[发明专利]核壳结构的反光材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明具有核壳结构的反光材料及其制备方法属于材料制备领域。具体而言涉及一种以不锈钢、玻璃、陶瓷或塑料颗粒为核，以高折射率玻璃微珠为壳结构的反光材料及其制备方法。

二、技术背景

标线已经成了公路建设的一个重要组成部分，目前，人们对标线材料的探讨，已经不再是讨论标线是否有效，而是在探讨如何能够以最少的投入来提供最为有效的标线系统。标线体系在夜间的有效性，回归反射是至关重要的，标线存在的目的就是为司机提供可视的导向，与夜间可视性相关的就是标线的回归反射，标线的回归反射主要是通过反光材料对光线的逆向反射来得以实现的。

目前应用在道路标志、标线等设施中作为反光介质，以提供必要的回归反射的反光材料主要是球形玻璃微珠。早期，曾经在标线涂料和标线中采用碎玻璃、铜质、铝质球体作为反光材料，但是，这些材料在实际的应用中表现很不理想，原因在于上述的材料要么成圆率较差、要么就是折射效果不理想。

当前，玻璃微珠在标线涂料的施工中有两个有待改进的地方，其一，玻璃微珠的密度。目前用于标线施工的标线材料的施工粘度及材料的比重差别很大，而玻璃微珠的比重很单一，这给标线施工带来很大的麻烦。玻璃微珠在标线的施工中由于标线材料和玻璃微珠的密度差别过大，在低粘度的标线施工中容易下沉，而在快干型的高粘度的标线施工中却很难下沉，只能采用喷枪对玻璃微珠进行喷射施工，给施工带来很大的麻烦，为了改善玻璃珠在涂料中的悬浮性能，国外已经开发出一种具有悬浮性能的中空玻璃珠，这种玻璃珠可以在低粘度的湿膜中悬浮而不易完全沉入涂膜中去，研究表明采用悬浮玻璃珠作为面撒玻璃珠能显著提高标线的初始逆反射系数值，即显著提高道路标线的夜间反光效果，当然，悬浮玻璃珠的价格也是较为可观的；其二，提高玻璃微珠的折射率。玻璃珠的折射率越高，则会有越多的光线被反射回到司机的视线中来，反射光线的强度就会越高。用于道路标线涂料或标线的玻璃珠的折射率一般为1.50，这些玻璃珠一般都是采用回收的废旧玻璃进行加工制造的，高折射率的玻璃珠一般通过化学方法合成的，或者说是通过化学方法经过配料进行烧结而成的，而不是以废旧玻璃为原料，折射率在1.9-2.3以上。尽管随着玻璃珠的折射率的提高可以获得较高的反光亮度，但是，目前用于道路标线涂料的反光玻璃珠大多还是采用折射率为1.5的玻璃珠，主要是因为高折射率的玻璃微珠的价格极其昂贵。

三、发明内容

本发明核壳结构的反光材料及其制备方法，目的在于提供一种以不锈钢、玻璃、陶瓷或塑料颗粒为核，以高折射率玻璃微珠为壳结构的反光材料。将用作核的颗粒材料通过两次表面处理，然后再涂覆一层具有高折射率的反光玻璃微珠，从而得到一种比重可以调节、高折射率的具有核壳结构的反光材料。这种具有不同比重的反光材料在流体中具有不同的悬浮性能，进而可以解决反光玻璃微珠在标线施工中要么下沉过快，要么不下沉的施工难题；由于核采用相对低廉的材料用以对具有高折射率的玻璃微珠形成的壳结构的进行支撑，既提高了反光材料的折射率，同时又大大降低了成本。

本发明核壳结构的反光材料，其特征在于是一种以不锈钢、玻璃、陶瓷或塑料颗粒为核且以高折射率玻璃微珠为壳结构的反光材料。上述的核壳结构的反光材料及其制备方法，其特征在于按下列顺序步骤进行：

1.核的第一次表面处理。将用作核的颗粒材料外表面直接抛光，或通过化学电镀或真空热镀处理在用作核的颗粒材料外表面镀上一层0-50μm的金属镀层。

2.核的第二次表面处理。将经过上述表面处理的用作核的材料浸渍于粘接材料中，然后过滤。

3.将经过第二次表面处理的用作核的颗粒与高折射率的玻璃微珠按1：0～1：1的体积比混合，搅拌均匀，加热到50-120℃固化1-12h，然后过筛，即得到具有核壳结构的反光材料。

上述的具有核壳结构的反光材料中所述的用做核的材料可以是不锈钢、玻璃、塑料或陶瓷颗粒中的一种，其颗粒尺寸可以是20～80目，上述颗粒的是指规则的球型或非规则颗粒；上述的塑料是指聚氯乙烯或聚四氟乙烯中的一种；上述的抛光是指于1000目的石英砂中进行机械搅拌，搅拌速率80转/分钟，搅拌时间为2h，以实现对用作核的颗粒材料外表面抛光；金属镀层可以是锌、银、铝、铬或铜中的一种；所述的粘接材料可以是加热固化型环氧树脂、聚胺脂树脂或丙烯酸脂树脂中的一种；上述的用做壳层材料的高折射率的玻璃微珠的折射率为1.9～2.3，其尺寸为100～400目。

本发明核壳结构的防沉降反光材料及其制备方法具有以下优点：