应用于路面的石墨烯复合粘合材料、石墨烯复合路面及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及新型建筑材料领域，尤其涉及一种石墨稀复合粘合材料、石墨稀复合路面及其制备方法。
【背景技术】
[0002]彩色路面防滑系统是将特殊的高分子粘合剂涂布于路面，并均匀抛撒彩色颗粒状骨料，以精确的计量进行铺设，固化后形成连续的彩色防滑路面结构。彩色路面防滑系统是一种崭新的路面美化技术，施工工艺先进，具有行车更安全、交通更容易管理以及路面更美观等特点，对司机疲劳驾驶等危险驾车行为具有很好的警示作用，还对路面溅水，水、油污垢等情况也有改善作用，并且路面很容易维护。另外，在提高路面机动性能和特殊功能的同时使环境更加五彩斑斓，还可利用其鲜艳的颜色做出各种图案来美化生活环境。
[0003]石墨烯是具有单原子厚度、蜂窝网状特殊结构的二维材料，它是世界上目前最薄和最坚硬的纳米材料，结构稳定，柔韧性好，对石墨烯的应用开发已受到各工业领域的高度重视。通过石墨烯微片与其它无机和高分子材料复合，可以很大幅度的提高复合材料的机械力学性能，如抗压强度、抗拉伸强度、耐冲击性能以及柔韧性能等，耐磨损和耐化学品性能也能得到很大改善。
[0004]目前市政和公共场地上越来越多的路面采用路面防滑材料铺设，所用高分子粘合剂主要有单(双)组分丙烯酸体系、沥青体系、聚氨酯体系和普通环氧体系等。但在这些高分子粘合剂整个施工过程以及防滑路面的使用寿命期中，也慢慢暴露出了一些缺陷，比如:有些粘合剂的制备工艺复杂，造价高，在施工过程溶剂挥发对施工人员健康有一定的伤害及污染环境；由于粘合剂本身材料性能的缺陷，其机械力学性能随着时间的延长而不断劣化，造成防滑路面系统失效；某些材料柔韧性较差，由于热胀冷缩使得粘合剂与路基面脱开、断裂，造成彩色路面系统破坏；由于某些材料耐候性不好，经过车辆的碾压和风吹日晒，粘合剂老化，固砂性能下降，骨料褪色、磨损，降低了防滑路面使用寿命；另外沥青路面耐热性差，高温季节路面容易软化，承载性能下降，造成路面形变，影响正常交通等。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种石墨烯复合粘合材料、石墨烯复合路面及其制备方法，以解决现有技术中的技术问题。
[0006]本发明提供一种石墨烯复合路面，其包括粘合层和石墨烯复合陶瓷颗粒骨料，所述石墨烯复合陶瓷颗粒骨料分布于粘合层中以及表面，所述粘合层为由A组分和B组分均匀混合后铺设于路面得到的层状物，A组分与B组分的质量比为1:1?2: 1，其中，所述A组分为由下述质量百分比的原料制备而成:环氧树脂30%?45%、石墨烯0.1 %?0.3%、环氧活性稀释剂3 %?6 %、滑石粉15 %?20 %、石英粉32 %?40 %、以及颜料3 %?5 % ;所述B组分包括下述质量百分比的原料:改性胺类固化剂50%?54%、滑石粉12%?18%、以及石英粉28%?35%。
[0007]优选的，所述A组分中原料环氧树脂为35%?40%、石墨烯为0.1%?0.2%、环氧活性稀释剂为4%?6%。
[0008]优选的，所述A组分与B组分的质量比为1:1。
[0009]优选的，所述环氧活性稀释剂为环状缩水甘油酯或长碳链缩水甘油醚，所述改性胺类固化剂为聚氨酯改性脂肪胺或聚氨酯改性脂环胺。
[0010]优选的，所述环氧树脂为YD-128液体环氧树脂、DER331液体环氧树脂或EPON828液体环氧树脂中的至少一种，所述颜料为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁绿或氧化铁蓝中的一种。
[0011]优选的，所述石墨烯复合陶瓷颗粒骨料为宁波墨西科技有限公司石墨烯原粉复合改性过的陶瓷颗粒材料。
[0012]本发明还提供一种应用于路面的石墨烯复合粘合材料，其由A组分和B组分均匀混合而成，A组分与B组分的质量比为1:1?2:1，其中，所述A组分为由下述质量百分比的原料制备而成:环氧树脂30%?45%、石墨烯0.1%?0.3%、环氧活性稀释剂3%?6%、滑石粉15 %?20 %、石英粉32 %?40 %、以及颜料3 %?5 %;所述B组分包括下述质量百分比的原料:改性胺类固化剂50%?54%、滑石粉12%?18%、以及石英粉28%?35%。
[0013]优选的，所述环氧活性稀释剂为环状缩水甘油酯或长碳链缩水甘油醚，所述改性胺类固化剂为聚氨酯改性脂肪胺或聚氨酯改性脂环胺。
[0014]本发明还提供一种石墨烯复合路面的制备方法，其包括以下步骤:
[0015](I)制备A组分:将石墨烯加入环氧活性稀释剂中并分散均匀得到石墨烯预分散液，然后向所述石墨烯预分散液中加入环氧树脂并分散均匀得到石墨烯复合环氧混合物，再向所述石墨烯复合环氧混合物加入滑石粉、石英粉和颜料，分散均匀即可，其中，A组分中各原料的质量百分比为:环氧树脂30%?45%、石墨烯0.1%?0.3%、环氧活性稀释剂3%?6%、滑石粉15%?20%、石英粉32%?40%、以及颜料3%?5% ；
[0016](2)制备B组分:将改性胺类固化剂加入到分散机容器中，启动分散机，低速下，缓慢加入滑石粉、石英粉，高速分散均匀即可，其中，B组分中各原料的质量百分比为:改性胺类固化剂50%?54%、滑石粉12%?18%、以及石英粉28%?35% ；
[0017](3)将A组分和B组分均匀混合后铺设于路面得到粘合层，然后在粘合层的表面铺撒石墨烯复合陶瓷颗粒骨料，固化后即可，其中，所述石墨烯复合陶瓷颗粒骨料分布于粘合层中以及表面，A组分与B组分的质量比为1:1?2:1。
[0018]相较于现有技术，本发明所述石墨烯复合路面以及应用于路面的石墨烯复合粘合材料具有以下优点:第一，采用石墨烯复合改性环氧体系，由于石墨烯具有强度高、柔韧性好以及导热性能优异的特性，因而提高了复合路面的机械强度、柔韧性和耐温性能，从而使路面的固砂性能和粘结强度得到提高，温度稳定性更好，耐久性更佳；第二，当环氧活性稀释剂采用环状缩水甘油酯时，环状缩水甘油酯中的环状基团可与胺类固化剂发生开环反应并融入到所述环氧树脂的环氧网状结构中，进而改善环氧体系的柔韧性能；第三，当所述改性胺类固化剂采用聚氨酯改性脂肪胺或聚氨酯改性脂环胺时，由于聚氨酯改性脂肪胺或聚氨酯改性脂环胺具有较好的柔性和耐候性，因而可使固化后的路面具有良好的耐候性、较强的柔韧性、优异的抗开裂、耐光老化和良好的固砂性能，从而大大提高了路面的使用寿命；第四，采用石墨烯复合改性陶瓷颗粒作为防滑骨料，提高了防滑骨料的硬度和耐磨损性能，从而使路面长期保持高的抗滑值，有效增强了路面的防滑效果，并保证路面提供长期的交通行车安全、长时间不褪色、维持美观状态、以及使用寿命长的效果。
[0019]相较于现有技术，本发明所述石墨烯复合路面的制备方法具有以下优点:第一，不使用挥发性有机溶剂，对环境友好，符合环保理念，避免了在施工过程因溶剂挥发对施工人员造成健康伤害及污染环境；第二，本制备过程在常温下进行和施工铺设，操作简单且方便，短时间养护即可投入使用，并且造价较低。该制备方法工艺简单，具有较大的实用价值，易于推广应用。
【具体实施方式】
[0020]下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0021]本发明提供了一种石墨烯复合路面，其包括粘合层和石墨烯复合陶瓷颗粒骨料。所述石墨烯复合陶瓷颗粒骨料分布于粘合层中以及表面。所述粘合层为由A组分和B组分均匀混合后铺设于路面得到的层状物。
[0022]所述A组分为由下述质量百分比的原料制备而成:环氧树脂30%?45%、石墨烯
0.1 %?0.3 %、环氧活性