本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种路面涂层及其制备方法。
背景技术：
随着生活水平的提高，人们对道路景观和舒适度的要求也越来越高，各种彩色路面也应运而生。目前实现路面彩色化的工艺有：彩色沥青，彩色透水砼路面，彩色抗滑薄层，彩色涂装路面。其中彩色喷涂路面因其施工便捷、对原路面破坏小，美观舒适且造价低而逐渐成为市场主流。目前能用于地面涂装的材料主要有环氧树脂类、丙烯酸类和聚氨酯类，其中丙烯酸和聚氨酯类涂料固化后机械强度和附着力不是特别突出，目前只能应用于体育场地和墙面等对强度和耐冲击力要求不高的地方。环氧树脂具有优异的机械强度和出色的粘接力，如果能将环氧树脂改性并水性化应用到喷涂彩色路面中，将极大的拓展喷涂彩色路面的应用空间。目前对水性环氧地面的研究和应用基本都在室内，要将高性能的环氧树脂应用到室外，需要解决耐候性问题，要用在公众场合，要解决环保性问题，要大面积推广应用，要解决贮存稳定性问题，户外天气多变，要解决干固时间以及对气温气候的适应性问题。
目前国内对这方面的应用还处在起步阶段，虽然已有将水性环氧树脂体系成功应用于彩色路面，如专利公开号：cn107513335a公开了一种户外耐候耐磨耐污彩色防滑水性环保涂料及其制备方法，该方法制备方法简单，综合性能较好，较其它户外路面涂层有了很大进步，但也存在固化剂有刺激性气味，不够环保，涂层干固时间长，雨季难以施工，冬季难以凝固，同时耐户外紫外线性能欠佳，低温脆性大，容易开裂等缺点。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种路面涂层及其制备方法，该涂层组份中不含有机溶剂，不易燃易爆，运输贮存安全；制备过程简单环保，对工人及环境影响小，材料常见易得且成本较低，保质期长；该涂层可以应用于室内外，具有非常阔的应用空间；施工便捷，直接喷涂或刷涂在原路面，涂层外观高档，行走舒适，干燥固化快，强度高，附着力强，耐候耐久。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种路面涂层，包括第一组合物和第二组合物；第一组合物的原料组分按重量份计，包括：水性丙烯酸改性环氧树脂乳液50-100重量份、水10-100重量份、膨润土1-5重量份、硫酸钡50-100重量份、非金属矿物50-150重量份、耐磨骨料200-600重量份；第二组合物的原料组分按重量份计，包括：交联剂0.1-3重量份、固化剂4-55重量份、乳化剂0.4-5重量份、水1-20重量份；第一组合物和第二组合物分别独立包装。需要说明的是，本发明采用的水优选为去离子水；本发明采用的交联剂为防水交联剂。
优选地，第一组合物的原料组分中，非金属矿物为高岭土和/或硅藻土。
优选地，第一组合物的原料组分中，耐磨骨料选自石英砂、陶颗粒、金刚砂和玻璃砂中的一种或多种。
优选地，第一组合物的原料组分中，水性丙烯酸改性环氧树脂乳液的制备方法包括步骤：将环氧树脂注入反应釜中，升温至80℃并保温，然后注入含羟基水溶性丙烯酸树脂，搅拌均匀，之后缓慢加入有机胺或氨水，强力搅拌均匀后缓慢加入液体环氧树脂，强力搅拌20分钟后液体由纯透明变为纯白色，得到水性丙烯酸改性环氧树脂乳液。作为一种优选方式，环氧树脂、含羟基水溶性丙烯酸树脂和氨水的摩尔比为100：100：3。需要说明的是，取反应的样品滴于纯水中，迅速分散呈乳白色细腻均匀液体，表明反应已较为完全。
优选地，第二组合物的原料组分中，固化剂包括2-25重量份改性脂环胺固化剂和2-30重量份其它非水溶性胺类固化剂。
优选地，路面涂层的原料组分还包括第三组合物；第三组合物为色浆。
第二方面，本发明提供了路面涂层的制备方法，其中，第一组合物的制备方法包括如下步骤：在水性丙烯酸改性环氧树脂乳液中加入水，用均质乳化机高速剪切20分钟；然后按比例加入膨润土，用分散机高速分散；再按比例加入其它剩余原料组分，搅拌均匀，得到第一组合物；第二组合物的制备方法包括如下步骤：将交联剂用水调稀，得到稀释后的交联剂；在搅拌釜中加入固化剂，搅拌均匀，之后加入乳化剂搅拌均匀，得到混合固化剂；将稀释后的交联剂中加至混合固化剂中，搅拌均匀，用水调整粘度，得到第二组合物。需要说明的是，在第二组合物的制备过程中，可以根据需要加入不同量的水来调整粘度；第三组合物即色浆可以根据需要选择具体的颜色和用量。
第三方面，本发明还提供了路面涂层的使用方法，包括步骤：搅拌第一组合物2分钟至无沉淀结块，然后加入第二组合物，搅拌均匀即可开始施工。
本发明还提供了路面涂层的另一种使用方法，包括步骤：搅拌第一组合物2分钟至无沉淀结块，然后加入第二组合物，搅拌均匀后加入色浆，再搅拌均匀，即可开始施工。
优选地，施工为采用喷涂工艺和/或刷涂工艺。
本发明利用环氧树脂在氨基基团作用下开环和水溶性羟基丙烯酸树脂接枝共聚，形成一半亲水一半亲油的分子结构，用水稀释并用均质机乳化分散后形成稳定乳液，该乳液分子含有环氧基团，加入固化剂固化后保留了环氧树脂的高机械强度，高粘接力，同时分子中含有丙烯酸基团，保留了丙烯酸树脂的超强耐候性。含有羟基基团，所以形成的乳液粒径小，分散性好、故乳液长期贮存稳定不分层。反应时，环氧基团和固化剂反应，丙烯酸基团和交联剂反应，形成长链分子，各基团之间相互反应、嫁接和纠缠。所得的固化物整体性很强，其耐热性、耐寒性、机械强度，粘接强度，耐紫外线性能都非常好，同时在制备乳液时不添加溶剂、不添加助剂、环保无异味。
本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本发明采用接枝共聚法制备乳液体系，保持了原方案涂层的高机械强度，高粘接强度；更环保，涂层干固时间更短，能适应更多的气候条件，耐户外紫外线老化性能有了成倍提升，而且具有更好的低温柔性；(2)与现有的彩色路面相比，本发明提供的路面涂层施工便捷，直接喷涂或刷涂在原路面，涂层外观高档，行走舒适，干燥固化快，强度高，附着力强，耐候耐久，材料组份中不含有机溶剂，不易燃易爆，运输贮存安全，制备过程简单环保，对工人及环境影响小，材料常见且易得，成本较低，各组份久贮不变质；相比较公开号：cn107513335a提供的户外耐候耐磨耐污彩色防滑水性环保涂料及其制备方法而言，其综合性能更好，成本更低，不添加功能助剂，不添加溶剂，无有害挥发物，无明显气味，原材料更环保，户外耐候性更好，省去对许多助剂的依赖，性能更稳定，是一种对环境非常友好的高性能路面保护涂层；该涂层可以应用于室内外，学校企事业单位及繁华街道，车站码头，自行车道，公园，停车场，各类步行道，各类小区，旅游地区，具有非常阔的应用空间。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
本发明提供一种路面涂层，包括第一组合物、第二组合物；第一组合物的原料组分按重量份计，包括：水性丙烯酸改性环氧树脂乳液50-100重量份、去离子水10-100重量份、膨润土1-5重量份、硫酸钡50-100重量份、非金属矿物50-150重量份、耐磨骨料200-600重量份；其中，非金属矿物为高岭土和/或硅藻土；耐磨骨料选自石英砂、陶颗粒、金刚砂和玻璃砂中的一种或多种；水性丙烯酸改性环氧树脂乳液的制备方法包括步骤：将环氧树脂注入反应釜中，升温至80℃并保温，然后注入含羟基水溶性丙烯酸树脂，搅拌均匀，之后缓慢加入有机胺或氨水，强力搅拌均匀后缓慢加入液体环氧树脂，强力搅拌20分钟后液体由纯透明变为纯白色，取样滴于纯水中，迅速分散呈乳白色细腻均匀液体，表明反应已较为完全，得到水性丙烯酸改性环氧树脂乳液；
第二组合物的原料组分按重量份计，包括：交联剂0.1-3重量份、改性脂环胺固化剂2-25重量份、其它非水溶性胺类固化剂2-30重量份、乳化剂0.4-5重量份、去离子水1-20重量份。
在本发明的进一步实施方式中，路面涂层的原料组分还包括第三组合物；第三组合物为色浆，具体用量可调。
另外，本发明还提供了上述路面涂层的制备方法，其中，第一组合物的制备方法包括如下步骤：在水性丙烯酸改性环氧树脂乳液中加入去离子水，用均质乳化机高速剪切20分钟；然后按比例加入膨润土，用分散机高速分散；再按比例加入其它剩余原料组分，搅拌均匀后装桶，得到第一组合物；
第二组合物的制备方法包括如下步骤：将交联剂用去离子水调稀，得到稀释后的交联剂；常温下在搅拌釜中加入固化剂，搅拌均匀，之后加入乳化剂搅拌均匀，得到混合固化剂；将稀释后的交联剂中加至混合固化剂中，搅拌均匀，用去离子水调整到合适的粘度，得到第二组合物；
第一组合物和第二组合物分别独立包装。
下面结合具体实施例对本发明提供的路面涂层及其制备方法作进一步说明。
实施例
本实施例提供一种路面涂层，包括第一组合物和第二组合物；
第一组合物的原料组分按重量份计，包括：水性丙烯酸改性环氧树脂乳液100重量份、去离子水50重量份、膨润土1重量份、硫酸钡50重量份、高岭土70重量份、石英砂300重量份；其中，水性丙烯酸改性环氧树脂乳液的制备方法包括步骤：将环氧树脂注入反应釜中，升温至80℃并保温，然后注入含羟基水溶性丙烯酸树脂，搅拌均匀，之后缓慢加入有机胺，强力搅拌均匀后缓慢加入液体环氧树脂，强力搅拌20分钟后液体由纯透明变为纯白色，取样滴于纯水中，迅速分散呈乳白色细腻均匀液体，表明反应已较为完全，得到水性丙烯酸改性环氧树脂乳液；
第二组合物的原料组分按重量份计，包括：防水交联剂2重量份、改性脂环胺固化剂2重量份、其它非水溶性胺类固化剂10重量份、乳化剂0.5重量份、去离子水20重量份。
按上述的原料，采用本发明提供的制备方法，制备路面涂层：
第一组合物的制备方法包括如下步骤：在水性丙烯酸改性环氧树脂乳液中加入去离子水，用均质乳化机高速剪切20分钟；然后按比例加入膨润土，用分散机高速分散；再按比例加入其它剩余原料组分，搅拌均匀后装桶，得到第一组合物；
第二组合物的制备方法包括如下步骤：将交联剂用去离子水调稀，得到稀释后的交联剂；常温下在搅拌釜中加入改性脂环胺固化剂2重量份和其它非水溶性胺类固化剂，搅拌均匀，之后加入乳化剂搅拌均匀，得到混合固化剂；将稀释后的交联剂中加至混合固化剂中，搅拌均匀，用去离子水调整粘度，得到第二组合物；
第一组合物和第二组合物分别独立包装。
应用例：将实施例的路面涂层应用于重庆江津双福新城自行车道，施工日气温15℃，施工两遍，时间间隔8个小时。三日后测得粘接强度为2.8mpa，断裂延伸率为33％，硬度为6.5，干固后涂膜表面光泽度好，表面摩擦系数为77。除耐候性有待长期观察外，其它技术指标都超过中华人民共和国行业标准cjj/t218-2014的要求，voc值为12克/升，远低于国家标准gb18582《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》、《室内装饰装修材料水性木器涂料中有害物质限量》等国家强制性标准的≤48克/升，该路面涂层是一种既环保综合性能又非常优越的涂层，可广泛应用于室内外各类地面、墙面。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。