Результат интеллектуальной деятельности: Термопластик для дорожной разметки

Изобретение относится к термопластичным материалам, которые могут использоваться для разметки дорожного полотна с асфальтобетонным покрытием. Горизонтальная разметка проезжей части автомобильных дорог является одним из важнейших технических средств организации движения, обеспечивая его безопасность. Основными причинами разрушения разметки являются суровые погодные условия России, использование агрессивных противогололедных средств, воздействие горюче-смазочных материалов, плохое состояние дорожного полотна, а также довольно частое нарушение технологии изготовления разметочных материалов. Считается, что срок службы красок для разметки дорог не превышает одного года, а термопластов - не превышает двух лет. Преимущество термопластичных материалов перед красками заключается в том, что толщина наносимого слоя может быть увеличена до 1,5-4 см, что позволяет продлить срок службы дорожной разметки. В настоящее время существует проблема увеличения ресурса работы термопластичных разметочных материалов.

Известны термопластичные материалы для разметки дорожного полотна с асфальтобетонным покрытием, в составы которых входят различные типы синтетических связующих, определяющих основные технические показатели материала, а также наполнители, пигменты и другие целевые добавки. Так в патенте Австралии АИ-В-33-909/33, МКИ5 C09D 001/08, 005/10, 007/12, С04В 024/126 в качестве модификаторов использованы полиакрилаты, сополимеры акрилатов со стиролом.

В патентах РФ 2074872 (МКИ⁶ C09D 167/02), РФ 2074921 (МКИ⁶ C09D 167/02, E01F 9/04), РФ 2167901 (МКИ⁶ C09D 167/02, E01F 9/04) и РФ 2216564 (МКИ⁶ C09D 167/02, E01F 9/04) предложены составы термопластичных разметочных материалов для горизонтальной разметки автомобильных дорог на основе полиэфирных смол, модифицированных низкомолекулярными сложными эфирами, гликолями, отходами термопластичного полиуретана, различными типами восков. Наибольшее распространение для регионов с суровыми климатическими условиями получили разметочные материалы на основе полиэфирных смол - термопласты горячего нанесения [2]. К недостаткам известных изобретений следует отнести обилие компонентов, которое, однако, не приводит к улучшению таких важных свойств разметки, как водопоглощение и адгезия к асфальтобетону.

Наиболее близким к предлагаемому материалу является термопластичный состав для маркировки дорожного полотна на основе твердой полиэфирной смолы, содержащий полиэфирную смолу с 40% терефталевой кислоты, включающий пластификатор - полиэфир на основе алифатических двухосновных кислот и гликолей, пигмент, наполнитель, антисидементационную добавку и светотехнические добавки [1]. Известный состав термопластичного материала решает задачу по улучшению эксплуатационных свойств дорожно-разметочного покрытия, однако показатели его стойкости к загрязнениям и водопоглощению недостаточно высоки.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик термопласта как дорожно-разметочного материала, а именно: повышение его твердости, снижение интенсивности износа разметки и увеличение адгезии между разметкой и асфальтом. Добавление борной кислоты увеличивает температуру плавления термопластика. В составе термопластика диоксид титана рутильный 10 и борная кислота 10 масс. %.

Поставленная цель достигается тем, что термопластичный материал для разметки автомобильных дорог и аэродромов, включающий полиэфирную смолу с 40% терефталевой кислоты, диоксид титана рутильный, отличающийся тем, что дополнительно содержит присадку в виде борной кислоты и мраморную крошку при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Полиэфирная смола 60

Диоксид титана рутильный 10

Борная кислота 10

Мраморная крошка 20.

Заявляемый состав термопластичного материала обеспечивает разметку, хорошо видную водителям как в светлое, так и в темное время суток при любой погоде, характеризуется низкой интенсивностью износа. Высокая износостойкость термопласта обеспечивает длительный срок его службы - от 3-х до 4-х лет на дорогах с интенсивным автомобильным движением.

Введение мраморной крошки обеспечивает дополнительный светоотражающий эффект разметки автомобильных дорог и аэродромов и снижает скольжение колес транспорта, а также положительно влияет на прочностные свойства разметки (твердость, износ и др.). Снижение содержания мраморной крошки в композиции ниже 10 мас. % приводит к снижению прочностных свойств термопласта, а повышение сверх 30 мас. % экономически неоправданно.

Технологический процесс изготовления термопласта для разметки автомобильных дорог и аэродромов состоит из двух стадий:

1) подготовка сырья, которая включает в себя сушку наполнителей (мраморная крошка) при температуре 100°С и разогрев полиэфирной смолы с добавлением сухой борной кислоты до 120-130°С;

2) изготовление термопластичного материала.

Смешение всех компонентов может осуществляться непосредственно в разметочной машине, или в реакторах, снабженных якорной мешалкой, или в смесителях горизонтального типа, снабженных лопастными мешалками. На качество термопластичного материала влияет порядок загрузки компонентов.

Технология изготовления состава для разметки дорог заключается в механическом перемешивании предварительно измельченных компонентов при комнатной температуре до получения однородной сыпучей массы. Разогретый до температуры 180-200°С состав наносится на дорожное покрытие разметочными машинами.

Пример 1. Для приготовления 10 кг термопласта сначала сплавляют на голом огне при температуре 120°С 6 кг (60 мас. %) полиэфирной смолы с 2 кг (20 мас. %) сухой борной кислоты. Сплав охлаждают, растворяют в 500 мл дистиллированной воды не отфильтровывая выпавшего осадка. Так как полимер содержит остаток фталевой кислоты, наблюдается сильная флуоресценция. Образующаяся композиция приобретает хорошие поверхностно-активные и смачивающие свойства. Далее температуру реакционной смеси поднимают до 140°С и последовательно вводят мраморную крошку - 2 кг (20 мас. %).

Источники информации

1. Патент РФ 2216564, МКИ6 C09D 167/02, E01F 9/04 Термопластичный состав для маркировки дорожного полотна / Авторы Морозов В.В., Крылов В.К., Кузнецов В.Д., Михайлова Т.В., Бубнова Б.Г. и др., заявка 2002122531/04, заяв. 2002.08.22, опубл. 20.11.2003, бюл. №1.

2. Платонов А.П. Полимерные материалы в дорожном и аэродромном строительстве. - Л.: Автодор, - 1994. - 137 с; Синтетические материалы, используемые при строительстве и ремонте автомобильных дорог. - Обзор, информ. - М.: НИИТЭХИМ, 1994. - вып. 2-31 с.).