專利名稱：一種路面降溫材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于道路材料技術領域，具體涉及一種路面降溫材料。
背景技術：
近年來，我國高速公路建設得到迅速發(fā)展，90%以上的高等級路面采用浙青路面， 然而，我國許多高速公路浙青路面在建成運營后，早期損害現象比較嚴重，主要表現為車轍、裂縫、松散、泛油、沉陷等，這些早期病害的出現，大大縮短了路面的使用年限，致使許多高速公路提前進入大修或改造期，造成了大量的經濟損失。車轍是浙青路面存在的重要病害，已有研究發(fā)現，高溫是車轍產生的最直接的誘因，高溫使浙青的流變性能從粘彈性向塑性轉化，勁度模量大幅下降，其抗變形能力急劇降低，在車輛荷載的作用下便出現嚴重的車轍。浙青作為一種吸熱材料，對陽光熱量吸收率達到0. 85 0. 95，浙青路面對太陽光的高吸收率是導致浙青路面出現溫度過高的主要原因。由于我國大部分地區(qū)，夏季的最高氣溫能達到35°C 40°C以上，在太陽光持續(xù)照射下，大量熱量被浙青路面吸收并在浙青路面層中得到累積，浙青路面的溫度可達到63°C 68°C，使浙青路面產生車轍。目前，在解決浙青路面的車轍問題時，主要采取提高浙青混合料高溫穩(wěn)定性的技術措施，即通過對浙青改性提高浙青的高溫性能，或采用骨架嵌擠型集料級配等來提高浙青混合料的抗車轍能力。工程實踐證明這些技術的應用并不能從根本上解決車轍問題。近年來，國內外研究者開始開展浙青路面光熱效應機理及其自主控制技術的研究，提出了“主動”的應對思路和措施，從浙青路面的光熱轉換原理及熱傳導理論入手，主動探尋并采取相應的技術措施，實現對浙青路面溫度的自主控制，減弱熱能在浙青混合料重點積累，降低路面的溫度，從而在根本上解決路面的車轍問題。針對高溫引發(fā)的浙青路面車轍問題，開發(fā)出一種可噴灑或涂布在浙青路面表面的降溫材料，從“被動”方式轉化成“主動”方式來解決車轍危害，是一種十分有效可行的方法， 已經成為道路發(fā)展的趨勢，但這一技術目前還尚未成熟，有許多問題亟待解決，面臨的最重要難題是路表降溫材料的選擇。近年來，已有學者對路面降溫材料展開了研究，通過在路表面涂布一種降溫材料，減少路面的吸熱量，從而降低路面溫度，但材料的開發(fā)還主要局限于熱反射降溫材料或隔熱材料，這些材料雖能收獲一定功效，但也存在許多問題，比如(1) 所采用材料往往成本較高，會增大工程投入；( 材料配方中化學原料較多，且較多為有毒材料，易對周圍環(huán)境造成污染；C3)配方工藝復雜，造成施工不便；(4)使用耐久性差，影響浙青路面使用性能，減緩浙青路面使用壽命；( 重復利用率低，不可循環(huán)利用，不可回收， 可持續(xù)性差。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種路面降溫材料。該路面降溫材料以電氣石為主要原料，合理利用了電氣石的優(yōu)良特性，這種材料不同于以往研究的降溫材料，該材料采用的不是太陽熱反射原理，而是通過能量轉換原理將熱能轉換為電能等其他能量，不僅降溫功效顯著，且成本較低、工藝簡單、施工方便，其最突出優(yōu)點是智能、環(huán)保。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種路面降溫材料，其特征在于，由以下重量份的原料混合制成成膜物45 55份，電氣石35 45份，助劑4 8份； 所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按1 0.3 0.5 0.05 0.2的質量比混合制成；所述電氣石為電氣石粉和/或電氣石負離子粉；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按0. 5 1. 5 0. 5 1. 5 1的質量比混合制成。上述的一種路面降溫材料，由以下重量份的原料混合制成成膜物50 55份，電氣石40 45份，助劑5 6份。上述的一種路面降溫材料，由以下重量份的原料混合制成成膜物52份，電氣石 42份，助劑6份。上述的一種路面降溫材料，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型E44環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂 E52D0上述的一種路面降溫材料，所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按1 0.4 0.1的質量比混合制成。上述的一種路面降溫材料，所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按1 1 1的質量比混合制成。上述的一種路面降溫材料，所述分散劑為BI-163分散劑、BYK-161分散劑或 B0K-F-501分散劑，所述消泡劑為BI-141消泡劑、BK52消泡劑或B0K-X-401消泡劑，所述流平劑為ΒΙ-333流平劑、ΒΥΚ-306流平劑或B0K-L-302流平劑。上述的一種路面降溫材料，所述聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑650或聚酰胺固化劑 651。所述重量份可以為克、兩、斤、公斤、噸等重量計量單位。本發(fā)明的路面降溫材料的制備方法為按比例稱取成膜物和助劑，并稱取電氣石， 然后將稱取的成膜物和助劑混合后攪拌均勻，再加入電氣石攪拌均勻，即得本發(fā)明的路面降溫材料。本發(fā)明的路面降溫材料的施工方法為清掃浙青路面，選擇浙青噴灑車噴灑的方式將路面降溫材料噴灑至清掃后的浙青路面上，噴灑劑量為0. 3L/m2 0. 5L/m2，一次制備的路面降溫材料應在30分鐘內完成噴灑，對噴灑降溫材料后的浙青路面進行初期養(yǎng)護后即可開放交通。本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明的路面降溫材料以電氣石為主要原料，合理利用了電氣石的優(yōu)良特性， 這種材料不同于以往研究的降溫材料，該材料采用的不是太陽熱反射原理，而是通過能量轉換原理將熱能轉換為電能等其他能量，不僅降溫功效顯著，且成本較低、工藝簡單、施工方便，其最突出優(yōu)點是智能、環(huán)保。2、本發(fā)明將電氣石應用于道路工程中在國內外尚屬首次，目前國內外還未見相關報道。3、本發(fā)明通過電氣石的熱電性和壓電性，使得浙青路面能夠將部分熱能或機械能轉換為電能，不僅可減少行車荷載破壞，延長路面使用壽命，還可有效降低路面溫度，對減輕城市“熱島效應”有顯著作用；其次，電氣石能夠發(fā)射紅外線，遠紅外線輻射功能可加劇有機分子運動，提高浙青內部結構穩(wěn)定性，改善浙青與混合料的路用性能，電氣石的熱電性和壓電性使得浙青在受到外界溫度變化或行車荷載作用時，產生電荷，能夠進一步提高浙青的性能；第三、電氣石具有永久極化效應，周圍存在靜電場，對帶電粒子如空氣中的粉塵有吸附作用，同時電氣石具有永久釋放負離子功能，空氣負離子能還原來自大氣的污染物質、 氮氧化物等產生的活性氧(氧自由基)，中和帶正電的空氣飄塵，使空氣得到凈化，從而有效改善城市環(huán)境；第四、電氣石不僅無污染，具有較高的機械化學穩(wěn)定性，而且不存在飽和極限，可持續(xù)使用，重復利用率較高，耐久性強；第五、我國電氣石礦產資源量十分豐富，采購方便，利用潛力非常大。下面通過實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
具體實施例方式實施例I本實施例的路面降溫材料，由52kg成膜物、42kg電氣石和6kg助劑混合制成；所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.4 : 0.1的質量比混合制成， 其中環(huán)氧樹脂為雙酚A型E44環(huán)氧樹脂，聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑650 ;所述電氣石是負離子釋放量為IOOOions的電氣石負離子粉；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按 1:1: I的質量比混合制成，其中分散劑為BYK-163分散劑，消泡劑為BYK-141消泡劑，流平劑為BYK-333流平劑。本實施例的路面降溫材料的制備方法為稱取成膜物和助劑中各成分，并稱取電氣石，然后將稱取的成膜物和助劑的各成分混合后攪拌均勻，再加入電氣石攪拌均勻，即得本發(fā)明的路面降溫材料。本發(fā)明的路面降溫材料的施工方法為清掃浙青路面，選擇浙青噴灑車噴灑的方式將路面降溫材料噴灑至清掃后的浙青路面上，噴灑劑量為0. 3L/m2 0. 5L/m2，一次制備的路面降溫材料應在30分鐘內完成噴灑，對噴灑降溫材料后的浙青路面進行初期養(yǎng)護后即可開放交通。實施例2本實施例的路面降溫材料，由45kg成膜物、35kg電氣石和4kg助劑混合制成；所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.3 : 0.05的質量比混合制成， 其中環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E52D，聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑651 ;所述電氣石是細度為 325目的電氣石粉；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按0.5 0. 5 I的質量比混合制成，其中分散劑為B0K-F-501分散劑，消泡劑為BYK-052消泡劑，流平劑為B0K-L-302流平劑。本實施例的路面降溫材料的制備方法與實施例I相同。本實施例的路面降溫材料的施工方法與實施例I相同。實施例3本實施例的路面降溫材料，由48kg成膜物、38kg電氣石和6kg助劑混合制成；所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.5 : 0.2的質量比混合制成，其中環(huán)氧樹脂為雙酚A型E44環(huán)氧樹脂，聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑651 ;所述電氣石是細度為325目的電氣石粉和負尚子釋放量為5000ions的電氣石負尚子粉按I : I的質量比混合而成的混合物；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按I. 5 1.5 I的質量比混合制成，其中分散劑為BYK-161分散劑，消泡劑為B0K-X-401消泡劑，流平劑為BYK-306流平劑。本實施例的路面降溫材料的制備方法與實施例I相同。本實施例的路面降溫材料的施工方法與實施例I相同。實施例4本實施例的路面降溫材料，由50kg成膜物、40kg電氣石和5kg助劑混合制成； 所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.4 0.1的質量比混合制成，其中環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E52D，聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑650;所述電氣石是負離子釋放量為40000ions的電氣石負離子粉；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按
0.5 1.5 I的質量比混合制成，其中分散劑為BYK-163分散劑，消泡劑為B0K-X-401消泡劑，流平劑為BYK-333流平劑。本實施例的路面降溫材料的制備方法與實施例I相同。本實施例的路面降溫材料的施工方法與實施例I相同。實施例5本實施例的路面降溫材料，由55kg成膜物、45kg電氣石和6kg助劑混合制成；所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.3 : 0.15的質量比混合制成， 其中環(huán)氧樹脂為雙酚A型E44環(huán)氧樹脂，聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑650 ;所述電氣石是細度為3000目的電氣石粉；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按I. 5 I I的質量比混合制成，其中分散劑為B0K-F-501分散劑，消泡劑為B0K-X-401消泡劑，流平劑為B0K-L-302 流平劑。本實施例的路面降溫材料的制備方法與實施例I相同。本實施例的路面降溫材料的施工方法與實施例I相同。實施例6本實施例的路面降溫材料，由55kg成膜物、45kg電氣石和5. 5kg助劑混合制成； 所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.5 : 0.1的質量比混合制成， 其中環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E52D，聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑651 ;所述電氣石是細度為 1000目的電氣石粉和負離子釋放量為lOOOOions的電氣石負離子粉按I : 2的質量比混合而成的混合物；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按I : 0. 5 : I的質量比混合制成，其中分散劑為BYK-163分散劑，消泡劑為BYK-141消泡劑，流平劑為BYK-306流平劑。本實施例的路面降溫材料的制備方法與實施例I相同。本實施例的路面降溫材料的施工方法與實施例I相同。實施例I本實施例的路面降溫材料，由45kg成膜物、35kg電氣石和8kg助劑混合制成；所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.4 : 0.1的質量比混合制成，其中環(huán)氧樹脂為雙酚A型E44環(huán)氧樹脂，聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑650 ;所述電氣石是細度為100目的電氣石粉和細度為325目的電氣石負離子粉按2 I的質量比混合而成的混合物；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按I : I : I的質量比混合制成，其中分散劑為B0K-F-501分散劑，消泡劑為BI-141消泡劑，流平劑為BH33流平劑。本實施例的路面降溫材料的制備方法與實施例1相同。本實施例的路面降溫材料的施工方法與實施例1相同。對本發(fā)明的路面降溫材料的性能進行了檢測，將實施例1至實施例7的路面降溫材料分別噴灑于普通浙青混合料車轍板表面，然后對噴灑后的車轍板表面進行抗滑性能測試、防水性能測試和路表溫度測試試驗，具體試驗方法如下一、路面抗滑性能路面的抗滑性能采用構造深度來評價，試驗在成型好的車轍板上進行。采用基質浙青韓國SK-70，采用集料級配AC-16，成型八組車轍板，每組三塊，并在車轍板表面噴灑路面降溫材料。按照《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052-2000)中第T0731-2000 條規(guī)定對噴灑路面降溫材料后的車轍板進行表面構造深度試驗。規(guī)范要求參考《公路浙青路面設計規(guī)范》(JTG D50-2006)。試驗結果見表1 :表1路面抗滑性能試驗結果
實施例構造深度TD (mm)規(guī)范要求10.7320.6530.6740.71高速公路、一級公路>0.650.7260.7070.68從表1可以看出，構造深度的試驗結果滿足規(guī)范要求，表明噴灑本發(fā)明路面降溫材料后路面的抗滑性能較好，滿足施工要求。二、路面防水性能采用基質浙青韓國SK-70，采用集料級配AC-16，成型車轍板，在車轍板表面噴灑路面降溫材料。按照《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052-2000)中第 T0730-2000條規(guī)定對噴灑路面降溫材料后的車轍板進行滲水試驗，規(guī)范要求參考《公路浙青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004)。試驗結果見表2 表2路面滲水性能試驗結果
實施例滲水系數(mL/min)規(guī)范要求10203040< 120506070從表2可以看出，噴灑本發(fā)明路面降溫材料后的車轍板的滲水系數滿足規(guī)范要求，表明使用本發(fā)明路面降溫材料后路表面不滲水，防水性能較好，滿足施工要求。三、路表溫度試驗
制備M塊普通AC-16浙青混合料車轍板，分成八組，每組三塊，對其中一組作為對照組不噴灑降溫材料，其余七組分別噴灑實施例1至實施例7的路面降溫材料。將八組車轍板在室外放置三天后，同時對車轍板表面溫度與大氣溫度進行測試，試驗結果見表3 表3車轍板表面溫度與大氣溫度
權利要求
1.一種路面降溫材料，其特征在于，由以下重量份的原料混合制成成膜物45 55 份，電氣石35 45份，助劑4 8份；所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0. 3 0. 5 : 0. 05 0. 2的質量比混合制成；所述電氣石為電氣石粉和/或電氣石負離子粉；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按0.5 I. 5 0.5 I. 5 I的質量比混合制成。
2.根據權利要求I所述的一種路面降溫材料，其特征在于，由以下重量份的原料混合制成成膜物50 55份，電氣石40 45份,助劑5 6份。
3.根據權利要求2所述的一種路面降溫材料，其特征在于，由以下重量份的原料混合制成成膜物52份，電氣石42份,助劑6份。
4.根據權利要求I，2或3所述的一種路面降溫材料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為雙酚 A型E44環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂E52D。
5.根據權利要求1，2或3所述的一種路面降溫材料，其特征在于，所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按I : 0.4 : 0.1的質量比混合制成。
6.根據權利要求1，2或3所述的一種路面降溫材料，其特征在于，所述助劑由分散齊U、 消泡劑和流平劑按1:1:1的質量比混合制成。
7.根據權利要求1，2或3所述的一種路面降溫材料，其特征在于，所述分散劑為 BYK-163分散劑、BYK-161分散劑或B0K-F-501分散劑，所述消泡劑為BYK-141消泡劑、 BYK-052消泡劑或B0K-X-401消泡劑，所述流平劑為BYK-333流平劑、BYK-306流平劑或 B0K-L-302 流平劑。
8.根據權利要求I，2或3所述的一種路面降溫材料，其特征在于，所述聚酰胺固化劑為聚酰胺固化劑650或聚酰胺固化劑651。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種路面降溫材料，由以下重量份的原料混合制成成膜物45～55份，電氣石35～45份，助劑4～8份；所述成膜物由環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑和甲醇稀釋劑按1∶0.3～0.5∶0.05～0.2的質量比混合制成；所述電氣石為電氣石粉和/或電氣石負離子粉；所述助劑由分散劑、消泡劑和流平劑按0.5～1.5∶0.5～1.5∶1的質量比混合制成。本發(fā)明的路面降溫材料以電氣石為主要原料，合理利用了電氣石的優(yōu)良特性，該材料通過能量轉換原理將熱能轉換為電能等其他能量，不僅降溫功效顯著，且成本較低、工藝簡單、施工方便，其最突出優(yōu)點是智能、環(huán)保。
文檔編號C09D7/12GK102533062SQ20121000520
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月10日
發(fā)明者李彥偉, 李蕊, 杜群樂, 王朝輝, 胡素敏, 趙永禎 申請人:長安大學