一种缓释抗凝冰材料及其制备方法

本发明涉及道路安全，尤其涉及一种缓释抗凝冰材料及其制备方法。

背景技术：

1、冬季道路，尤其是山区公路、桥梁隧道口等特殊地段，易产生路面凝冰，导致路面抗滑能力大幅下降，极易引发交通事故。因此，国内外研究学者致力于研究各种除冰雪方法。最常见的方法为化学融雪法，也就是撒盐融雪，这种方法普适性广，但是在施行过程中，不仅需要大量的氯化钠，而且过量的阴阳离子会损害道路构造，缩短使用寿命。此外在某些试验路段，对道路通电加热从而防止积雪，这种方法见效快，对环境无污染，但是需要在铺设道路时预埋电路，这样就极大的增加了施工和后期成本，且存在一定的危险性。因此，如何防止路面积雪成冰，成为了亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种缓释抗凝冰材料及其制备方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种缓释抗凝冰材料，由包含下列质量份的原料制备得到：蛭石5～10份、融冰剂5～10份、羧甲基纤维素钠0.8～1.2份、聚乙烯醇纤维15～20份、单月桂基磷酸酯15～25份、偶联剂1～3份、环氧树脂10～15份、固化剂8～12份、沥青30～40份。

4、作为优选，所述融冰剂包含氯化钠和醋酸钾；

5、所述氯化钠和醋酸钾的质量比为1：0.5～1。

6、作为优选，所述聚乙烯醇纤维的密度为1.5～1.7g/cm3。

7、作为优选，所述偶联剂包含硅烷偶联剂kh560和硅烷偶联剂kh570；

8、所述硅烷偶联剂kh560和硅烷偶联剂kh570的质量比为1：0.5～1。

9、作为优选，所述固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。

10、本发明还提供了所述抗凝冰材料的制备方法，包含下列步骤：

11、(1)将蛭石焙烧后研磨，得到粉状蛭石；

12、(2)将粉状蛭石、融冰剂和水混合后干燥，得到改性蛭石；

13、(3)将改性蛭石和剩余原料混合，即得所述缓释抗凝冰材料。

14、作为优选，步骤(1)中所述焙烧的温度为400～500℃，时间为3～4h；

15、所述粉状蛭石的粒径小于等于1mm。

16、作为优选，步骤(2)中融冰剂和水的质量体积比为1g：2～2.4ml。

17、作为优选，所述步骤(2)中混合的转速为400～500rpm，时间为0.5～1.5h；

18、所述干燥的温度为60～70℃。

19、作为优选，所述步骤(3)中混合的转速为100～200rpm，时间为15～25min。

20、本发明提供了一种缓释抗凝冰材料，本发明采用蛭石作为负载材料，蛭石在煅烧后呈现出挠曲状，且内部呈现出毛细管状的中空孔道；将蛭石、融冰剂和水混合搅拌，融冰剂进入到蛭石内部封存，在道路内部缓慢释放；本发明中羧甲基纤维素钠可以提高材料之间的黏度；聚乙烯醇纤维的添加，可以有效的降低融冰剂对道路的侵蚀，同时因为纤维在混合料中处于无序状态，可以将各种组分相连，起到了架桥的作用；单月桂基磷酸酯和偶联剂在使用过程中非极性基团和沥青相结合；环氧树脂在固化后可以形成不溶不熔的立体网络可填充缝隙。本申请采用上述原料，将蛭石中的融冰剂通过聚乙烯醇纤维的架桥作用，输送到道路表面，有效的阻止了积雪和薄冰的形成，提升了行车安全。

技术特征：

1.一种缓释抗凝冰材料，其特征在于，由包含下列质量份的原料制备得到：蛭石5～10份、融冰剂5～10份、羧甲基纤维素钠0.8～1.2份、聚乙烯醇纤维15～20份、单月桂基磷酸酯15～25份、偶联剂1～3份、环氧树脂10～15份、固化剂8～12份、沥青30～40份。

2.如权利要求1所述的抗凝冰材料，其特征在于，所述融冰剂包含氯化钠和醋酸钾；

3.如权利要求1或2所述的抗凝冰材料，其特征在于，所述聚乙烯醇纤维的密度为1.5～1.7g/cm3。

4.如权利要求3所述的抗凝冰材料，其特征在于，所述偶联剂包含硅烷偶联剂kh560和硅烷偶联剂kh570；

5.如权利要求4所述的抗凝冰材料，其特征在于，所述固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。

6.权利要求1～5任意一项所述抗凝冰材料的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述焙烧的温度为400～500℃，时间为3～4h；

8.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中融冰剂和水的质量体积比为1g：2～2.4ml。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合的转速为400～500rpm，时间为0.5～1.5h；

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中混合的转速为100～200rpm，时间为15～25min。

技术总结
本发明属于道路安全技术领域。本发明提供了一种缓释抗凝冰材料及其制备方法，包含下列质量份的原料蛭石5～10份、融冰剂5～10份、羧甲基纤维素钠0.8～1.2份、聚乙烯醇纤维15～20份、单月桂基磷酸酯15～25份、偶联剂1～3份、环氧树脂10～15份、固化剂8～12份、沥青30～40份。将蛭石、融冰剂和水混合搅拌，融冰剂进入到蛭石内部封存，在道路内部缓慢释放；聚乙烯醇纤维的添加，可以有效的降低融冰剂对道路的侵蚀，同时因为纤维在混合料中处于无序状态，可以将各种组分相连，起到了架桥的作用。本申请采用上述原料，将蛭石中的融冰剂通过聚乙烯醇纤维的架桥作用，输送到道路表面，有效的阻止了积雪和薄冰的形成。

技术研发人员：郭鹏,商义雪,高俊锋,朱洪洲,何丽红,曹雪娟,冯云霞,罗钰鸿,杜姣姣
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13