專利名稱：核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法屬于材料制備領(lǐng)域。具體而言涉及一種以不 銹鋼、玻璃、陶瓷或塑料顆粒為核，以高折射率玻璃微珠為殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法。
二背景技術(shù)：
標(biāo)線已經(jīng)成了公路建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，目前，人們對標(biāo)線材料的探討，已經(jīng)不再 是討論標(biāo)線是否有效，而是在探討如何能夠以最少的投入來提供最為有效的標(biāo)線系統(tǒng)。標(biāo)線 體系在夜間的有效性，回歸反射是至關(guān)重要的，標(biāo)線存在的目的就是為司機(jī)提供可視的導(dǎo)向， 與夜間可視性相關(guān)的就是標(biāo)線的回歸反射，標(biāo)線的回歸反射主要是通過反光材料對光線的逆 向反射來得以實(shí)現(xiàn)的。
目前應(yīng)用在道路標(biāo)志、標(biāo)線等設(shè)施中作為反光介質(zhì)，以提供必要的回歸反射的反光材料 主要是球形玻璃微珠。早期，曾經(jīng)在標(biāo)線涂料和標(biāo)線中采用碎玻璃、銅質(zhì)、鋁質(zhì)球體作為反 光材料，但是，這些材料在實(shí)際的應(yīng)用中表現(xiàn)很不理想，原因在于上述的材料要么成圓率較 差、要么就是折射效果不理想。
當(dāng)前，玻璃微珠在標(biāo)線涂料的施工中有兩個(gè)有待改進(jìn)的地方，其一，玻璃微珠的密度。 目前用于標(biāo)線施工的標(biāo)線材料的施工粘度及材料的比重差別很大，而玻璃微珠的比重很單一， 這給標(biāo)線施工帶來很大的麻煩。玻璃微珠在標(biāo)線的施工中由于標(biāo)線材料和玻璃微珠的密度差 別過大，在低粘度的標(biāo)線施工中容易下沉，而在快干型的高粘度的標(biāo)線施工中卻很難下沉， 只能采用噴槍對玻璃微珠進(jìn)行噴射施工，給施工帶來很大的麻煩，為了改善玻璃珠在涂料中 的懸浮性能，國外已經(jīng)開發(fā)出一種具有懸浮性能的中空玻璃珠，這種玻璃珠可以在低粘度的 濕膜中懸浮而不易完全沉入涂膜中去，研究表明采用懸浮玻璃珠作為面撒玻璃珠能顯著提高 標(biāo)線的初始逆反射系數(shù)值，即顯著提高道路標(biāo)線的夜間反光效果，當(dāng)然，懸浮玻璃珠的價(jià)格 也是較為可觀的；其二，提高玻璃微珠的折射率。玻璃珠的折射率越高，則會有越多的光線 被反射回到司機(jī)的視線中來，反射光線的強(qiáng)度就會越高。用于道路標(biāo)線涂料或標(biāo)線的玻璃珠 的折射率一般為1.50，這些玻璃珠一般都是采用回收的廢舊玻璃進(jìn)行加工制造的，高折射率 的玻璃珠一般通過化學(xué)方法合成的，或者說是通過化學(xué)方法經(jīng)過配料進(jìn)行燒結(jié)而成的，而不 是以廢舊玻璃為原料，折射率在1.9-2.3以上。盡管隨著玻璃珠的折射率的提高可以獲得較高的反光亮度，但是，目前用于道路標(biāo)線涂料的反光玻璃珠大多還是采用折射率為1.5的玻璃珠，
主要是因?yàn)楦哒踠^率的玻璃微珠的價(jià)格極其昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，目的在于提供一種以不銹鋼、玻璃、陶瓷或塑 料顆粒為核，以高折射率玻璃微珠為殼結(jié)構(gòu)的反光材料。將用作核的顆粒材料通過兩次表面處 理，然后再涂覆一層具有高折射率的反光玻璃微珠，從而得到一種比重可以調(diào)節(jié)、高折射率的 具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。這種具有不同比重的反光材料在流體中具有不同的懸浮性能，進(jìn)而 可以解決反光玻璃微珠在標(biāo)線施工中要么下沉過快，要么不下沉的施工難題；由于核采用相對 低廉的材料用以對具有高折射率的玻璃微珠形成的殼結(jié)構(gòu)的進(jìn)行支撐，既提高了反光材料的折 射率，同時(shí)又大大降低了成本。
本發(fā)明核殼結(jié)構(gòu)的反光材料，其特征在于是一種以不銹鋼、玻璃、陶瓷或塑料顆粒為核 且以高折射率玻璃微珠為殼結(jié)構(gòu)的反光材料。上述的核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其 特征在于按下列順序步驟進(jìn)行
1. 核的第一次表面處理。將用作核的顆粒材料外表面直接拋光，或通過化學(xué)電鍍或真
空熱鍍處理在用作核的顆粒材料外表面鍍上一層0-50/ n的金屬鍍層。
2. 核的第二次表面處理。將經(jīng)過上述表面處理的用作核的材料浸漬于粘接材料中，然 后過濾。
3. 將經(jīng)過第二次表面處理的用作核的顆粒與高折射率的玻璃微珠按l: 0~1: l的體積比
混合，攪拌均勻，加熱到50-12(TC固化l-12h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
上述的具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料中所述的用做核的材料可以是不銹鋼、玻璃、塑料或 陶瓷顆粒中的一種，其顆粒尺寸可以是20 80目，上述顆粒的是指規(guī)則的球型或非規(guī)則顆粒； 上述的塑料是指聚氯乙烯或聚四氟乙烯'中的一種；上述的拋光是指于IOOO目的石英砂中進(jìn)行 機(jī)械攪拌，攪拌速率80轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為2h，以實(shí)現(xiàn)對用作核的顆粒材料外表面拋光；金 屬鍍層可以是鋅、銀、鋁、鉻或銅中的一種；所述的粘接材料可以是加熱固化型環(huán)氧樹脂、 聚胺脂樹脂或丙烯酸脂樹脂中的一種；上述的用做殼層材料的高折射率的玻璃微珠的折射率 為1.9~2.3，其尺寸為100 400目。
本發(fā)明核殼結(jié)構(gòu)的防沉降反光材料及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 不同懸浮效果。由于選用具有不同比重的不銹鋼、玻璃、塑料或陶瓷顆粒作核，可 以得到不同比重的材料，從而得到具有不同懸浮效果的反光材料。
(2) 社會經(jīng)濟(jì)效益高。利用相對廉價(jià)材料為核，而以昂貴的高折射率的玻璃微珠為殼，大大節(jié)省了高折射率材料的用量，有效的節(jié)省了資源成本，具有較高的社會經(jīng)濟(jì)效益。
(3)雨夜反光。所得具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料由于經(jīng)過上述的表面處理，在水中仍然能 將入射的光線反射回來，從而得到具有雨夜反光性能的反光材料。具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1:
將粒度尺寸為20-40目的不銹鋼球于1000目的石英砂中進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率80轉(zhuǎn)/分鐘， 攪拌時(shí)間為2h，不銹鋼球石英砂=1: IO的體積比，然后過濾掉石英砂，以實(shí)現(xiàn)對用作核的顆 粒材料外表面拋光。將經(jīng)過拋光的不銹鋼球浸漬于環(huán)氧樹脂中l(wèi)小時(shí)，然后過濾。將上述過濾 后的不銹鋼球與折射率為1.9，粒度為100-200目的玻璃微珠按體積比為1: 0.3的比例混合，然 后攪拌均勻，加熱到50'C，固化12h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式2:
將粒度尺寸為40-80目的不銹鋼球于1000目的石英砂中進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率80轉(zhuǎn)/ 分鐘，攪拌時(shí)間為2h，不銹鋼球石英砂=1: IO的體積比，然后過濾掉石英砂，以實(shí)現(xiàn)對用 作核的顆粒材料外表面拋光。將經(jīng)過拋光的不銹鋼球浸漬于熱固化型聚胺脂樹脂中1小時(shí)，然 后過濾。將上述過濾后的不銹鋼球與折射率為2.2，粒度為200-300目的玻璃微珠按體積比為1: 0.5的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到8(TC，固化5h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反 光材料。
實(shí)施方式3:
將粒度尺寸為40-80目的不銹鋼球于1000目的石英砂中進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率80轉(zhuǎn)/分鐘， 攪拌時(shí)間為2h，不銹鋼球石英砂=1: IO的體積比，然后過濾掉石英砂，以實(shí)現(xiàn)對用作核的顆 粒材料外表面拋光。將經(jīng)過拋光的不銹鋼球浸漬于環(huán)氧樹脂中l(wèi)小時(shí)，然后過濾。將上述過濾 后的不銹鋼球與折射率為2.3，粒度為200-400目的玻璃微珠按體積比為l: l的比例混合，然后 攪拌均勻，加熱到120'C，固化lh，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式4:
將粒度尺寸為30-60目的陶瓷微球于于1000目的石英砂中進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率80轉(zhuǎn) /分鐘，攪拌時(shí)間為2h，陶瓷微球石英砂=1: IO的體積比，然后過濾掉石英砂，以實(shí)現(xiàn)對用 作核的顆粒材料外表面拋光。將經(jīng)過拋光的陶瓷微球浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，然后過濾。將 上述過濾后的陶瓷微球與折射率為1.9，粒度為100-200目的玻璃微珠按體積比為1: 0.5的比 例混合，然后攪拌均勻，加熱到8(TC，固化5h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式5:將粒度尺寸為30-60目的陶瓷微球于1000目的石英砂中進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率80轉(zhuǎn)/ 分鐘，攪拌時(shí)間為2h，陶瓷微球石英砂=1: IO的體積比，然后過濾掉石英砂，以實(shí)現(xiàn)對用 作核的顆粒材料外表面拋光。將經(jīng)過拋光的陶瓷微球浸漬于熱固型丙烯酸樹脂中1小時(shí)，然后 過濾。將上述過濾后的陶瓷微球與折射率為2.2，粒度為200-300目的玻璃微珠按體積比為1: 0.5的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到12(TC，固化3h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的 反光材料。 實(shí)施方式6:
將粒度尺寸為40-60目的陶瓷顆粒表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為10//m的金屬 銀，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的陶瓷顆粒與折射率為2.2，粒度為 200-300目的玻璃微珠按體積比為1: l的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到80。C,固化5h， 然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式7:
將粒度尺寸為20-30目的陶瓷顆粒表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為3Qam的金屬 銀，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的陶瓷顆粒與折射率為2.2，粒度為 100-200目的玻璃微珠按體積比為1: 0.5的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到12(TC，固化lh， 然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式8:
將粒度尺寸為40-80目的陶瓷顆粒表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為50wm的金屬 鋁，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的陶瓷顆粒與折射率為2.2，粒度為 200-300目的玻璃微珠按體積比為1: 0.7的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到12(TC，固化lh， 然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式9:
將粒度尺寸為30-60目的陶瓷顆粒表面通過真空熱鍍的方法鍍上一層厚度為20//m的金屬 銅，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的陶瓷顆粒與折射率為2.3，粒度為 300-400目的玻璃微珠按體積比為1: 0.9的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到12(TC，固化lh， 然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式10:
將粒度尺寸為20-80目的陶瓷顆粒表面通過真空熱鍍的方法鍍上一層厚度為30//m的金屬 鋅，然后浸漬于聚胺脂樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的陶瓷顆粒與折射率為2.2，粒度 為200-300目的玻璃微珠按體積比為1: 1的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到IO(TC，固化2h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式ll:
將粒度尺寸為20-80目的玻璃球浸漬于聚胺脂樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的玻璃 球與折射率為1.9，粒度為200-300目的玻璃微珠按體積比為l: O.l的比例混合，然后攪拌均 勻，加熱到10(TC，固化2h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式12
將粒度尺寸為20-80目的玻璃珠表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為3Qam的金屬鋅， 然后浸漬于聚胺脂樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的玻璃珠與折射率為2.2，粒度為200-300 目的玻璃微珠按體積比為1: l的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到10(TC，固化2h，然后過 篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式13:
將粒度尺寸為30-80目的玻璃珠表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為lQmn的金屬銀， 然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的玻璃珠與折射率為2.2，粒度為200-300 目的玻璃微珠按體積比為1: l的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到5(TC，固化10h，然后過 篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式14:
將粒度尺寸為20-30目的玻璃珠表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為3Qam的金屬銀， 然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的玻璃珠與折射率為2.2，粒度為200-300 目的玻璃微珠按體積比為l: 0.5的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到70。C，固化7h，然后過 篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式15:
將粒度尺寸為40-60目的玻璃珠表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為50/an的金屬鋁， 然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的玻璃珠與折射率為2.2，粒度為300-400 目的玻璃微珠按體積比為1: 0.7的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到10(TC，固化2h，然后 過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式16:
將粒度尺寸為30-60目的玻璃珠表面通過真空熱鍍的方法鍍上一層厚度為3Qam的金屬鋁， 然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的玻璃珠與折射率為2.2，粒度為200-300 目的玻璃微珠按體積比為1: 0.9的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到10(TC，固化2h，然后
過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。實(shí)施方式17-
將粒度尺寸為20-80目的玻璃珠表面通過真空熱鍍的方法鍍上一層厚度為3Qrnn的金屬鋅， 然后浸漬于聚胺脂樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的玻璃珠與折射率為2.2，粒度為100-400 目的玻璃微珠按體積比為1: l的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到10(TC，固化2h，然后過 篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式18:
將粒度尺寸為30-80目的聚四氟乙烯球表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為2Qmn的 金屬鉻，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的塑料球與折射率為1.9，粒度 為100-400目的玻璃微珠按體積比為1: 0.5的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到5(TC，固化 12h,然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式19:
將粒度尺寸為20-30目的聚四氟乙烯顆粒表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為30//m 的金屬銀，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的塑料球與折射率為2.2，粒 度為200-300目的玻璃微珠按體積比為1: 0.3的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到5(TC，固 化12h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式20:
將粒度尺寸為40-60目的聚四氟乙烯球表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為50//m的 金屬鋁，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的塑料球與折射率為2.2，粒度 為100-300目的玻璃微珠按體積比為1: 0.4的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到5(TC，固化 12h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。 實(shí)施方式21:
將粒度尺寸為30-60目的聚氯乙烯球表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為20//m的金 屬銅，然后浸漬于環(huán)氧樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的塑料球與折射率為2.2，粒度為 200-300目的玻璃微珠按體積比為1: 0.6的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到5(TC，固化12h， 然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
實(shí)施方式22:
將粒度尺寸為20-80目的聚氯乙烯顆粒表面通過化學(xué)電鍍的方法鍍上一層厚度為30;/m的 金屬鋅，然后浸漬于熱固型丙烯酸脂樹脂中1小時(shí)，過濾。將上述過濾后的塑料球與折射率為 2.2，粒度為100-400目的玻璃微珠按體積比為1: 1的比例混合，然后攪拌均勻，加熱到5(TC， 固化12h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
權(quán)利要求
1、一種核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其特征在于是一種以不銹鋼、玻璃、陶瓷或塑料顆粒為核，以高折射率玻璃微珠為殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
2、 權(quán)利要求l所述的核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其特征在于按下列順序步驟進(jìn)行I .核的第一次表面處理。將用作核的顆粒材料外表面直接拋光，或通過化學(xué)電鍍或真 空熱鍍處理在用作核的顆粒材料外表面鍍上一層0-5Qrnn的金屬鍍層；II. 核的第二次表面處理。將經(jīng)過上述表面處理的用作核的材料浸漬于粘接材料中，然后過濾；III. 將經(jīng)過第二次表面處理的用作核的顆粒與高折射率的玻璃微珠按l: 0~1: l的體積 比混合，攪拌均勻，加熱到50-12(TC固化l-12h，然后過篩，即得到具有核殼結(jié)構(gòu)的反光材料。
3、 ，根據(jù)權(quán)利要求書2所述的核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其特征在于用做核的材料可 以是不銹鋼、玻璃、塑料或陶瓷顆粒中的一種，其顆粒尺寸可以是20 80目，其形狀可以是規(guī) 則的球型也可以是非規(guī)則顆粒，上述的拋光是指于IOOO目的石英砂中進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速 率80#/分鐘，攪拌時(shí)間為2h，以實(shí)現(xiàn)對用作核的顆粒材料外表面拋光。
4、 根據(jù)權(quán)利要求書2所述的核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其特征在于上述的塑料是指 聚氯乙烯或聚四氟乙烯中的一種
5、 根據(jù)權(quán)利要求書2所述的核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其特征在于金屬鍍層可以是 鋅、銀、鋁、鉻或銅中的一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求書2所述的核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其特征在于所述的粘接材料 可以是加熱固化型環(huán)氧樹脂、聚胺脂樹脂或丙烯酸脂樹脂中的一種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求書2所述的核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，其特征在于用做殼層材料的 高折射率的玻璃微珠的折射率為1.9 2.3，其尺寸為100 400目。
全文摘要
一種核殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法，屬于材料制備領(lǐng)域。具體而言涉及一種以不銹鋼、玻璃、陶瓷或塑料顆粒為核，以高折射率玻璃微珠為殼結(jié)構(gòu)的反光材料及其制備方法。這種具有不同比重的反光材料在流體中具有不同的懸浮性能，進(jìn)而可以解決反光玻璃微珠在標(biāo)線施工中要么下沉過快，要么不下沉的施工難題。由于核采用相對便宜的材料用以對具有高折射率的玻璃微珠形成的殼結(jié)構(gòu)的進(jìn)行支撐，既滿足了對反光材料高折射率的要求，同時(shí)又大大降低了成本。
文檔編號C08J7/00GK101434823SQ20071018527
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月18日
發(fā)明者鄭家軍 申請人:鄭家軍