路用抗凝冰涂层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种路用抗凝冰涂层材料及其制备方法，属于道路工程试验领域。所述涂层材料由特定配比的主溶剂一、沥青胶结料、缓释型抗凝冰剂、功能填料、改性母料、稳定剂制备而成，20℃时的涂层材料测试的布氏粘度为2000

【技术实现步骤摘要】
路用抗凝冰涂层材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路工程领域，具体提供一种路用抗凝冰涂层材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]冬季雨雪过后，道路表面的积水积雪容易在低温环境下结冰，致使道路抗滑性能急剧下降。在冰雪道路上行车极易打滑，且紧急制动距离大大增长，对行人及车辆的生命财产安全构成严重威胁，易造成严重交通拥堵并诱发一系列交通事故。因此，许多国家对道路防冰雪技术的研究与应用极为重视。欧美、日本等国在道路除冰雪技术研究及应用方面起步较早，且已经做了大量研究，但我国在这方面的研究起步较晚，且技术较为薄弱。
[0003]为了能够解决冬季雨雪天气道路结冰问题，全球很多国家的有关部门都投入大量人力物力研究除冰雪技术，经过多年的研究与实践，已形成了一系列较为有效的除冰雪技术手段，其主要的除冰雪技术手段可分为清除法和融化法。清除法又可以分为人工清除法、机械清除法和抑制冻结铺装法。融化法主要分为融雪剂融化法和热融化两种。融雪剂融化法主要有氯化物融化法和其它融雪剂两种。热融化法有地面加热法、电热丝法、流体加热法、导电混凝土法等。另外近些年新研究出的还有蓄能融雪、自应力路面等多种方法。现有主要除冰雪方法如表1所示。
[0004]表1.现有除雪融冰技术分类及不足
[0005][0006]抗凝冰技术是目前市场上开始普及应用的沥青路面主动除冰雪技术，通过在路面材料中掺加可以减低路面冰点的成分，虽然能够起到抑制路面结冰或者降低路面和冰之间粘结力的作用，实现“小雪不结冰、大雪易除冰”的功能，但耐久性不足。并且，现有技术中的乳化沥青体系的抗凝冰含砂雾封层材料中，抗凝冰剂遇水释放Na
+
、Ca
2+
、Mg
2+
、Cl
‑
等离子，会导致含砂雾封层乳化沥青快速破乳，导致体系增稠、离析的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术是针对上述现有技术的不足，提供一种路用抗凝冰涂层材料，缓释型抗凝
冰剂与疏水性涂层材料协同作用，分布稳定、加工便利、实施工艺简单，既提高了路面的防水功能，又兼备了低冰点、抗凝冰功能，有效提高了雪天的道路行车安全性和耐久性。
[0008]本专利技术的技术任务是按以下方式实现的：一种路用抗凝冰涂层材料，主要由以下重量配比的原料制成：
[0009][0010]所述主溶剂一为有机溶剂；
[0011]所述沥青胶结料为低标号、高软化点沥青；
[0012]涂层材料20℃时的布氏粘度为2000
‑
4000cPs。
[0013]各原料的重量配比优选为：
[0014][0015]作为优选，所述改性母料由主溶剂二、改性剂、抗渗剂、偶联剂制得，
[0016]主溶剂二、改性剂、抗渗剂、偶联剂的重量比为(30
‑
55):(8
‑
17):(7
‑
19):(4
‑
11)，
[0017]所述主溶剂二为轻柴油、120#溶剂油、140#溶剂油、200#溶剂油、汽油和橡胶油中的一种或多种物质的混合物；
[0018]所述改性剂优选为苯乙烯
‑
丁二烯共聚物、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三嵌段共聚物和和氯丁胶乳中的一种或几种的混合物；
[0019]所述抗渗剂为不饱和脂肪酸类物质，熔点≤20℃，数均分子量≤400，用于改善界面粘结，优选为油酸、棕榈油酸和大豆油酸中的一种或多种物质的混合物；
[0020]所述偶联剂为乙烯基硅烷类偶联剂。
[0021]进一步的，改性母料的制备方法优选为：
[0022]在密闭容器内充氮保护条件下，主溶剂二、抗渗剂在30
‑
60℃下搅拌至完全溶解，然后依次加入偶联剂、改性剂，继续搅拌一定时间后，自然降至室温，然后超声处理一定时间，得到活化的改性母料。
[0023]作为优选，超声处理的处理时间优选为10
‑
30min，特别优选15
‑
25min；振动频率优选为30
‑
40KHz，特别优选23
‑
27KHz。
[0024]作为优选，主溶剂一为轻柴油、120#溶剂油、140#溶剂油、200#溶剂油、汽油和橡胶油中的一种或多种物质的混合物。
[0025]为了保证涂层材料在高温条件下的稳定性，作为优选，所述沥青胶结料25℃时针入度≤50(0.1mm)，软化点≥65℃，特别是优选为岩沥青、特立尼达湖沥青、50#沥青、40#沥青、30#沥青、20#沥青和10#沥青中的一种或多种物质的混合物。
[0026]作为优选，所述缓释型抗凝冰剂为饱和浸润环保型融雪剂后的多孔硅铝酸盐填料。将多孔硅铝酸盐填料在98％以上环保型融雪剂水雾化的RH＞90％环境中浸润5小时以上，之后在50
‑
60℃环境中烘干至恒重，即可得到缓释型抗凝冰剂。
[0027]作为优选，所述功能填料为空隙率≥2.5％的安山岩磨制粉料、石灰岩磨制粉料和钢渣粉的混合物，粉料的细度不低于200目，安山岩粉料：石灰岩粉料：钢渣粉料重量比例：30:(30
‑
50):(20
‑
40)。
[0028]作为优选，所述稳定剂为木质纤维素，其纤维长度100
‑
500微米。
[0029]作为优选，本专利技术涂层材料制备过程在氮气保护下进行。
[0030]为了提升涂层材料的其它施工特性，本专利技术涂层材料中还可以添加调味剂，以乙酸乙酯为优选；添加着色剂，优选为丙烯酸树脂类、环氧树脂类有机着色剂，或者炭黑、氧化铁、二氧化锰、氧化铬、酞青蓝、群青蓝等无机着色剂。
[0031]本专利技术进一步的技术任务是提供一种路用抗凝冰涂层材料的制备方法。
[0032]路用抗凝冰涂层材料的制备方法，其特点是涂层材料的制备过程在密闭容器内氮气保护下进行，包括以下步骤：
[0033]S1.主溶剂二、抗渗剂在30
‑
60℃下搅拌至完全溶解，然后依次加入偶联剂、改性剂，继续搅拌一定时间后，自然降至室温，然后超声处理一定时间，得到活化的改性母料；
[0034]S2.将沥青胶结料加热至120
‑
150℃，然后冷却至维持流动可输送状态，得到组分A；
[0035]S3.将主溶剂一与改性母料在30
‑
60℃温度下混合、搅拌均匀，得到组分B；
[0036]S4.将组分A缓慢加入组分B中混合，然后依次加入稳定剂、缓释型抗凝冰剂、功能填料，搅拌均匀制得涂层材料。
[0037]本专利技术路面修护涂层材料20℃时的布氏粘度为2000
‑
4000cPs，可利用常规的高压沥青涂层喷洒设备进行喷洒施工，可直接喷洒在下层路面结构层，也可在喷洒前对下层路面结构进行抛丸等预处理。
[0038]喷洒量以表面喷洒均匀、无漏洒为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.路用抗凝冰涂层材料，其特征在于主要由以下重量配比的原料制成：所述主溶剂一为有机溶剂；所述沥青胶结料为低标号、高软化点沥青；涂层材料20℃时的布氏粘度为2000
‑
4000cPs。喷涂后的路面冰点≤
‑
3℃，融冰率≥20,％，盐分释出量≤0.4％，吸湿率≤0.7％。2.根据权利要求1所述的路用抗凝冰涂层材料，其特征在于：所述改性母料由主溶剂二、改性剂、抗渗剂、偶联剂制得，主溶剂二、改性剂、抗渗剂、偶联剂的重量比为(30
‑
55):(8
‑
17):(7
‑
19):(4
‑
11)，所述主溶剂二为轻柴油、90#溶剂油、120#溶剂油、140#溶剂油、汽油和橡胶油中的一种或多种物质的混合物；所述改性剂为苯乙烯
‑
丁二烯共聚物、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三嵌段共聚物和氯丁胶乳中的一种或几种的混合物；所述抗渗剂为不饱和脂肪酸类物质，熔点≤20℃，数均分子量≤400，为油酸、棕榈油酸和大豆油酸中的一种或多种物质的混合物；所述偶联剂为乙烯基硅烷类偶联剂。3.根据权利要求2所述的路用抗凝冰涂层材料，其特征在于改性母料的制备方法为：在密闭容器内充氮保护条件下，主溶剂二、抗渗剂在30
‑
60℃下搅拌至完全溶解，然后依次加入偶联剂、改性剂，继续搅拌一定时间后，自然降至室温，然后超声处理一定时间，得到活化的改性母料。4.根据权利要求3所述的路用抗凝冰涂层材料，其特征在于：超声处理的处理时间为10
‑
30min，振动频率为30
‑
40KHz。5.根据权利要求1所述的路用抗凝冰涂层材料，其特征在于：所述主溶剂一为轻柴油、90#溶剂油、120#溶剂油、140#溶剂油、汽油和橡胶油中的一种或多种物质的混合物。6.根据权利要求1所述的路用抗凝冰涂层材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱昌春，付建村，王春林，姚爱超，杨飞，李振丰，
申请(专利权)人：山东省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：