專利名稱：一種用于瀝青路面抗紫外線老化的涂層材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料及其制備方法，屬于道路建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
浙青混合料路面以其連續(xù)性好、振動小、無揚塵和行車平穩(wěn)等特點在公路建設(shè)中占有相當(dāng)大的比例，是目前我國高等級公路路面結(jié)構(gòu)主要形式之一。浙青材料主要是由碳、氫、氧、氮等元素組成的大分子有機物，它的各種特性都是這種大分子結(jié)構(gòu)所賦予的。碳、氫、氧、氮等元素若要形成穩(wěn)定大分子結(jié)構(gòu)，它們之間就需要一定的結(jié)合能(即鍵能) ，其值越高越穩(wěn)定。一旦這種大分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，則浙青材料的性能就會降低，甚至喪失。浙青中主要有C-H、C-C和C=C鍵，除了 O-H和C-F外絕大多數(shù)的聚合物分子鍵能與290 400nm波長范圍的光能相當(dāng)。所以當(dāng)浙青材料受到紫外線(UV-A和UV-B)輻射時，分子結(jié)構(gòu)就會受到破壞，使得浙青材料很容易受到紫外線的光老化。當(dāng)浙青路面經(jīng)過光老化后，會使浙青表層產(chǎn)生脆性，使冬季低溫勁度大大增加，破壞應(yīng)變變小，極易成為溫縮裂縫的致命弱點，導(dǎo)致路面開裂；并且，其延度下降，容易引起路面產(chǎn)生龜裂；最后，浙青與集料的粘附性變差，浙青從集料表面脫落，產(chǎn)生坑槽，使雨水滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，導(dǎo)致路面狀況迅速惡化，嚴(yán)重影響浙青路面的使用性能并降低其使用壽命。目前浙青路面的抗紫外線老化措施是主要對浙青改性，即在浙青中加入紫外線屏蔽劑和吸收劑，但成本較高效果一般。鑒于此，為降低浙青路面受紫外線作用的損害，延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命，采用以抗紫外線功能涂層防護為主的道路養(yǎng)護方法就顯得十分必要，這對于解決我國道路病害提高行車舒適度，延長道路使用壽命，具有重大的經(jīng)濟效益和社會意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料及其制備方法。本發(fā)明所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料，由納米二氧化鈰、環(huán)氧樹脂、有機溶劑、消泡劑、分散劑制成，其特征在于所述涂層材料的組分及含量以重量份計，為納米二氧化鈰2 3份，環(huán)氧樹脂70 80份，有機溶劑15 20份，消泡劑0. I 0.2份，分散劑0.8 0.9份；其中上述有機溶劑是乙醇或丙酮或其任意體積比的混合物；上述消泡劑是市售涂料專用消泡劑；上述分散劑是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠或脂肪酸聚乙二醇酯，或它們之間任意體積比的混合物。上述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料中所述的納米二氧化鈰為二氧化鈰納米管、二氧化鈰納米棒或二氧化鈰納米中空微球，或它們之間任意重量比的混合物；優(yōu)選二氧化鈰納米管。
上述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料中所述有機溶劑優(yōu)選乙醇或丙酮；所述分散劑優(yōu)選三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇或聚丙烯酰胺。本發(fā)明所述涂層材料的組分及含量以重量份計，優(yōu)選為二氧化鈰納米管2 3份，環(huán)氧樹脂70 80份，乙醇15 20份，涂料專用消泡劑0. I 0. 2份，三乙基己基磷酸或十二烷基硫酸鈉0. 8 0. 9份。本發(fā)明所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料的制備方法，步驟是(I)均以重量份計，室溫下將70 80份的環(huán)氧樹脂放入容器，加入15 20份的有機溶劑，攪拌稀釋，得到透明溶液，備用；(2)將2 3份的納米二氧化鈰加入步驟(I)制得的溶液中，再加入0. 8 0. 9份的分散劑，攪拌均勻；(3)向步驟(2)制得的混合物中加入0. I 0. 2份的消泡劑，在200 350rpm下攪拌30 45min,即得用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料。本發(fā)明所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料在高速公路或城市道路的浙青路面工程中應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用的方法是將制得的涂層材料按照10 30g/m2的用量以噴涂法均勻噴涂到浙青路面上，固化20 30分鐘，在路面上形成一層薄膜，即得到具有抗紫外老化功能的浙青路面。 上述應(yīng)用中所述涂層材料的用量優(yōu)選20g/m2。本發(fā)明涉及的用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料能夠有效屏蔽紫外線，提高浙青路面的使用性能和壽命。實驗證實，其與路面的粘附性較強，噴灑在路面上后具有較佳的耐磨效果。另外，本發(fā)明的涂層材料還具有封閉路面早期微裂縫、防止路面松散掉粒、路表水下滲而引起的水損壞等作用。同時浙青路面抗紫外線老化涂層的施工方便，可以噴涂、刷涂、浸涂、滾涂等，涂層的厚度也可以根據(jù)涂料粘度進行調(diào)整，具有廣泛的應(yīng)用前景和重大的經(jīng)濟效益和社會意義。
具體實施例方式為易于進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步闡述。實施例I將20kg的環(huán)氧樹脂放入罐中，在300rpm下將4kg的乙醇慢慢加入,攪拌30min后，依次加入0. 6kg的二氧化鋪納米管、0. 04kg的涂料專用消泡劑、0. 21kg的三乙基己基磷酸，在200rpm攪拌30min后即得到用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料。在剛鋪裝好的浙青路面上，將制得的涂層材料按照20g/m2的涂刷量均勻噴涂，涂料成膜固化后即得到具有抗紫外老化功能的納米二氧化鈰涂層路面。實施例2將20kg的環(huán)氧樹脂放入罐中，在400rpm下將4. 5kg的丙酮慢慢加入,攪拌30min后，依次加入0. 65kg的二氧化鋪納米棒或二氧化鋪納米中空微球、0. 045kg的涂料專用消泡劑、0. 22kg的十二燒基硫酸鈉,在250rpm攪拌40min后即得到用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料。在剛鋪裝好的浙青路面上，將制得的涂層材料按照30g/m2的涂刷量均有噴涂，涂料成膜固化后即可得到具有抗紫外老化功能的納米二氧化鈰涂層路面。
實施例3將20kg的環(huán)氧樹脂放入罐中，在450rpm下將5kg的乙醇與丙酮等體積比的混合物稀釋劑慢慢加入，攪拌30min后，依次加入0. 7kg的二氧化鈰納米管或二氧化鈰納米棒、
0.04kg的涂料專用消泡劑、0. 23kg的甲基戍醇,在300rpm攪拌45min后即得到用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料。在剛鋪裝好的浙青路面上， 將制得的涂層材料按照10g/m2的涂刷量均有噴涂，涂料成膜固化后即可得到具有抗紫外老化功能的納米二氧化鈰涂層路面。實施例4(I)均以重量份計(單位Kg)，室溫下將75份的環(huán)氧樹脂放入容器，加入20份的乙醇，攪拌稀釋，得到透明溶液，備用；(2)將3份的二氧化鈰納米管加入步驟(I)制得的溶液中，再加入0. 8份的聚丙烯酰胺，攪拌均勻；(3)向步驟(2)制得的混合物中加入0. 2份的涂料專用消泡劑，在300rpm下攪拌45min,即得用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料。在剛鋪裝好的浙青路面上，將制得的涂層材料按照10g/m2的涂刷量均有噴涂，涂料成膜固化后即可得到具有抗紫外老化功能的納米二氧化鈰涂層路面。
權(quán)利要求
1.一種用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料，由納米二氧化鈰、環(huán)氧樹脂、有機溶齊U、消泡劑、分散劑制成，其特征在于所述涂層材料的組分及含量以重量份計，為 納米二氧化鈰2 3份，環(huán)氧樹脂70 80份，有機溶劑15 20份，消泡劑0. I 0. 2份，分散劑0.8 0.9份； 其中上述有機溶劑是乙醇或丙酮或其任意體積比的混合物；上述消泡劑是市售涂料專用消泡劑；上述分散劑是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠或脂肪酸聚乙二醇酯，或它們之間任意體積比的混合物。
2.如權(quán)利要求I所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料，其特征在于所述的納米二氧化鈰為二氧化鈰納米管、二氧化鈰納米棒或二氧化鈰納米中空微球，或它們之間任意重量比的混合物。
3.如權(quán)利要求I所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料，其特征在于所述有機溶劑是乙醇或丙酮；所述分散劑是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇或聚丙烯酰胺。
4.如權(quán)利要求I所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料，其特征在于所述涂層材料的組分及含量以重量份計，為 二氧化鈰納米管2 3份，環(huán)氧樹脂70 80份，乙醇15 20份，涂料專用消泡劑0. I 0. 2份，三乙基己基磷酸或十二烷基硫酸鈉0. 8 0. 9份。
5.權(quán)利要求I所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料的制備方法，步驟是 (1)均以重量份計，室溫下將70 80份的環(huán)氧樹脂放入容器，加入15 20份的有機溶劑，攪拌稀釋，得到透明溶液，備用； (2)將2 3份的納米二氧化鈰加入步驟(I)制得的溶液中，再加入0.8 0. 9份的分散劑，攪拌均勻； (3)向步驟(2)制得的混合物中加入0.I 0. 2份的消泡劑，在200 350rpm下攪拌30 45min,即得用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料。
6.權(quán)利要求I所述用于浙青路面抗紫外線老化的涂層材料在高速公路或城市道路的 浙青路面工程中應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用的方法是將制得的涂層材料按照10 30g/m2的用量以噴涂法均勻噴涂到浙青路面上，固化20 30分鐘，在路面上形成一層薄膜，即得到具有抗紫外老化功能的浙青路面。
7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于所述涂層材料的用量為20g/m2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于瀝青路面抗紫外線老化的涂層材料及其制備方法，所述涂層材料的組分及含量以重量份計，為納米二氧化鈰2～3份，環(huán)氧樹脂70～80份，有機溶劑15～20份，消泡劑0.1～0.2份，分散劑0.8～0.9份；是先將環(huán)氧樹脂溶解于一定量的有機溶劑中制得聚合物粘結(jié)劑，然后將納米二氧化鈦分散于其中，同時加入一定量分散劑和消泡劑攪拌均勻制得。本發(fā)明的涂層材料具有紫外線屏蔽能力強、延長瀝青路面使用壽命等優(yōu)勢，同時瀝青路面抗紫外線老化涂層的施工方便，可以噴涂、刷涂、浸涂、滾涂等，涂層的厚度也可根據(jù)涂料粘度進行調(diào)整。
文檔編號C09D163/00GK102775879SQ20121029649
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者唐新德, 龐來學(xué) 申請人:山東交通學(xué)院