關鍵詞:水性聚氨酯；預聚體；路標涂料
中圖分類號:TQ630.7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-2191(2011)01-0061-03
我國的公路總里程已達到368萬km[1] ，公路承擔的客、貨運量分別占全國總運量的88.7%和99%，是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎和命脈[2] 。但是與發(fā)達國家相比，我國的交通基礎設施不足，管理薄弱。例如道路線標，除了大中城市和高等級公路外，一般道路上大部分無標線，嚴重影響行車安全。
我國研制及使用路標涂料的歷史不長，早在20世紀70年代使用氧化固化型酯膠漆[3] ，80年代開發(fā)了環(huán)氧、氯化橡膠、丙烯酸型路標涂料。
到了90年代，隨著我國丙烯酸工業(yè)的迅速發(fā)展，丙烯酸路標涂料成了我國溶劑型自干路標涂料的主流[4] 。目前我國路標涂料以丙烯酸類常溫溶劑型和C5石油樹脂及松香改性樹脂類的熱熔型為兩大支柱，均為低檔溶劑型路標涂料。
近年來開始研制并使用水性標線涂料，但國內(nèi)市場占有率非常小，不像北美洲大面積使用。
水性標線涂料的主要特征是以水代替溶劑，有機揮發(fā)物含量(VOC)極低，屬環(huán)保性產(chǎn)品，施工方式主要是噴涂。
目前，水性路標涂料主要是水性丙烯酸型，考慮到水性聚氨酯在性能方面獨特的優(yōu)勢，開發(fā)水性聚氨酯路標涂料是個不錯的選擇。
1實驗部分
1.1主要原料
聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)：工業(yè)品，青島新宇田；甲苯二異氰酸酯(TDI)：工業(yè)品，甘肅銀光；二羥甲基丙酸(DMPA)：工業(yè)品，廣州匯采；三乙胺(TEA)：分析純，上海化學試劑公司；鈦白粉：杜邦公司；重晶石粉：福威礦業(yè)。
1.2路標涂料用水性聚氨酯樹脂合成
將計量好的聚酯多元醇、DMPA、小分子擴鏈劑及交聯(lián)劑加入四口燒瓶，緩慢升溫至100℃，減壓脫水2h，降溫至55~65℃，加入計量好的TDI，在75℃反應3h，二正丁胺滴定反應終點，將物料降溫至50℃以下，加入DMPA量的90%的TEA中和10min，然后將物料加入計量好的水中，乳化15min，得到一不揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)為40%、半透明的淡藍色乳液，0.074mm(200目)濾網(wǎng)過濾，備用。將此乳液在40℃下熟化24h，得到性能穩(wěn)定的水性聚氨酯樹脂。
1.3白色路標涂料制備
取240g上述水性聚氨酯樹脂，加入潤濕分散劑和消泡劑，充分攪拌，然后向乳液中加入150g鈦白粉，100g重晶石粉，充分研磨，再加入流平劑、殺菌防腐劑等助劑，調(diào)整黏度和pH值，即得到一白色路標涂料。
1.4路標涂料的分析測試
路標涂料的分析測試按照JT/T280—2004路面標線涂料[5]執(zhí)行。
2結(jié)果與討論
2.1乳化前NCO含量對乳液性能的影響
預聚法制備水性聚氨酯時，為了能保證乳化前的預聚體黏度和乳化后樹脂的相對分子質(zhì)量，異氰酸酯要保證一定的過量，即在乳化前是NCO封端的預聚體。NCO的含量決定著乳化前預聚體的黏度，直接影響是否能順利乳化；NCO的含量對乳化后樹脂的分子結(jié)構(gòu)有很大的影響，隨著NCO含量的增加，樹脂中脲鍵的含量增大，樹脂的內(nèi)聚強度增強；因此，預聚法合成水性聚氨酯時選擇合適的NCO含量尤為重要。預聚體中NCO含量對乳液的性能影響見表1。
