Результат интеллектуальной деятельности: Термопластичный материал 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.

Составы разметочных термопластов на основе нефтеполимерных смол описаны в патенте №1324553 (Англия), №420135 (Австрия), а в патенте №4713404 (США) заявлен состав на основе эпоксидной смолы. 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 водопоглощения, а также получения нового покрытия с эффектом люминесцирования.

Поставленная цель достигается тем, что термопластичный материал для разметки автомобильных дорог и аэродромов, включающий эпоксидную смолу, ангидридный отвердитель, акриловую эмаль белого цвета, согласно изобретению дополнительно содержит люминофор и мраморную крошку при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Эпоксидная смола 60

Люминофор 5

Акриловая эмаль белого цвета 5

Мраморная крошка 30.

В качестве связующего используется низкомолекулярная диановая эпоксидная смола ЭД-16 и и изо-метилтетрагидрофталевого ангидрида в качестве ангидридного отвердителя.

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, не вызывает скольжения колес автомобилей, быстро сохнет при нанесении на дорожное полотно, имеет с ним хорошее сцепление и может эксплуатироваться в различных климатических зонах России в интервале температур от -40°С до +40°С. Высокая износостойкость термопласта обеспечивает длительный срок его службы - от 3-х до 4-х лет на дорогах с интенсивным автомобильным движением.

В состав акриловой эмали входят пигменты и наполнители, сочетающиеся с модифицирующими присадками. Состав АК-511 соответствует ГОСТ Р52575-2006. Поверхность дороги предварительно вытирается начисто и обрабатывается сжатым воздухом, чтобы удалить грязь и другие остатки в местах, где должна быть применена краска. Краску сушат насухо до тех пор, пока она не налипает при контакте. При толщине наносимого слоя в 2,5 мм на 1 м² расходуется 3,5-4 кг краски.

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 подготовку наполнителей (мраморная крошка) и разогрев эпоксидной смолы до 100-120°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. Люминофор и эпоксидная смола сначала отдельно смешиваются вместе при температуре окружающей среды 73°±5°F, а затем полученная смесь смешивается с акриловой краской на водной основе. Люминофор и эпоксидная смола могут быть добавлены прямо в акриловую эмаль.

Пример 1. Для приготовления 10 кг термопласта сначала смешивают 6 кг (60 мас. %) эпоксидной смолы с 0,5 кг (5 мас. %) люминофором и при 73°±5°F. Образующаяся композиция приобретает хорошие поверхностно-активные и смачивающие свойства. Далее температуру смеси поднимают до 120°С и последовательно вводят наполнители: мраморную крошку - 3 кг (30 мас. %). Композицию добавляют в акриловую эмаль белого цвета 0,5 кг (5 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.).