Термопластична фарба для нанесення горизонтальної дорожньої розмітки

Реферат: UA 89414 U UA 89414 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до отримання композицій для розмітки проїжджих частин автошляхів, вулиць та площ. Асортимент фарб для розмітки доріг включає: - алкідні і акрилові швидковисихаючі матові фарби, які застосовують для розмітки асфальтових і нафтобетонних дорожніх покриттів, стоянок автотранспорту, аеродромів тощо; - водорозчинні швидковисихаючі матові - водорозчинні фарби з низьким вмістом летких речовин. Застосовують для розмітки асфальтових і нафтобетонних дорожніх покриттів, стоянок автотранспорту, аеродромів тощо; - двокомпонентні реакційноздатні швидковисихаючі матові і напівматові високонаповнені фарби, що не містять розчинник. Застосовують для розмітки бетонних, асфальтових та нафтобетонних дорожніх покриттів, стоянок автотранспорту, аеродромів тощо [1]. Відомі склади фарб для дорожньої розмітки на основі термопластичних полімерів [2-5]. Запропоновано склад термопластичної композиції для розмітки автомобільних доріг [2] та аеродромів на основі поліефірної смоли, лапролу, діоксину титану рутильного, мармурової крихти, кварцового білого піску. Недоліками даного складу є низька твердість покриття, висока інтенсивність зношування та низька адгезія до дорожнього покриття. Описано склад фарби для розмітки доріг [3] на основі полімерних зв'язуючих, пігменту, наповнювачів, пластифікаторів. Недоліком є тривалий процес виготовлення, що супроводжується додатковими енергетичними витратами. Відомий склад фарби для нанесення дорожньої розмітки [4], що містить пігментну суховальцьовану пасту, колоксилін, кополімер бутилакрилату і акрилової кислоти, ефір каніфолі гліцериновий, хлор парафін, органічні розчинники. Недоліками даної фарби є низька стійкість нанесеного покриття до статичної дії води і солі, низька стійкість до абразивного зношування, низький вміст масової частки нелетких речовин у фарбі, що обумовлює малу товщину покриття. Запропоновано термопластичний склад для розмітки автомобільних доріг [5] та аеродромів на основі поліефірної смоли ПС-01, відходів термопластичного поліуретану, кварцового піску. Склад характеризується високими експлуатаційними властивостями, однак суттєвий його недоліком є високий вміст кварцового піску, що призводить до швидкого зношування обладнання, також перед нанесенням необхідно розігрівати до температури від 180 °C до 200 °C, що супроводжується певними технологічними труднощами. Найбільш близьким аналогом є термопластична композиція для розмітки [6], що містить як полімерний зв'язуючий поліетилен з ультранизькою молекулярною масою, наповнювач, антиоксиданти. Недоліками є низька теплостійкість покриття розмітки, що за умов температур понад 70 °C приводить до деформації покриття під дією навантаження від коліс автомобілів, низька стійкість до зношування за підвищених температур. В основу корисної моделі поставлена задача отримання термопластичної фарби для дорожньої розмітки з високими експлуатаційними властивостями, а саме: адгезивними властивостями до контактуючої поверхні, високими показниками теплостійкості. Поставлена задача вирішується тим, що пропонована термопластична фарба для нанесення горизонтальної дорожньої розмітки містить такі складові, як плівкоутворювач, зв'язуюче, наповнювачі, згідно з корисною моделлю, додатково містить як плівкоутворювач агломерат відходів низьков'язкого поліетилену при такому співвідношенні компонентів, мас. ч.: агломерат відходів 100 поліетиленової плівки парафін 80-100 гідрокарбонатна смола 20-30 рециклат відходів ПЕТФ 10-30 кополімер етилену і 60-80 вінілацетату СаСО3 140-160 ТiO2 50-70 склокульки 15-25. Як агломерат відходів поліетиленової плівки використовують агломерат з індексом плинності розплаву (ІПР) - 1,8-20 г/10 хв. Як модифікуючий агент, для підвищення адгезійної міцності до поверхні дорожнього полотна використовують рециклат відходів ПЕТФ (суміш олігомерів, отриманих при обробці відходів ПЕТФ гліцерином за співвідношення ПЕТФ/гліцерин = 82/18-50/50). Приклад 1. Синтез модифікуючої добавки (рециклату відходів ПЕТФ). 1 UA 89414 U 5 10 15 До подрібнених відходів ПЕТФ (пляшки) розміром від 0,5 мм до 2 мм, висушених за температури 150 °C протягом 8 годин, додають гліцерин у співвідношенні ПЕТФ/гліцерин 70/30, каталізатор - ацетат цинку у кількості 0,2 % від маси ПЕТФ. Синтез ведуть за температури 220 °C протягом 150 хв. Отримують твердий склоподібний продукт з динамічною в'язкістю від 1 Пас до 1,2 Пас. 2. Приготування складу термопластичної фарби. До агломерату поліетиленової плівки додають парафін, гідрокарбонатну смолу, синтезований рециклат, кополімер етилену та вінілацетату, наповнювачі, суміш перемішують у барабанному змішувачі і подають у черв'ячну машину (термопластавтомат, екструдер, шприц, прес тощо). За температури 160 °C при перемішуванні суміші утворюється однорідний розплав термопластичного матеріалу (фарби), який через формувальну головку видавлюється на дорожнє покриття, або іншу поверхню. Основні властивості термопластичної фарби визначали за показниками [7]: температуру розм'якшення, стійкість до стирання, час твердіння, стійкість до удару, коефіцієнт білизни, водопоглинання. Склад термопластичної фарби та покриття на її основі наведені у таблиці. Таблиця № складу 1 1 3 4 5 6 Склад термопластичної фарби (м. ч.) 2 аналог [6] (ваг. %): низькомолекулярний поліетилен з молекулярною масою 27000-30000, індекс плинності 0,8 г/10 хв при 180 °C, ІІРТ, діаметр капіляра 2,095 мм - 15; Escorez 1102-10; Irganox 100-0,01; пісок - 40; доломіт - 12; скляні мікросфери - 30. Аг ПЕ 1-100; парафін - 80; Escorez-20; Рв ПЕТФ2-10; EVA-60; СаСО3-140; ТіО2-50; ск. - 15. Аг ПЕ2-100; парафін - 90; Escorez-26; Рв ПЕТФ2-28; EVA-76; СаСО3-150; ТіО2-65; ск. - 20. Аг ПЕ2-100; парафін - 100; Escorez-30; Рв ПЕТФ2-30; EVA-80; СаСО3-160; ТіО2-70; ск. - 25. Аг ПЕ2-100; Escorez-35; Рв ПЕТФ2-32; EVA-85; СаСО3-170; ТіО2-74; ск. - 30. Температура розм'якшення, °C 3 76 Час твердіння, хв 4 3 86 1,5 0,2 0,3 28 122 1,0 0,2 0,22 34 124 1,0 0,2 0,2 21 100 1,6 0,24 0,25 32 20 2 Водопоглинання, % 5 0,29 Стійкість до Стійкість до зношування, удару, см г/год. 6 7 0,32 20 UA 89414 U продовження Таблиці 7 8 9 10 11 12 Аг ПЕ2-100; парафін - 90; Escorez-26; Рв ПЕТФ2-28; EVA-76; СаСО3-150; ТіО2-65; ск. - 20. Аг ПЕ2-100; парафін - 90; Escorez-26; Рв ПЕТФ3-28; EVA-76; СаСО3-150; ТіО2-65; ск. - 20. Аг ПЕ1-100; парафін - 90; Escorez-26; Рв ПЕТФ2-28; EVA-76; СаСО3-150; ТіО2-65; ск. - 20. Аг ПЕ3-100; парафін - 90; Escorez-26; Рв ПЕТФ2-28; EVA-76; СаСО3-150; ТіО2-65; ск. - 20. Аг ПЕ3-100; парафін - 90; Escorez-25; Рв ПЕТФ4-20; EVA-70; СаСО3-140; ТіО2-55; ск. - 20. Аг ПЕ5-100; парафін - 90; Escorez-25; Рв ПЕТФ5-20; EVA-70; СаСО3-155; ТіО2-60; ск. - 21. 112 2,0 0,21 0,22 24 85 2,5 0,30 0,37 36 120 1,0 0,32 0,28 33 94 1,0 0,3 0,31 26 86 1,1 0,29 0,31 27 120 1,5 0,16 0,20 42 Примітка. Рв ПЕТФ1 - рециклат, синтезований за співвідношення (м. ч.) ПЕТФ:гліцерин = 85:45; Рв ПЕТФ2 - рециклат, синтезований за співвідношення (м. ч.) ПЕТФ:гліцерин = 70:30; Рв ПЕТФ3 - рециклат, синтезований за співвідношення (м. ч.) ПЕТФ:гліцерин = 40:55; Аг ПЕ1 - агломерат відходів поліетиленової плівки з індексом плинності розплаву за ІІРТ - 0,9 г/хв (Т=180 °C, Р=21,6 н; d=2,095 мм); Аг ПЕ2 - агломерат відходів поліетиленової плівки з показником плинності розплаву за ІІРТ - 12 г/хв; Аг ПЕ3 - агломерат відходів поліетиленової плівки з показником плинності розплаву за ІІРТ - 30 г/хв. 5 10 Переваги запропонованого складу термопластичної фарби: - більш високі експлуатаційні властивості: теплостійкість, стійкість до зношування і удару, зниження водопоглинання; - використання як полімерної основи відходів поліетиленової плівки; - використання як агента, що підвищує адгезивні властивості розплаву фарби до поверхні дорожнього покриття, рециклатів, отриманих з відходів ПЕТФ пляшок. Зазначені переваги дають можливість отримати позитивні ефекти: - скорочення кількості полімерних відходів за рахунок рециклінгу; - доступність сировини - полімерні відходи; 3 UA 89414 U 5 10 15 - зниження вартості фарби за рахунок використання вторинної сировини. Джерела інформації: 1. Национальные стандарты на материалы для разметки дорог с точки зрения производителя [Электронный ресурс]: стандарт. - Режим доступа: http://www.raotechnoplast.ru 2. Термопласт для раз метки автомобильных дорог и аэродромов: патент РФ 2378308 С1. МГЖ C09D167/02 / Е.К. Ржехина, Н.К. Абрамова, В.К, Крыжановский, А.И. Поняев, С.А. Волков, В.А. Выдумлев, Н.Ю. Разумишкина -№2378308; Заявл. 25.12.2008; Опубл. 10.01.2010 3. Краска для разметки дорог: патент РФ 2181740 С2. МПК C09D133/04 / Н.А. Зайцева, Н.М. Милютина, А.А. Хоркин, Н.Ф. Маркелова - №2181740; Заявл. 31.05.2000; Опубл. 27.04.2002 4. Краска для разметки дорог: патент РФ 2067601 С1. МПК C09D153/02 / С.Л. Сидоров, Н.Н. Шаповалова, С.С. Никулин, А.П. Гаршин, К.В. Краснова, С.Д. Ремзова - №2067601; Заявл. 05.07.1993; Опубл. 10.10.1996 5. Термопластичный состав для разметки автомобильных дорог и аэродромов: патент РФ 2074872 С1. МПК C09D167/02 / В.И. Кукарников, Л.Б. Сироткин, И.А. Сусоров, И.В. Сундырцев, В.А. Тихомирова, В.А. Валеева -№2074872; Заявл. 16.04.1992; Опубл. 10.03.1997 6. Thermoplastic marking compositions: patent US6552110 Bl. CA 2307094 Al / Selim Yalvac, Teresa Karjala, Robert A. Dubois, Mark W. Murphy, Stein Dietrichson, Bjorn Nossen, Ingvild J. B. Stene - №6552110; PCT Filed 12.06.2000; PCT Pub. Date 22.04.2003 7. ГОСТ Р 52576-2006. Материалы для дорожной разметки. Методы испытаний. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Термопластична фарба для нанесення горизонтальної дорожньої розмітки, що містить плівкоутворювач, модифікуючі добавки, наповнювачі, яка відрізняється тим, що містить як плівкоутворювач агломерат відходів поліетиленової плівки, а як модифікуючу добавку для підвищення адгезійної міцності до поверхні дорожнього полотна - рециклат відходів ПЕТФ (суміш олігомерів, отриманих гліцеролізом відходів ПЕТФ) при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: агломерат відходів 100 поліетиленової плівки парафін 80-100 гідрокарбонатна смола 20-30 рециклат відходів ПЕТФ 10-30 кополімер етилену і вінілацетату 60-80 СаСО3 140-160 ТiO2 50-70 склокульки 15-25. 2. Термопластична фарба для нанесення горизонтальної дорожньої розмітки за п. 1, яка відрізняється тим, що як агломерат відходів поліетиленової плівки використовують агломерат з індексом плинності розплаву (ІПР) - 1,8-20 г/10 хв. 3. Термопластична фарба для горизонтальної дорожньої розмітки за п. 1, яка відрізняється тим, що як модифікуючий агент для підвищення адгезійної міцності до поверхні полотна використовують рециклат відходів ПЕТФ (суміш олігомерів отриманих при обробці відходів ПЕТФ гліцерином при співвідношенні ПЕТФ/гліцерин = 82/18-50/50). Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4