一种深绿色热阻材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:15223335发布日期:2018-08-21 17:46阅读:145来源:国知局
本发明涉及道路工程
技术领域
,具体涉及一种深绿色热阻材料及其制备方法和应用。
背景技术
:沥青是一种黑褐色的复杂混合物,沥青路面吸热能力非常高,尤其是在夏季高温时,普通沥青路面温度远远高于气温,可达60~70℃,最高时可达75℃以上。路面温度过高,易产生热岛效应,并造成路面车辙病害,给行车和行人带来不便。随着沥青路面广泛使用及全球气候变暖,人们对降低夏季沥青路面温度、缓解城市“热岛效应”等提出了迫切要求。目前,主要采用大空隙路面、保水式路面等沥青路面结构或者采用相变路面材料、热阻式路面材料来降低沥青路面温度,但是,前述方法普遍存在降温效果不理想、施工不方便的问题。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种深绿色热阻材料及其制备方法和应用,本发明提供的深绿色热阻材料阻热效果好、施工方便且具有美化环境的作用。为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:本发明提供了一种深绿色热阻材料,由包括以下重量份的组分制备得到:环氧树脂20~30份;聚酰胺固化剂8~12份;颜填料36~50份;所述颜填料为硅藻土和金红石型钛白粉;深绿色着色填料5.3~6.5份;稀释剂18~28份;成膜助剂0.5~0.6份;所述成膜助剂为消泡剂、流平剂和分散剂。优选地,所述环氧树脂包括e-51环氧树脂或e-44环氧树脂。优选地,所述聚酰胺固化剂包括650聚酰胺固化剂或t31聚酰胺固化剂。优选地,所述硅藻土和金红石型钛白粉的质量比为(10~14):(26~36)。优选地,所述深绿色着色填料为氧化铁绿和氧化铁黑。优选地,所述稀释剂包括丙酮、环己酮、甲乙酮和正丁醇中的一种或几种。优选地,所述消泡剂包括磷酸三丁酯消泡剂、改性丙烯酸酯聚合物类消泡剂或非硅酮类消泡剂;所述流平剂包括丙烯酸酯流平剂、聚氨酯类流平剂或改性聚硅氧烷类流平剂;所述分散剂包括非离子改性脂肪酸类润湿分散剂、聚羧酸钠盐类润湿分散剂或聚丙烯酸胺盐类润湿分散剂。优选地,所述消泡剂、流平剂和分散剂的质量比为(1.7~2.3):(2.7~3.3):(2.7~3.3)。本发明提供了上述技术方案所述深绿色热阻材料的制备方法,包括以下步骤:将环氧树脂、颜填料与部分稀释剂混合,得到第一料浆;将所述第一料浆与深绿色着色填料、成膜助剂混合,得到第二浆料;将所述第二浆料与聚酰胺固化剂、剩余稀释剂混合,得到深绿色热阻材料。本发明提供了上述技术方案所述深绿色热阻材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的深绿色热阻材料在铺面工程中的应用。本发明提供了一种深绿色热阻材料,由包括以下重量份的组分制备得到:环氧树脂20~30份;聚酰胺固化剂8~12份;颜填料36~50份;所述颜填料为硅藻土和金红石型钛白粉;深绿色着色填料5.3~6.5份;稀释剂18~28份;成膜助剂0.5~0.6份;所述成膜助剂为消泡剂、流平剂和分散剂。本发明以环氧树脂为主体,配合使用颜填料硅藻土和金红石型钛白粉,并添加深绿色着色填料,在成膜助剂、稀释剂和聚酰胺固化剂作用下,得到的深绿色热阻材料具有很好的阻热效果且施工方便,直接喷洒并覆盖于沥青路面表面,即能够“主动地”降低过高的路面温度,在不增加或少增加路面工程造价的基础上,降低路面温度,控制路面车辙病害;同时,路面温度的降低,使路体的蓄热量减少,降低路面向外界的热辐射量,可改善周围地区的热环境,缓解日益严重的城市热岛效应,为城市居民提供较为适宜的居住环境,减少由于热岛效应带来的空调系统能源负载,从而起到保护环境和节约能源的作用,可以促进社会可持续发展,实现人与自然和谐发展。此外,本发明提供的深绿色热阻材料色彩比较鲜艳,可起到彩色路面、美化环境、缓解驾驶员疲劳驾驶的作用,适合在绿道、公园人行道、景区道路、城市道路以及公路等推广应用。实施例的实验结果表明,在相同条件下,喷洒本发明提供的深绿色热阻材料的实验试件比空白对照试件表面温度低11℃以上,内部温度低12℃以上,说明本发明提供的深绿色热阻材料具有优异的阻热效果。本发明提供了所述深绿色热阻材料的制备方法,操作简单,适宜规模化生产。具体实施方式本发明提供了一种深绿色热阻材料,由包括以下重量份的组分制备得到:环氧树脂20~30份;聚酰胺固化剂8~12份;颜填料36~50份;所述颜填料为硅藻土和金红石型钛白粉;深绿色着色填料5.3~6.5份;稀释剂18~28份;成膜助剂0.5~0.6份;所述成膜助剂为消泡剂、流平剂和分散剂。在本发明中,若无特殊说明,所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。在本发明中,按重量份数计,制备所述深绿色热阻材料的原料包括环氧树脂20~30份,优选为22~28份,更优选为24~26份,最优选为25份。在本发明中,所述环氧树脂优选包括e-51环氧树脂或e-44环氧树脂,更优选为e-51环氧树脂。在本发明中,环氧树脂具有力学性能高、附着力强、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好以及抗化学药品性优良的优点,同时,环氧固化物的耐热性高(环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高)。在本发明中,以所述环氧树脂的重量份数为基准,制备所述深绿色热阻材料的原料包括聚酰胺固化剂8~12份,优选为9~11份,更优选为10份。在本发明中,所述聚酰胺固化剂优选包括650聚酰胺固化剂或t31聚酰胺固化剂,更优选为650聚酰胺固化剂。在本发明中,所述聚酰胺固化剂种类的选择需要与所述环氧树脂的种类相对应,具体的,如e51环氧树脂对应650聚酰胺固化剂,e44环氧树脂对应t310聚酰胺固化剂。在本发明中,所述聚酰胺固化剂与环氧树脂结合后,会让环氧树脂产生化学反应,从而达到固化的目的,有利于缩短所述深绿色热阻材料干燥的时间,同时也让深绿色热阻材料更坚固。在本发明中,以所述环氧树脂的重量份数为基准,制备所述深绿色热阻材料的原料包括颜填料36~50份,优选为38~48份,更优选为35~45份,最优选为40份。在本发明中,所述颜填料为硅藻土和金红石型钛白粉,所述硅藻土和金红石型钛白粉的质量比优选为(10~14):(26~36),更优选为(11~13):(28~34),最优选为12:(30~32)。在本发明中,所述硅藻土具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点,能为深绿色热阻材料提供优异的表面性能、增容、增稠以及提高附着力;所述金红石型钛白粉折光系数高,能够更有效的使所述深绿色热阻材料达到降温效果。在本发明中,以所述环氧树脂的重量份数为基准,制备所述深绿色热阻材料的原料包括深绿色着色填料5.3~6.5份,优选为5.6~6.2份,更优选为5.8~6份。本发明对于所述深绿色着色填料的具体种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的深绿色着色填料即可。本发明优选采用氧化铁绿和氧化铁黑作为深绿色着色填料;所述氧化铁绿和氧化铁黑的质量比优选为(4.5~5.5):(0.8~1.0),更优选为(4.8~5.2):0.9。本发明通过采用深绿色着色填料得到深绿色热阻材料,能够美化环境,缓解驾驶员疲劳驾驶;同时,所述深绿色着色填料在成膜助剂的作用下,能够与颜填料形成稳定的配合物,提高所述深绿色热阻材料的阻热效果。在本发明中,以所述环氧树脂的重量份数为基准,制备所述深绿色热阻材料的原料包括稀释剂18~28份,优选为20~26份,更优选为22~24份。在本发明中,所述稀释剂优选包括丙酮、环己酮、甲乙酮和正丁醇中的一种或几种,更优选为丙酮。在本发明中,所述稀释剂能够调节深绿色热阻材料的黏度,有利于提高深绿色热阻材料的施工和易性。在本发明中,以所述环氧树脂的重量份数为基准,制备所述深绿色热阻材料的原料包括成膜助剂0.5~0.6份,优选为0.52~0.58份,更优选为0.54~0.56份。在本发明中,所述成膜助剂为消泡剂、流平剂和分散剂,所述消泡剂、流平剂和分散剂的质量比优选为(1.7~2.3):(2.7~3.3):(2.7~3.3),更优选为2:3:3。在本发明中,所述消泡剂优选包括磷酸三丁酯消泡剂、改性丙烯酸酯聚合物类消泡剂或非硅酮类消泡剂;更优选为磷酸三丁酯消泡剂。本发明对于所述改性丙烯酸酯聚合物类消泡剂和非硅酮类消泡剂的具体种类和型号没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可,具体的,如defoamex827消泡剂或surfynolmd-20消泡剂。在本发明中,所述消泡剂能够消除深绿色热阻材料生产及施工过程中产生的泡沫,有利于提高涂膜的平整性。在本发明中,所述流平剂优选包括丙烯酸酯流平剂、聚氨酯类流平剂或改性聚硅氧烷类流平剂,更优选为丙烯酸酯流平剂。本发明对于所述聚氨酯类流平剂和改性聚硅氧烷类流平剂的具体种类和型号没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可,具体的,如rm-2020流平剂、xy-500系列流平剂或sm-601a流平剂。在本发明中,所述流平剂能够促使所述深绿色热阻材料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜,有利于降低所述深绿色热阻材料的表面张力、提高对沥青路面表面的润湿能力。在本发明中,所述分散剂优选包括非离子改性脂肪酸类润湿分散剂、聚羧酸钠盐类润湿分散剂或聚丙烯酸胺盐类润湿分散剂,更优选为非离子改性脂肪酸类润湿分散剂。本发明对于所述非离子改性脂肪酸类润湿分散剂、聚羧酸钠盐类润湿分散剂和聚丙烯酸胺盐类润湿分散剂的具体种类和型号没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可,具体的,如tegodispers740w润湿分散剂、sn-5040润湿分散剂或w-519润湿分散剂;在本发明的实施例中,具体采用tegodispers740w润湿分散剂。在本发明中,所述分散剂主要作用在于均匀分散填料固体颗粒,同时防止固体颗粒的沉降和凝聚,以保证颜填料和深绿色着色填料形成稳定的配合物,提高所述深绿色热阻材料的阻热效果。本发明提供了上述技术方案所述深绿色热阻材料的制备方法,包括以下步骤:将环氧树脂、颜填料与部分稀释剂混合,得到第一料浆;将所述第一料浆与深绿色着色填料、成膜助剂混合,得到第二浆料;将所述第二浆料与聚酰胺固化剂、剩余稀释剂混合,得到深绿色热阻材料。本发明将环氧树脂、颜填料与部分稀释剂混合,得到第一料浆。在本发明中,所述环氧树脂、颜填料与部分稀释剂的混合优选是将环氧树脂与颜填料混合,在50~70rpm下搅拌2~4min,然后向所得混合物料中加入部分稀释剂,在50~70rpm下搅拌3~5min,得到第一料浆。在本发明中,将环氧树脂、颜填料与部分稀释剂混合,是为了便于通过搅拌使环氧树脂与颜填料充分混合;本发明对于第一料浆中所述稀释剂的添加量没有特殊的限定,能够保证将环氧树脂与颜填料充分混合即可。得到第一料浆后,本发明将所述第一料浆与深绿色着色填料、成膜助剂混合,得到第二浆料。在本发明中,所述第一料浆与深绿色着色填料、成膜助剂的混合优选是将第一料浆与深绿色着色填料混合,在50~70rpm下搅拌至得到颜色均匀的混合物料,然后加入成膜助剂,在50~70rpm下搅拌2~4min,得到第二料浆。得到第二浆料后,本发明将所述第二浆料与聚酰胺固化剂、剩余稀释剂混合,得到深绿色热阻材料。在本发明中,所述第二浆料与聚酰胺固化剂、剩余稀释剂的混合优选是将第二浆料与聚酰胺固化剂混合,在50~70rpm下搅拌4~6min,然后向所得混合物料中加入剩余稀释剂,在50~70rpm下搅拌3~5min,得到深绿色热阻材料。在本发明中,所述深绿色热阻材料是通过喷洒使用,稀释剂的加入是为了使深绿色热阻材料达到能够喷洒的效果。本发明提供了上述技术方案所述深绿色热阻材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的深绿色热阻材料在铺面工程中的应用,优选是将所述深绿色热阻材料应用于绿道、公园人行道、景区道路、城市道路或公路铺面中。在本发明中,所述深绿色热阻材料是通过喷洒使用,具体是将所述深绿色热阻材料直接喷洒在路面的表面;所述深绿色热阻材料的喷洒量优选为0.5~0.8kg/m2,更优选为0.6~0.7kg/m2。下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1按重量份数计,将11份硅藻土、28.1份金红石型钛白粉与23份e-51环氧树脂混合,在60rpm下搅拌3min,然后加入10份丙酮,在60rpm下搅拌4min,得到第一料浆;向所述第一料浆中加入5份氧化铁绿和0.9份氧化铁黑,在60rpm下搅拌至颜色均匀;然后加入0.6份成膜助剂(所述成膜助剂包括磷酸三丁酯、丙烯酸酯和tegodispers740w润湿分散剂,所述磷酸三丁酯、丙烯酸酯和tegodispers740w润湿分散剂的质量比为2:3:3),在60rpm下搅拌3min,得到第二料浆;向所述第二浆料中加入9份650聚酰胺固化剂,在60rpm下搅拌5min,然后加入13份丙酮,在60rpm下搅拌4min,得到深绿色热阻材料。实施例2按重量份数计,将9份硅藻土、26份金红石型钛白粉与27份e-51环氧树脂混合,在60rpm下搅拌3min,然后加入11份丙酮,在60rpm下搅拌4min,得到第一料浆;向所述第一料浆中加入5.5份氧化铁绿和0.8份氧化铁黑,在60rpm下搅拌至颜色均匀;然后加入0.6份成膜助剂(所述成膜助剂包括磷酸三丁酯、丙烯酸酯和tegodispers740w润湿分散剂,所述磷酸三丁酯、丙烯酸酯和tegodispers740w润湿分散剂的质量比为2:3:3),在60rpm下搅拌3min,得到第二料浆;向所述第二浆料中加入10份650聚酰胺固化剂,在60rpm下搅拌5min,然后加入11份丙酮,在60rpm下搅拌4min,得到深绿色热阻材料。实施例3按重量份数计,将10份硅藻土、28份金红石型钛白粉与24份e-51环氧树脂混合,在60rpm下搅拌3min,然后加入9份丙酮,在60rpm下搅拌4min,得到第一料浆;向所述第一料浆中加入5.3份氧化铁绿和0.8份氧化铁黑,在60rpm下搅拌至颜色均匀;然后加入0.6份成膜助剂(所述成膜助剂包括磷酸三丁酯、丙烯酸酯和tegodispers740w润湿分散剂,所述磷酸三丁酯、丙烯酸酯和tegodispers740w润湿分散剂的质量比为2:3:3),在60rpm下搅拌3min,得到第二料浆;向所述第二浆料中加入9份650聚酰胺固化剂,在60rpm下搅拌5min,然后加入14份丙酮,在60rpm下搅拌4min,得到深绿色热阻材料。实施例4将实施例1~3制备的深绿色热阻材料进行性能测试,并设置空白对照,具体如下:制备2组5cmac-13车辙板试件,按喷洒量0.65kg/m2,在其中一组试件的表面喷洒深绿色热阻材料,作为实验试件;另外一组不做处理,作为空白对照试件;将所述实验试件和空白对照试件在相同条件下光照3h,空白对照试件的表面温度达到75℃;测试所述实验试件和空白对照试件的表面温度和内部温度(所述内部温度是指试件内部距离试件上表面4cm处的温度),计算二者表面温差和内部温差,具体结果见表1。其中,为了保证实验的准确性,在实验过程中,具体是将所述实验试件和空白对照试件放进保温区内,在试件四周空隙塞入隔温泡沫,防止光照从其四周进去,影响试验的准确性;标识试件中心位置,在试件中心处放置温度传感器;为了使光照均匀,通过铅垂线调整碘钨灯位置使其处于试件中心的正上方;连接温度传感器与温度记录仪,开启温度记录仪和光照设备,按每30min采集数据1次,3h后空白对照试件的表面温度为75℃,计算实验试件和空白对照试件的温差。表1实施例1~3制备的深绿色热阻材料的性能测试结果实验试件和空白对照试件的温差实施例1实施例2实施例3表面温差(℃)12.2℃11.6℃12.0℃内部温差(℃)13.2℃12.6℃13.0℃由表1可知,在相同条件下,喷洒本发明实施例1~3制备的深绿色热阻材料的实验试件比空白对照试件表面温度低11℃以上,内部温度低12℃以上,说明本发明提供的深绿色热阻材料具有优异的阻热效果。由以上实施例可知,本发明以环氧树脂为主体,配合使用颜填料硅藻土和金红石型钛白粉,并添加深绿色着色填料,在成膜助剂、稀释剂和聚酰胺固化剂作用下,得到的深绿色热阻材料阻热效果好、施工方便且具有美化环境的作用,适合在绿道、公园人行道、景区道路、城市道路以及公路等推广应用。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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