专利名称：材料的制作方法
材料本发明涉及材料，具体地但是非排他地，涉及用于表面平整的小路、车道、道路和户外硬面层(hard standing)区域的材料、其制备方法及使用方法。含有碎屑橡胶(crumb rubber)的多孔片材由GB767957得知，并且据称可用作地毯垫物或地毯背衬。由包括碎屑橡胶的材料制备的运动和家用品表面由US2006/0124031得知，其中将碎屑橡胶掺入到浙青基质中，并且由US2008/0104814和US 2004/0069924得知，其中将膨胀聚丙烯(EPP)产品原位 盖碎屑橡胶的表面修饰材料、硬木地板或地毯。碎屑橡胶由含有金属丝的汽车轮胎和地面运行轮胎回收。为了用于表面平整材料，必须将橡胶与金属丝完全分离，金属丝可能构成自表面的危险的无规突出。本发明提供了新的表面材料、其新的制备方式以及新的用途，呈现超过以前的产品的实质优点。本发明包括一种复合表面材料，其包含可渗透的基底和在所述基底上的可渗透的表面层，使得所述材料是可渗透的。所述基底可包含粘合在可渗透的树脂基质中的颗粒材料。所述颗粒材料可包含再循环的材料比如橡胶碎屑，所述橡胶碎屑可由汽车和其它地面车轮轮胎回收。对于使用撕碎的轮胎的大多数目的，需要碎屑不含金属丝，其锋利的末端会是危险的。然而，就本发明的目的而言，当在基底中使用碎屑时，不必分离出所有的金属丝，这可导致成本节约。代替橡胶碎屑或除了橡胶碎屑以外，还可使用其它颗粒材料，例如由废弃的窗框回收的聚氯乙烯(pvc)污染的再循环的丁腈橡胶。当然，所述颗粒材料不必需是再循环的材料或含有再循环的材料，但是，一般来说，再循环的材料不如新的材料昂贵。所述可渗透的树脂基质可结硬(set hard)，使得所述产品为刚性的。所述基质可含有连接的空隙，通过这些空隙水可流动。所述可渗透的表面层可包含常规的铺面或铺地板材料，比如，出于外观、磨损、牵引和其它性质的原因，可能需要例如石头集料或碎石、橡胶碎屑、金属网和镶嵌砖瓦。这种材料可为疏松的，或者也可粘合在树脂基质中，所述树脂基质可包含与基底类似的树脂系统，或不同、但与基底相容使得可与其粘合的系统。在基底和表面层中可使用不同的树脂，它们可在不同的温度下凝固(set)，并且可在升高的温度下热粘合在一起。除了凝固和与颗粒内含物粘合以外，基底中的树脂不必具有专门的性质，因此可以是廉价的。然而，可能期望在表面层中使用在日光下不褪色的树月旨。在任何情况下，所述树脂可为双组份树脂。橡胶碎屑的粒径可至高达100mm，并且颗粒可具有均匀的尺寸或可具有一定的尺寸范围，例如介于50mm-100mm或20mm-50mm之间。渗透性可完全是由于颗粒之间未填充树脂基质的空隙。通常，较大的颗粒将导致较大的空隙和较大的渗透性。在基底中树脂与颗粒材料的比率可介于6-15%重量之间，并且可特别是10%。在表面层中，如果使用石头集料(aggregate)，则树脂与石头的比率可为约6%重量。
所述复合材料可具有渗透性，使得表面水容易地渗入该材料，并且可具有为10, 000升/平方米/小时等级的渗透性，例如，至少1，000升/平方米/小时。这种渗透性允许雨水渗离，当然，这取决于下面的地面条件，并且该材料可用作花园区域的硬面层处的铺设材料，例如，可在上铺设作为低养护区域或用于停车场。由于将过量体积的雨水导向未设计或未维护以应对这种体积的街道排水，在这种区域之上的常规的不可渗透的铺设材料(比如在水泥上铺设的浙青和厚板(slab))已被引证作为淹水的起因。所述复合材料可分两步原位铺开，其中让基底的树脂基质固化，或至少部分固化，随后铺开表面层。所述材料可作为颗粒在液体树脂中的分散体铺开，或者可将干颗粒铺开，并且在所述颗粒上倾倒或喷洒树脂。或者可以上述方式中的任一种将基底铺开，并且所述表面层作为砖瓦或厚板单独形成，在所述基底树脂系统已固化或部分固化之后，将砖瓦或厚板铺设在上面。或者所述复合材料可作为两层(或更多层)砖瓦或厚板而形成。在用于制备砖瓦或厚板的一种方法中，将橡胶碎屑基底首先在模具中浇铸，随后在所述基底的上面浇铸表面层。所述模具可为具有下部部件和上部部件的两部件模具，所述下部部件具有用于基底的第一深度，使得其中基底被镘抹(trowelled)或层覆(layered)至该第一深度,所述上部部件可位于下部部件之上，具有第二深度，后来表面可在其中浇铸。所述模具可例如为450 X 450mm2，下部部件的深度为比如20mm，上部部件的深度为比如10mm。所述模具可由不与树脂系统粘着的高分子量高密度聚乙烯或其它材料制造，或者至少具有这样的材料的脱模衬里。当固化或部分固化时，可将所述砖瓦或厚板从模具移除，并堆叠以完全固化，随后运输或调配。所述厚板或砖瓦可在连续过程中制备，其中沿着齿条移动模具，所述齿条可通过其中可保持预定温度的炉子。本发明还包括水管理系统，其中凹坑由其上具有可渗透的表面层的可渗透的基底填充。所述基底可含有橡胶碎屑，并且所述表面层可包含具有适当磨损、外观、牵引和其它性质的石头集料、橡胶碎屑或任何其它颗粒材料，这些材料也可粘合在树脂基质中。这样的凹坑可填充均质深度的材料，其具有均匀的粒径或具有均匀范围的粒径，或者可填充分级的粒径分布，例如，较大的颗粒在底部，较小的颗粒在顶部。这样的凹坑可作为渗滤坑起作用，以调节过量的水免于快速淹水并将水导向排水，并且可配备泵，该泵可通过例如水平传感器或湿度传感器自动触发，并且可由通过例如太阳能或风能充电的电池提供动力。现在将参考附图来描述本发明的复合表面材料、其制备方法和水管理系统的实施方案，其中图I为穿过表面材料的一个实施方案的截面；图2为图I的表面材料的厚板或砖瓦的透视图；图3为用于制备图2的厚板或砖瓦的模具的侧视图；图4为原位铺设表面材料的透视图；图5为穿过包含表面材料的另一个实施方案的渗滤坑的横截面；和、
图6为图I的材料的横截面通过透镜的视图。
复合表面材料11，其包含可渗透的基底12和与基底12粘合的可渗透的表面层13，使得材料11是可渗透的。基底12包含粘合在树脂基质15中的颗粒材料14 (图6)。颗粒材料包含橡胶碎屑14，其可由轮胎回收，其中金属丝不必完全分离。当碎屑14在基底中时，在表面上不会出现金属丝的突出末端。选择树脂基质15以便结硬，不同于地毯垫物，使得产品为刚性的。基质15不均质，而是含有连接的空隙，通过这些空隙水可流动。这特别是由于混合物中的树脂和颗粒材料 的比例而产生，该比例为约10%树脂90%颗粒材料。橡胶碎屑的粒径至高达100mm，并且颗粒可为均匀的尺寸或可具有一定范围的尺寸，例如介于50mm-100mm或20mm-50mm之间。渗透性完全是由于介于颗粒之间的互连空隙。通常，较大的颗粒将导致较大的互连的空隙，并因此导致更大的渗透性。可渗透的表面层11包含常规的铺面或铺地板材料，在本情况下，为石头集料或碎石18，但是，出于外观、磨损、牵引和其它性质的原因，可能需要橡胶碎屑、金属网和镶嵌砖瓦。这种材料也粘合在树脂基质15中，选择树脂基质15以便耐紫外褪色，但是与基底的树脂相容，使得可与之粘合。当在基底和表面层中使用不同的树脂时，它们可在不同的温度下凝固并且可在升高的温度下热粘合在一起。在基底中可使用亚甲基二苯基二异氰酸酯树月旨，而在表面层11中可使用UV稳定的脂族聚氰酸酯树脂。树脂与石头集料的比率为约6%树脂94%石头，石头比碎屑更致密，而体积比大致相同。对于基底，如果使用不太致密的颗粒材料，比如橡胶碎屑，则树脂/颗粒比率将更高，为约I : 10。图2说明具有基底12和表面层13的砖瓦或厚板21，表面层13掺入石头集料18。砖瓦或厚板21可具有任何期望的尺寸，例如450mmX 450mm,其中基底20mm深,表面层IOmm深，在图2中，深度比例被放大了。图3说明两部件模具31，其具有用于形成基底12的下部部件32和单独的上部部件33，上部部件33通过嵌入孔35中的暗榫34与下部部件32对齐。将上部部件32移开，把基底材料装填在下部部件32内，作为橡胶碎屑在液体树脂中的分散体，或通过装填干碎屑和在上面倾倒或喷洒树脂，并弄平。当固化或部分固化时，加上上部部件33，后来在基底的上面浇铸表面。在固化或部分固化后，可将树脂活化以在升高的温度下粘合。可将已固化或部分固化的厚板或砖瓦移动，以堆叠用于储存或运输。树脂可在如此堆叠时完成固化。模具31可由塑性材料制备，已固化或部分固化的厚板或砖瓦可容易地从该材料脱模，或由例如被覆盖在这种塑性材料中的金属部件制备模具31。同样，其上堆叠砖瓦的的托台可能被覆盖在脱模衬里中，该脱模衬里也可与砖瓦或厚板交错。图4说明用于原位铺设可渗透的表面层的方法。其中将地面挖掘至所需的深度并铺设基底12，作为橡胶碎屑在液体树脂中的分散体，或作为干的橡胶碎屑，向其上喷洒或倾倒液体树脂，在通过耙平或滚压而弄平后，留置以固化或部分固化。随后采用类似的方式施用表面层13，或者其可以图2所示的砖瓦形式施用，或甚至仅作为在砖瓦内形成的上部层而无基底。图5说明包含坑51的水管理系统，该坑51含有树脂/橡胶碎屑基底52和表面层53，这实质上是像图2所示的砖瓦，但是具有充分更大的深度。
基底52以三部分52a、52b和52c制造，其中最上层52a的碎屑粒径为50_100mm。层52b的粒径为28-20mm，最下层52c的粒径为10_25mm。表面层53包括石头集料，如图2所示。这构成能非常快速吸收表面水的渗滤坑。对于严重的或长时间的淹水，通过水平传感器55触发泵54，以从凹坑51泵水，由此可导向街道排水或其它地方。该泵由通过太阳能板57充电的电池56提供动力。上述复合表面材料可在需要管理水的众多情况下使用，例如在小路和车道中，其 中可将该材料铺设在土工织物阻挡层上面，例如用于杂草控制或用于海堤和海岸堤防，其中材料的可渗透性质可耗散波浪力，并且用于保护海滩和沙丘、以及保护江岸和运河岸免受腐蚀。
权利要求
1.复合表面材料，其包含可渗透的基底和在所述基底上的可渗透的表面层，使得所述材料是可渗透的。
2.权利要求I的材料，其中所述基底包含粘合在可渗透的树脂基质中的颗粒材料。
3.权利要求2的材料，其中所述颗粒材料包含再循环的材料。
4.权利要求3的材料，其中所述再循环的材料包含橡胶碎屑，所述橡胶碎屑可由汽车和其它地面车轮轮胎回收。
5.权利要求4的材料，其中所述碎屑经过撕碎，而没有首先除去所有的金属丝。
6.权利要求2-5中任一项的材料，所述材料含有不同于橡胶碎屑的颗粒材料。
7.权利要求6的材料，所述材料包含由废弃的窗框回收的聚氯乙烯(pvc)污染的再循环的丁腈橡胶。
8.权利要求2-7中任一项的材料，其中所述可渗透的树脂基质结硬，使得产品为刚性的。
9.权利要求2-8中任一项的材料，其中所述基质含有连接的空隙，通过这些空隙水可流动。
10.权利要求2-9中任一项的材料，其中在所述基底和所述表面层中使用不同的树脂。
11.权利要求10的材料，其中所述树脂在不同的温度下凝固。
12.权利要求10或权利要求11的材料，其中所述树脂在升高的温度下热粘合在一起。
13.权利要求10-12中任一项的材料，其中在所述表面层中的所述树脂在日光下不褪色。
14.权利要求2-13中任一项的材料，其中使用双组分树脂。
15.
16.权利要求1-14中任一项的材料，其中在所述基底中的所述颗粒材料的粒径至高达IOOmm0
17.权利要求16的材料，其中所述颗粒尺寸均匀。
18.权利要求16的材料，其中所述颗粒具有一定范围的尺寸。
19.权利要求18的材料,其中所述颗粒的尺寸在50mm-100mm之间。
20.权利要求18的材料,其中所述颗粒的尺寸在20mm-50mm之间。
21.权利要求2-20中任一项的材料，其中渗透性完全是由于颗粒之间未填充树脂基质的互连的空隙。
22.权利要求2-21中任一项的材料，其中在所述基底中树脂与颗粒材料的比率在6-15%重量之间。
23.权利要求22的材料，其中所述比率为10%。
23.权利要求2-22中任一项的材料，其中，在所述表面层中，使用石头集料，并且树脂与石头的比率为约6%重量。
24.权利要求1-23中任一项的材料，其中所述可渗透的表面层包含常规的铺面或铺地板材料，比如，出于外观、磨损、牵引和其它性质的原因，可能需要例如石头集料或碎石、橡胶碎屑、金属网和镶嵌砖瓦。
25.权利要求1-24中任一项的材料，所述材料具有渗透性，使得表面水容易地渗入该材料。
26.权利要求25的材料，所述材料具有为10，000升/平方米/小时等级的渗透性，并且至少1，OOO升/平方米/小时。
27.权利要求26的材料，所述材料用作花园区域中硬面层的铺面材料。
28.权利要求1-27中任一项的材料，所述材料分两步原位铺开，其中让基底的树脂基质固化，或至少部分固化，随后铺开表面层。
29.权利要求28的材料，其中所述材料作为颗粒在液体树脂中的分散体而铺开。
30.权利要求28的材料，其中将干的所述颗粒铺开，并且在所述颗粒上倾倒或喷洒树脂。
31.权利要求28的材料，其中将所述基底铺开，并且所述表面层作为砖瓦或厚板单独形成，在所述基底树脂系统已固化或部分固化之后，将砖瓦或厚板铺设在上面。
32.权利要求2-27中任一项的材料，所述材料作为两层(或更多层)砖瓦或厚板形成。·
33.权利要求1-27中任一项的材料，所述材料以砖瓦或厚板形式制备，其中首先在模具中浇铸橡胶碎屑基底，随后在所述基底的上面浇铸表面层。
34.制备用于表面平整的厚板或砖瓦的方法，其中使用两部件模具，所述模具具有下部部件和上部部件，所述下部部件具有用于基底的第一深度，使得其中基底被镘抹或层覆至该第一深度，所述上部部件可位于下部部件之上，具有第二深度，后来表面可在其中浇铸。
35.权利要求34的方法，其中所述模具为450X 450mm2，下部部件的深度为，比如，上部部件的深度为10mm。
36.权利要求35的方法，其中所述模具由不与树脂系统粘着的高分子量高密度聚乙烯或其它材料制造，或者至少具有这样的材料的脱模衬里。
37.权利要求34-36中任一项的方法，其中当固化或部分固化时，将所述砖瓦或厚板从模具移除，并堆叠以完全固化，随后运输或调配。
38.权利要求37的方法，其中在具有脱模衬里的托台上堆叠所述砖瓦或厚板。
39.权利要求37或权利要求38的方法，其中所述砖瓦或厚板与脱模衬里交错。
40.水管理系统，其中凹坑由可渗透的基底填充，所述基底具有与其粘合的可渗透的表面层。
41.权利要求40的系统，其中所述基底含有橡胶碎屑，并且所述表面层包含具有适当磨损、外观、牵引和其它性质的石头集料、橡胶碎屑或任何其它颗粒材料。
42.权利要求41或权利要求42的系统，所述系统填充具有均匀的粒径或具有均匀范围的粒径的均质深度的材料。
43.权利要求41或权利要求42的系统，所述系统填充分级的粒径分布，例如，较大的颗粒在顶部，较小的颗粒在底部。
44.权利要求40-43中任一项的系统，所述系统配备泵，该泵通过例如水平传感器或湿度传感器自动触发，并且由通过例如太阳能或风能充电的电池提供动力。
全文摘要
一种复合表面材料，其包含可渗透的基底(12)和与所述基底粘合的可渗透的表面层(11)，使得所述材料是可渗透的。
文档编号B29B17/00GK102753322SQ201080038335
公开日2012年10月24日 申请日期2010年6月23日 优先权日2009年6月25日
发明者C·奥尔姆 申请人:萨德斯卡普有限公司