一种环保型抗凝冰防滑路面涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明叙述了一种环保型抗凝冰防滑路面涂料及其制备方法。该涂料有抗凝冰填料、聚氨酯涂料组合物和防滑陶珠组成。抗凝冰填料由甲酸钾和疏水改性的硅藻土粉末球磨混合而成。将抗凝冰填料与聚氨酯涂料组合物混合均匀后得到涂料。使用时将涂料涂覆在试件表面，随后均匀撒播陶珠，固化后将多余陶珠清除即完成环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工。本发明的环保型抗凝冰防滑路面涂料环境危害性小，腐蚀性低，可用于冬季低温雨雪天气下防止或缓解机场跑道，涵洞出入口，上下坡和急转弯等道路路面的结冰，从而提高道路的行驶安全性。
【专利说明】
一种环保型抗凝冰防滑路面涂料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种抗凝冰防滑路面涂料及其制备方法，尤其涉及一种环保型的抗凝冰防滑路面涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]路面防滑涂料一般具有绚丽的颜色，具有防止车辆打滑，美化环境等功能，具有附着力强，耐磨抗滑等特点，适用于隧道出入口、急转弯、上下坡、ETC专用车道等路段。路面防滑涂料具有施工方便，防滑效果好的特定。但是，目前的路面防滑涂料通常都不具有防凝冰功能。当冬季雨雪低温天气造成路面结冰后，由于冰的摩擦系数很低，造成路面车辆可控性下降，容易产生交通事故。目前常用的路面除冰方法是采用融冰盐，其主要成分为工业盐氯化钠。尽管氯化钠具有显著的融雪化冰能力，但其对环境危害较大且容易腐蚀钢铁结构。此夕卜，氯化钠通常都在路面结冰后使用，在使用时需要管制交通，对公路系统的高速运营不利。为此，交通部门急需开发一种环保型、且能够及时防止路面结冰的新型防滑材料。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种环保型的抗凝冰防滑路面涂料及其制备方法。
[0004]为了实现这一目的，本发明采用环保型甲酸钾作为抗凝冰添加剂，采用如下技术方案:
一种环保型抗凝冰防滑路面涂料，该涂料由抗凝冰填料、聚氨酯涂料组合物和防滑颗粒组成;其中各组成的质量分数为:
抗凝冰填料1?30份；
聚氨酯涂料组合物 40?60份；
防滑颗粒30份；
其中，聚氨酯涂料组合物为无溶剂型双组份聚氨酯涂料，由深圳彩田化工有限公司提供，聚氨酯涂料和固化剂按配比3比I混合使用;防滑颗粒为通体红色陶珠，由广东市路虎交通设施有限公司提供，粒径为3?5 mm。
[0005]所述的一种环保型抗凝冰防滑路面涂料的制备方法:
I)制备抗凝冰填料
将25 g硅藻土粉末(济南英出化工科技有限公司，粒径为450目)在200 mL正己烷(市售分析纯)中机械搅拌获取分散液，然后加入10 mL甲基三乙氧基硅烷(百灵威科技，纯度〉98%)继续机械搅拌30分钟；搅拌结束后将固液混合物静置，倒去上层清液；下层粉体在60°C下真空干燥2小时，得到疏水改性的硅藻土粉末;将100 g甲酸钾粉末(分析纯，国药集团)和25 g硅藻土粉末在球磨机中干混2小时，然后通过100目分样筛即得到抗凝冰填料，在干燥器中储存备用。
[0006]2)制备抗凝冰涂料
按照质量份数聚氨酯涂料和固化剂按照比例混合，然后加入所需质量份数的抗凝冰填料，机械搅拌混合1分钟，得到抗凝冰涂料。
[0007]所述的一种环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工方法:
I)试样的准备
将泥青路面试样、水泥路面试样由江西赣粵高速公路股份有限公司提供，从改建路面切割得到，使用前经无水乙醇冲洗，自然干燥后使用。
[0008]2)涂覆抗凝冰涂料
将抗凝冰涂料倾倒在试样表面，涂覆厚度为2?3 mm。
[0009]3)表面撒布陶珠
按质量份将陶珠均匀撒布在涂覆的涂料表面，在室温下固化2?5小时后将多余陶珠清除，即完成施工。
[0010]本发明的优点是:该涂料有抗凝冰填料、聚氨酯涂料组合物和防滑陶珠组成。抗凝冰填料由甲酸钾和疏水改性的硅藻土粉末球磨混合而成。将抗凝冰填料与聚氨酯涂料组合物混合均匀后得到涂料。使用时将涂料涂覆在试件表面，随后均匀撒播陶珠，固化后将多余陶珠清除即完成环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工。本发明的环保型抗凝冰防滑路面涂料环境危害性小，腐蚀性低，可用于冬季低温雨雪天气下防止或缓解机场跑道，涵洞出入口，上下坡和急转弯等道路路面的结冰，从而提高道路的行驶安全性。
【具体实施方式】
[0011 ]下面实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0012]实施例1
抗凝冰填料的制备:将25 g硅藻土粉末在200 mL正己烷中机械搅拌获取分散液，然后加入10 mL甲基三乙氧基硅烷继续机械搅拌30分钟;搅拌结束后将固液混合物静置，倒去上层清液;下层粉体在60 °C下真空干燥2小时，得到疏水改性的硅藻土粉末;将100 g甲酸钾粉末和25 g硅藻土粉末在球磨机中干混2小时，然后通过100目分样筛即得到抗凝冰填料，在干燥器中储存备用。
[0013]制备抗凝冰涂料:将质量份数为40聚氨酯组合物按照比例(聚氨酯涂料和固化剂比例为3比I)混合，然后加入质量份数为30的抗凝冰填料，机械搅拌混合10分钟，得到抗凝冰涂料。
[0014]环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工:将泥青路面试样经无水乙醇冲洗，自然干燥后使用；将抗凝冰涂料倾倒在试样表面，试样周围用双面胶绕防止溢出，涂覆厚度为2 mm；将质量份为30的陶珠均匀撒布在涂覆的涂料表面，当室温为20±5 °(:时，在室温下固化2小时后将多余陶珠清除，即完成施工。
[0015]空白样品的制备过程与施工方法上述过程相同，但不使用抗凝冰填料，而聚氨酯组合物含量提高为70质量份数，陶珠用量不变。
[0016]性能评价:
I)抗凝冰性能
在低温冰箱中进行测试，冰箱温度设定为一 10 °c时，将样品置于低温冰箱中，表面滴加水滴，观测其结冰延迟时间。经测试，抗凝冰防滑涂料样品表面水滴2小时后仍未结冰;对比空白样品3分钟内结冰。
[0017]2)涂层与基底粘附力
使用拉力试验机进行测试，测试值为0.56 MPa。
[0018]3)涂层表面摩擦系数
使用BM-3型摆式摩擦系数测定仪，按照测试标准测量5次取平均值，在室温下为
9.02,-5 °C下为7.02。
[0019]实施例2
抗凝冰填料的制备:采用实施例1相同的方法制备。
[0020]制备抗凝冰涂料:将质量份数为50聚氨酯组合物按照比例(聚氨酯涂料和固化剂比例为3比I)混合，然后加入质量份数为20的抗凝冰填料，机械搅拌混合10分钟，得到抗凝冰涂料。
[0021]环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工:将泥青路面试样经无水乙醇冲洗，自然干燥后使用；将抗凝冰涂料倾倒在在试样表面，试样周围用双面胶绕防止溢出，涂覆厚度为3mm;将质量份为30的陶珠均匀撒布在涂覆的涂料表面，当室温为15 ± 5 °C时，在室温下固化3小时后将多余陶珠清除，即完成施工。
[0022]空白样品的制备过程与施工方法与实施例1相同。
[0023]性能评价:
I)抗凝冰性能
在低温冰箱中进行测试，冰箱温度设定为一 10 °c时，将样品置于低温冰箱中，表面滴加水滴，观测其结冰延迟时间。经测试，抗凝冰防滑涂料样品表面水滴27分钟后结冰;对比空白样品3分钟内结冰。
[0024]2)涂层与基底粘附力
使用拉力试验机进行测试，测试值为0.51 MPa。
[0025]3)涂层表面摩擦系数
使用BM-3型摆式摩擦系数测定仪，按照测试标准测量5次取平均值，在室温下为
9.05,-5 °C下为7.01。
[0026]实施例3
抗凝冰填料的制备:采用实施例1相同的方法制备。
[0027]制备抗凝冰涂料:将质量份数为60聚氨酯组合物按照比例(聚氨酯涂料和固化剂比例为3比I)混合，然后加入质量份数为10的抗凝冰填料，机械搅拌混合10分钟，得到抗凝冰涂料。
[0028]环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工:将泥青路面试样经无水乙醇冲洗，自然干燥后使用；将抗凝冰涂料倾倒在试样表面，试样周围用双面胶绕防止溢出，涂覆厚度为3 mm；将质量份为30的陶珠均匀撒布在涂覆的涂料表面，当室温为20±5 °(:时，在室温下固化2小时后将多余陶珠清除，即完成施工。
[0029]性能评价:
I)抗凝冰性能
在低温冰箱中进行测试，冰箱温度设定为一 10 °c时，将样品置于低温冰箱中，表面滴加水滴，观测其结冰延迟时间。经测试，抗凝冰防滑涂料样品表面水滴8分钟后结冰;对比空白样品3分钟内结冰。
[0030]2)涂层与基底粘附力
使用拉力试验机进行测试，测试值为0.55 MPa。
[0031]3)涂层表面摩擦系数
使用BM-3型摆式摩擦系数测定仪，按照测试标准测量5次取平均值，在室温下为
9.02,-5 °C下为7.01。
[0032]实施例4
抗凝冰填料的制备:采用实施例1相同的方法制备。
[0033]制备抗凝冰涂料:将质量份数为40聚氨酯组合物按照比例(聚氨酯涂料和固化剂比例为3比I)混合，然后加入质量份数为30的抗凝冰填料，机械搅拌混合10分钟，得到抗凝冰涂料。
[0034]环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工:将水泥路面试样经无水乙醇冲洗，自然干燥后使用；将抗凝冰涂料倾倒在在试样表面，试样周围用双面胶绕防止溢出，涂覆厚度为3mm;将质量份为30的陶珠均匀撒布在涂覆的涂料表面，当室温为10 ± 5 °C时，在室温下固化12小时后将多余陶珠清除，即完成施工。
[0035]性能评价:
I)抗凝冰性能
在低温冰箱中进行测试，冰箱温度设定为一 10 °c时，将样品置于低温冰箱中，表面滴加水滴，观测其结冰延迟时间。经测试，抗凝冰防滑涂料样品表面水滴2小时内未结冰;对比空白样品3分钟内结冰。
[0036]2)涂层与基底粘附力
使用拉力试验机进行测试，测试值为0.57 MPa。
[0037]3)涂层表面摩擦系数
使用BM-3型摆式摩擦系数测定仪，按照测试标准测量5次取平均值，在室温下为
9.05,-5 °C下为7.00。
[0038]实施例5
抗凝冰填料的制备:采用实施例1相同的方法制备。
[0039]制备抗凝冰涂料:将质量份数为40聚氨酯组合物按照比例(聚氨酯涂料和固化剂比例为3比I)混合，然后加入质量份数为30的抗凝冰填料，机械搅拌混合10分钟，得到抗凝冰涂料。
[0040]环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工:将水泥路面试样经无水乙醇冲洗，自然干燥后使用；将抗凝冰涂料倾倒在在试样表面，试样周围用双面胶绕防止溢出，涂覆厚度为2mm;将质量份为30的陶珠均匀撒布在涂覆的涂料表面，当室温为5±5 °C时，在室温下固化24小时后将多余陶珠清除，即完成施工。
[0041]性能评价:
I)抗凝冰性能
在低温冰箱中进行测试，冰箱温度设定为一 10 °c时，将样品置于低温冰箱中，表面滴加水滴，观测其结冰延迟时间。经测试，抗凝冰防滑涂料样品表面水滴2小时内未结冰;对比空白样品3分钟内结冰。
[0042]2)涂层与基底粘附力使用拉力试验机进行测试，测试值为0.57 MPa。
[0043]3)涂层表面摩擦系数
使用BM-3型摆式摩擦系数测定仪，按照测试标准测量5次取平均值，在室温下为9.01,-5 °C下为7.03。
【主权项】
1.一种环保型抗凝冰防滑路面涂料，其特征在于:由抗凝冰填料、聚氨酯涂料组合物和防滑颗粒组成;其中各组成的质量分数为: 抗凝冰填料1?30份； 聚氨酯涂料组合物 40?60份； 防滑颗粒30份； 其中，聚氨酯涂料组合物为无溶剂型双组份聚氨酯涂料，聚氨酯涂料和固化剂按配比3比I混合使用;防滑颗粒为通体红色陶珠，粒径为3?5 mm。2.一种权利要求1所述的环保型抗凝冰防滑路面涂料的制备方法，其特征在于: 1)制备抗凝冰填料: 将25 g硅藻土粉末在200 mL正己烷中机械搅拌获取分散液，然后加入10 mL甲基三乙氧基硅烷继续机械搅拌30分钟;搅拌结束后将固液混合物静置，倒去上层清液;下层粉体在60 °C下真空干燥2小时，得到疏水改性的硅藻土粉末;将100 g甲酸钾粉末和25 g硅藻土粉末在球磨机中干混2小时，然后通过100目分样筛即得到抗凝冰填料，在干燥器中储存备用； 2)制备抗凝冰涂料: 按照质量份数聚氨酯涂料和固化剂按照比例混合，然后加入所需质量份数的抗凝冰填料，机械搅拌混合1分钟，得到抗凝冰涂料。3.权利要求2所述的一种环保型抗凝冰防滑路面涂料的施工方法，其特征在于: 1)试样的准备； 将泥青路面试样、水泥路面试样，从改建路面切割得到，使用前经无水乙醇醇冲洗，自然干燥后使用； 2)涂覆抗凝冰涂料； 将抗凝冰涂料倾倒在在试样表面，涂覆厚度为2?3 mm； 3)表面撒布陶珠； 按质量份将陶珠均匀撒布在涂覆的涂料表面，在室温下固化2?5小时后将多余陶珠清除，即完成施工。
【文档编号】C09D175/04GK106010193SQ201610522121
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】万文龙, 王法军, 薛名山, 欧军飞, 李文
【申请人】南昌航空大学