有透波玻璃微珠。

改性复合微波吸收剂的松装密度为2.0g/cm

改性复合微波吸收剂为硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂；其中，硅烷偶联剂为KH-500型硅烷偶联剂；复合微波吸收剂为羰基铁粉与磁性四氧化三铁粉末的等质量混合物；其中，羰基铁粉为电损耗型微波吸收剂，四氧化三铁粉末为磁损耗型微波吸收剂。

改性C5石油树脂为加氢改性C5石油树脂，加氢改性C5石油树脂的软化点为95.6℃；EVA树脂的软化点为86.4℃；萜烯树脂的软化点为102.4℃。

硅质低介电常数填料为硅灰和石英粉的等质量混合物；硅质低介电常数填料的粒径范围为0.5～15μm，硅质低介电常数填料的SiO

透波玻璃微珠的透波率大于80％，透波玻璃微珠的成圆率大于80％。

一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线的制备方法，包括如下步骤。

步骤1、制备树脂基底混合物：调节热熔釜的温度为180℃～220℃，并依次向热熔釜中加入改性C5石油树脂、EVA树脂、萜烯树脂、钛白粉和硅质低介电常数填料，并混匀，获得树脂基底混合物。

步骤2、制备涂覆混合物：将步骤1中热熔釜的温度调节为200℃～220℃，再向位于热熔釜内的树脂基底混合物中依次加入增塑剂、流平剂和改性复合微波吸收剂；接着，混匀并静置，得到涂覆混合物。

步骤3、制备熔融标线：通过热熔划线机将温度为180～220℃的涂覆混合物，均匀涂覆在水泥路面的标线涂覆部位，并形成熔融标线。

步骤4、制备微波易清除改性热熔标线：以300g/m

步骤2中，改性复合微波吸收剂为硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂，改性复合微波吸收剂的制备方法为：在混合容器中依次加入5～40份复合微波吸收剂、5～10份无水乙醇、2～8份KH-500型硅烷偶联剂，超声分散5～20min，过滤干燥至恒重，即得。

步骤4中，得到的微波易清除改性热熔标线的厚度为1.0～2.0mm。

步骤4中，得到的微波易清除改性热熔标线从上至下依次包括过渡层和吸收层；其中，吸收层包括若干改性复合微波吸收剂；过渡层顶部嵌套有透波玻璃微珠；同时，过渡层和吸收层构成阻抗匹配结构，在微波频率为2.45GHz时，微波易清除改性热熔标线的表层微波反射率小于-3.0dB。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明采用改性C5石油树脂、EVA树脂以及萜烯树脂三种热塑性树脂共混改性，并通过添加增塑剂以及流平剂的方式降低树脂的高温粘性，提高其高温施工和易性，使得高温状态下的流动树脂有效填充水泥路面的表面孔隙，而且萜烯树脂的存在使得树脂冷却固化后与碱性水泥路面之间有较强的粘附性，保证了热熔标线的正常路用性能。

(2)本发明采用了高密度的改性复合微波吸收剂，热熔标线冷却固化之前改性复合微波吸收剂会在自身重力作用下下沉至标线底部，从而在热熔标线底部集中吸收并损耗微波，微波加热选择性更强。

(3)本发明添加的硅质低介电常数填料以及透波玻璃微珠不仅可以减少微波在热熔标线内部的传播损耗，使得热熔标线的上半部和下半部构成阻抗匹配结构，增强微波加热的效率，而且硅灰和石英粉强度高耐高温，可以有效提高热熔标线的机械强度以及耐高温性能；表层撒布的透波玻璃微珠在嵌入热熔标线适当深度后不仅可以提高热熔标线的摩擦性能而且可以有效提高其视认性能。

(4)本发明得到的微波易清除改性热熔标线在微波加热5min后交界处温度均可达到180℃；铲除表层热熔标线，残余标线经常压水流冲洗后清除率均在95％以上，并且微波加热清除后水泥混凝土板表面构造深度以及摆值均无明显变化，微波加热清除不会对水泥路面的基本路用性能造成不良影响。

(5)本发明使用的原材料价格低廉、来源广泛、制备简单，可在短时间内大规模生产，清除方法简单高效、能耗较低且不会损害原有水泥路面。

附图说明

图1是本发明一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线的结构示意图。

图中有：1.改性热熔标线、2.水泥路面、3.透波玻璃微珠、4.硅质低介电常数填料、5.改性复合微波吸收剂。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线，按重量份计，包括以下组分：

改性C5石油树脂20～40份

EVA树脂10～20份

萜烯树脂5～20份

增塑剂5～10份

流平剂2～5份

钛白粉10～30份

硅质低介电常数填料10～20份

透波玻璃微珠10～30份

改性复合微波吸收剂5～40份。

将包含上述组分的微波易清除改性热熔标线，涂覆在水泥路面上，将形成如图1所示的位于水泥路面上表面的吸收层和位于吸收层顶部的过渡层；其中，吸收层包括若干改性复合微波吸收剂；过渡层顶部嵌套有透波玻璃微珠。

上述改性复合微波吸收剂的松装密度优选为2.0g/cm

进一步，上述改性复合微波吸收剂优选为硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂；其中，硅烷偶联剂优选为KH-500型硅烷偶联剂；复合微波吸收剂为羰基铁粉与磁性四氧化三铁粉末的等质量混合物；其中，羰基铁粉为电损耗型微波吸收剂，四氧化三铁粉末为磁损耗型微波吸收剂。硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂，能提高无机复合微波吸收剂和有机树脂之间的相容性，使高密度的复合微波吸收剂在熔融树脂中均匀分布在热熔标线底部，故而和改性热熔标线内的其他材料协同作用，在微波频率为2.45GHz时，能使微波易清除改性热熔标线的表层微波反射率小于-3.0dB。

上述改性C5石油树脂优选为加氢改性C5石油树脂，加氢改性C5石油树脂的软化点优选为95.6℃；EVA树脂的软化点优选为86.4℃；萜烯树脂的软化点优选为102.4℃。

上述硅质低介电常数填料优选为硅灰和石英粉的等质量混合物；硅质低介电常数填料的粒径范围优选为0.5～15μm，硅质低介电常数填料的SiO

进一步，上述硅质低介电常数填料的相对介电常数ε

上述透波玻璃微珠的透波率优选大于80％。由于相邻界面材料的电磁常数差别越小，阻抗匹配性能越好，微波更容易进入介质内部。本发明中，透波玻璃微珠的作用是调节热熔标线上表层的电磁参数，形成从空气到热熔标线上表层的阻抗匹配结构，从而使得微波更容易进入热熔标线内部。

进一步，透波玻璃微珠的成圆率优选大于80％，能够提高热熔标线的摩擦性能而且可以有效提高其视认性能。

一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线的制备方法，包括如下步骤。

步骤1、制备树脂基底混合物：调节热熔釜的温度为180℃～220℃，并依次向热熔釜中加入改性C5石油树脂、EVA树脂、萜烯树脂、钛白粉和硅质低介电常数填料，并混匀，获得树脂基底混合物。

本发明采用改性C5石油树脂、EVA树脂以及萜烯树脂三种热塑性树脂共混改性，并通过添加增塑剂以及流平剂的方式降低树脂的高温粘性，提高其高温施工和易性，使得高温状态下的流动树脂有效填充水泥路面的表面孔隙，而且萜烯树脂的存在使得树脂冷却固化后与碱性水泥路面之间有较强的粘附性，保证了热熔标线的正常路用性能。

步骤2、制备涂覆混合物：将步骤1中热熔釜的温度调节为200℃～220℃，再向位于热熔釜内的树脂基底混合物中依次加入增塑剂、流平剂和改性复合微波吸收剂；接着，混匀并静置，得到涂覆混合物。当涂覆混合物需要保存备用时，在静置5～20min后，待其自然冷却至室温，即可。若在水泥路面制备，现场涂覆时，则不需等待冷却。

本步骤2中，上述改性复合微波吸收剂优选为硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂，其制备方法优为：在混合容器中依次加入5～40份复合微波吸收剂、5～10份无水乙醇、2～8份KH-500型硅烷偶联剂，超声分散5～20min，过滤干燥至恒重，即得。

步骤3、制备熔融标线：通过热熔划线机将温度为180～220℃的涂覆混合物，均匀涂覆在水泥路面的标线涂覆部位，并形成熔融标线。当采用备用的涂覆混合物时，需使用热熔划线机将冷却至室温的涂覆混合物加热至180～220℃。

步骤4、制备微波易清除改性热熔标线：以300g/m

本发明结合如下三个具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线的制备方法，包括以下步骤。

步骤1、制备树脂基底混合物：调节热熔釜的温度为180℃，并依次向热熔釜中加入20份改性C5石油树脂、10份EVA树脂、10份萜烯树脂、10份钛白粉和10份硅质低介电常数填料，匀速搅拌5min使其混合均匀，获得树脂基底混合物。

步骤2、制备涂覆混合物：调节热熔釜的温度为200℃，并依次向热熔釜中加入5份增塑剂、2份流平剂和20份改性复合微波吸收剂，匀速搅拌5min使其混合均匀，静置5min待其自然冷却至室温，制得混合物。

上述改性复合微波吸收剂优选为硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂，其制备方法优为：在圆口烧瓶中加入20份复合微波吸收剂、5份无水乙醇、2份KH-500型硅烷偶联剂，超声分散5min后过滤干燥至恒重，得到硅烷偶联剂改性复合微波吸收剂。

步骤3、制备熔融标线：通过热熔划线机在200℃温度下将涂覆混合物，均匀涂覆在水泥路面的标线涂覆部位，并形成熔融标线。

步骤4、制备微波易清除改性热熔标线：以300g/m

实施例2

一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线及制备方法，包括以下步骤。

步骤1、制备树脂基底混合物：调节热熔釜的温度为180℃，并依次向热熔釜中加入30份改性C5石油树脂、10份EVA树脂、15份萜烯树脂、15份钛白粉和15份硅质低介电常数填料，匀速搅拌10min使其混合均匀，获得树脂基底混合物。

步骤2、制备涂覆混合物：调节热熔釜的温度为200℃，并依次向热熔釜中加入8份增塑剂、2份流平剂和30份改性复合微波吸收剂，匀速搅拌10min使其混合均匀，静置10min待其自然冷却至室温，制得涂覆混合物。

上述改性复合微波吸收剂优选为硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂，其制备方法优为：在圆口烧瓶中加入30份复合微波吸收剂、5份无水乙醇、6份KH-500型硅烷偶联剂，超声分散8min后过滤干燥至恒重，得到硅烷偶联剂改性复合微波吸收剂。

步骤3、制备熔融标线：通过热熔划线机在200℃温度下将涂覆混合物，均匀涂覆在水泥路面的标线涂覆部位，并形成熔融标线。

步骤4、制备微波易清除改性热熔标线：以400g/m

实施例3

一种用于水泥路面的微波易清除改性热熔标线及制备方法，包括以下步骤。

步骤1、制备树脂基底混合物：调节热熔釜的温度为180℃，并依次向热熔釜中加入40份改性C5石油树脂、20份EVA树脂、20份萜烯树脂、30份钛白粉和20份硅质低介电常数填料，匀速搅拌15min使其混合均匀，获得树脂基底混合物。

步骤2、制备涂覆混合物：调节热熔釜的温度为200℃，并依次向热熔釜中加入8份增塑剂、4份流平剂和40份改性复合微波吸收剂，匀速搅拌10min使其混合均匀，静置10min待其自然冷却至室温，制得涂覆混合物。

上述改性复合微波吸收剂优选为硅烷偶联剂改性的复合微波吸收剂，其制备方法优为：在圆口烧瓶中加入40份复合微波吸收剂、10份无水乙醇、8份KH-500型硅烷偶联剂，超声分散20min后过滤干燥至恒重，得到硅烷偶联剂改性复合微波吸收剂。

步骤3、制备熔融标线：通过热熔划线机在200℃温度下将涂覆混合物，均匀涂覆在水泥路面的标线涂覆部位，并形成熔融标线。

步骤4、制备微波易清除改性热熔标线：以500g/m

参照《JTT 280-2004路面标线涂料》对经过上述步骤制备而成的三组微波易清除改性热熔标线进行基本路用性能测试，其基本路用性能指标如表1所示。

表1三组微波易清除改性热熔标线基本路用性能指标表

由表1可以看出，由实施例1～3得到的微波易清除改性热熔标线具有适中的软化点、较短的不粘胎干燥时间以及良好的加热稳定性，除此之外还具有良好的抗压耐磨耗性能以及耐水耐碱性能，可以满足规范规定的路面标线热熔型涂料的基本性能要求。

为了验证微波易清除改性热熔标线的微波清除效果，采用弓形法测试三组试件在2.45GHz下的微波反射率。将试件放入输出功率为1000W的家用格兰仕微波炉中分别加热1min、2min、3min、4min、5min后用K型热电偶测量热熔标线与水泥混凝土板交界处的温度，铲除表层热熔标线后用常压水流冲洗水泥混凝土板并回收废液。用清除率

表2三组微波易清除改性热熔标线微波加热清除效果表

由附表2可以看出：

本发明得到的微波易清除改性热熔标线在2.45GHz下的标线表层微波反射率均小于-3.0dB，表明该微波易清除改性热熔标线具有较高的微波吸收效率；随着微波加热时间的增加，三组改性热熔标线与水泥混凝土板交界处的温度急剧升高，微波加热5min后，三组改性热熔标线底层温度均达到180℃以上，远高于热熔标线的软化点，此时可以轻易实现改性热熔标线与水泥混凝土板之间的分离；常压水流冲洗水泥混凝土板并回收废液后，三组实施例的微波加热清除效率均在95％以上，在水泥混凝土板上几乎没有视觉残留；三组实施例的水泥混凝土板在微波加热前后构造深度及摆值均无明显变化，均满足规范中的规定。

由此可以得知本发明得到的微波易清除改性热熔标线具有优良的微波清除性能，清除方法简单环保、视觉残留小、清除效率高并且不会破坏水泥路面的表面纹理及其抗滑性能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。