【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程，尤其涉及一种自融冰超薄磨耗层材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、中国70％以上的道路会受到冬季冰雪天气的影响。特别是一种很薄的、附着在道路上难以发现的黑冰，由于其厚度很薄，道路本身的颜色会从中透射出来，造成冰面可视度很低，极难被发现。同时由于其本身温度并不低，所以在冰的表面有一层融化的水，让这种冰比温度低的厚冰更滑。黑冰一般在小雨过后、气温低于0摄氏度时、积水的路面经历急冻后，或者过冷(低于冰点还没有冰冻的液体)雾气在被建筑物或植被挡住后形成。其中最容易形成黑冰的是桥梁，由于桥梁是架空的，上下流动的空气容易带走热量，导致桥面更容易失温。“黑冰”会让车辆失去控制，打滑、打转、刹车距离显著延长，据统计，在过去的五年里，韩国由于黑冰引发的交通事故是普通冰雪的4倍，而美国每年都有超过15万起路面冰冻引起的交通事故，超过550人因此失去生命。
2、传统的化学融雪剂虽然可以在一定程度上达到融雪化冰的作用，但是对于道路、桥梁的危害却是不可逆的，一些化学物质在融雪过程中可能会流入地下水或者土壤之中，对环境造成不可逆转的影响。除此之外，传统融雪剂的方法属于被动式除冰，具有滞后性，效率较低。目前主动式除冰方式主要采用热管加热和电缆加热的方法，尽管这些方法都可以在一定程度上有效除冰，但是这些方法都存在施工难度较高的问题。因此，亟须进行路面融雪化冰技术研究。
技术实现思路
1、为解决冬季冰雪影响道路行车安全的问题，本专利技术提出了一种自融冰超薄磨耗层材料及其制备方法
2、为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、一种自融冰超薄磨耗层材料，由疏水抑冰涂层、抗滑破冰磨耗层和导电抗冰卷材层组成；
4、所述抗滑破冰磨耗层位于所述疏水抑冰涂层和所述导电抗冰卷材层之间。
5、进一步地，所述疏水抑冰涂层的厚度为0.1～0.5mm，所述抗滑破冰磨耗层的厚度为3～6mm，所述导电抗冰卷材层的厚度为0.1～0.5mm。本专利技术自融冰超薄磨耗层材料的整体厚度较薄，可导电，适用于新建和已建路面。
6、进一步地，所述疏水抑冰涂层按照质量百分比计，包括以下原料：8～15％有机硅橡胶溶液、8～15％碳酸钾、3～8％碱性硅溶胶、0.5～1％甲基硅油、0.8～1.5％ sbs改性沥青、70～80％水、0.5～0.8％硅酸甲酯和0.1～0.3％促进剂。
7、更进一步地，所述有机硅橡胶溶液为八甲基环四硅氧烷；所述碱性硅溶胶为二氧化硅胶体溶液；所述促进剂为促进剂d。
8、进一步地，所述疏水抑冰涂层的制备方法如下：按照质量百分比准确称量各原料，混合，搅拌均匀后得到疏水涂层原料混合物，在所述疏水涂层原料混合物中加入氯化钠、醋酸钠和缓蚀剂，涂覆后得到所述疏水抑冰涂层。
9、更进一步地，所述氯化钠的添加量为疏水抑冰涂层原料总质量的4～6％，醋酸钠的添加量为疏水抑冰涂层原料总质量的4～6％，缓蚀剂的添加量为疏水抑冰涂层原料总质量的0.5～1％。
10、更进一步地，所述缓蚀剂为bta缓蚀剂，在涂层中添加缓蚀剂可以起到防腐的作用，延长疏水抑冰层的作用。氯化钠和醋酸钠的作用不仅可以降低冰点，还可以增强整体涂层的附着力；含硅的原料不仅可以起到疏水的作用，还可以提高疏水抑冰层的耐磨性；碳酸钾起到降低冰点的作用；促进剂d不仅可以加快反应速度，还可以提高涂层的粘附性；sbs改性沥青起到粘结作用。
11、进一步地，所述导电抗冰卷材层的原料包括：碳纤维布、铜片、导电粘结材料和低冰点封层胶水。
12、更进一步地，所述碳纤维布为3k碳纤维布；所述铜片为紫铜片。碳纤维布是导电发热材料，铜片电极传递电流。
13、进一步地，所述导电粘结材料的制备方法如下：将聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、异氰酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和环氧磷酸酯按照75∶(10～15)∶(10～12)∶(1～2)∶(0.5～1)的质量比进行混合，搅拌均匀，得到所述导电粘结材料；聚氨酯丙烯酸酯为基体树脂材料，可以提高导电粘结材料的粘附力，甲基丙烯酸月桂酯为单体材料且可以提高导电粘结材料的耐水性，异氰酸酯为交联剂材料不仅可以起到交联作用，还可以提高导电粘结材料的耐久性，延长整体导电抗冰卷材层的寿命，过氧化苯甲酸叔丁酯为热引发剂材料，与单体反应形成树脂，进一步提高胶水的粘附性，环氧磷酸酯为附着力促进剂材料。
14、所述低冰点封层胶水的制备方法如下：在双组分聚氨酯胶中加入低冰点材料和缓蚀剂，得到低冰点聚氨酯胶水，再加入聚乙二醇，搅拌均匀，得到所述低冰点封层胶水。加入低冰点材料可以降低冰点以达到抗冰效果，聚乙二醇作为相变材料可以放热，提高路面融冰能力，聚氨酯胶是一种柔性材料，可以将整体导电材料进行封层，并设计为卷材的形式。
15、更进一步地，所述聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、异氰酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和环氧磷酸酯在400r/min的转速下混合30min。
16、更进一步地，所述低冰点材料为氯化钠和醋酸钠；所述缓蚀剂为bta缓蚀剂；所述聚乙二醇为peg-2000。
17、更进一步地，所述氯化钠的添加量为双组分聚氨酯胶总质量的4～6％；所述醋酸钠的添加量为双组分聚氨酯胶总质量的4～6％；所述缓蚀剂的添加量为双组分聚氨酯胶总质量的0.5～1％；所述聚乙二醇的添加量为双组分聚氨酯胶总质量的10～12％。
18、更进一步地，所述双组分聚氨酯胶的制备方法如下：按照质量比甲∶乙＝(8～10)∶(3～5)，在常温下搅拌120s，制得双组分聚氨酯胶，其中甲组分为水性聚氨酯树脂，乙组分为三羟甲基丙烷。
19、进一步地，所述导电抗冰卷材层的制备方法如下：
20、将碳纤维布烘干；
21、将两个铜片表面进行抛光打磨处理，作为电极；
22、在所述电极内侧涂抹导电粘结材料，将所述电极沿宽边进行对折，将烘干后的碳纤维布夹在折叠后的两面电极之中，压实，将两个铜片电极分别安装在碳纤维布两侧；
23、在所述电极的两端和中间位置安装电线，对所述电线和所述电极的接触位置进行焊接处理；
24、将低冰点封层胶水涂抹在所述碳纤维布上下两面，制成导电抗冰卷材层。
25、更进一步地，所述导电抗冰卷材层的制备方法如下：
26、对碳纤维布进行预处理：准备厚度为0.1～0.5mm的3k碳纤维布，将其放在100℃的鼓风烘干机中烘干8h；
27、准备两个紫铜片，紫铜片的尺寸为长×宽×深＝150mm×100mm×5mm，对其表面进行抛光打磨处理，作为电极备用；
28、将电极内侧(即接触碳纤维布的一侧)涂抹上导电粘结材料，将电极沿宽边进行对折，将碳纤维布夹在折叠后的两面电极之中，用压力机进行压实，将两个电极分别安装在碳纤维布的两侧；
29、在电极的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，由疏水抑冰涂层、抗滑破冰磨耗层和导电抗冰卷材层组成；
2.根据权利要求1所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述疏水抑冰涂层的厚度为0.1～0.5mm，所述抗滑破冰磨耗层的厚度为3～6mm，所述导电抗冰卷材层的厚度为0.1～0.5mm。
3.根据权利要求1所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述疏水抑冰涂层按照质量百分比计，包括以下原料：8～15％有机硅橡胶溶液、8～15％碳酸钾、3～8％碱性硅溶胶、0.5～1％甲基硅油、0.8～1.5％SBS改性沥青、70～80％水、0.5～0.8％硅酸甲酯和0.1～0.3％促进剂。
4.根据权利要求3所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述疏水抑冰涂层的制备方法如下：按照质量百分比准确称量各原料，混合，搅拌均匀后得到疏水涂层原料混合物，在所述疏水涂层原料混合物中加入氯化钠、醋酸钠和缓蚀剂，涂覆后得到所述疏水抑冰涂层。
5.根据权利要求1所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述导电抗冰卷材层的原料包括：碳纤维布、铜片、导电粘结材料和低冰点封
6.根据权利要求5所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述导电粘结材料的制备方法如下：将聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、异氰酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和环氧磷酸酯按照75∶(10～15)∶(10～12)∶(1～2)∶(0.5～1)的质量比进行混合，混合均匀，得到所述导电粘结材料；
7.根据权利要求1所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述导电抗冰卷材层的制备方法如下：
8.一种权利要求1～7任一项所述的自融冰超薄磨耗层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.权利要求1～7任一项所述的自融冰超薄磨耗层材料在新建路面中的应用。
10.权利要求1～7任一项所述的自融冰超薄磨耗层材料在已建路面中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，由疏水抑冰涂层、抗滑破冰磨耗层和导电抗冰卷材层组成；
2.根据权利要求1所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述疏水抑冰涂层的厚度为0.1～0.5mm，所述抗滑破冰磨耗层的厚度为3～6mm，所述导电抗冰卷材层的厚度为0.1～0.5mm。
3.根据权利要求1所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述疏水抑冰涂层按照质量百分比计，包括以下原料：8～15％有机硅橡胶溶液、8～15％碳酸钾、3～8％碱性硅溶胶、0.5～1％甲基硅油、0.8～1.5％sbs改性沥青、70～80％水、0.5～0.8％硅酸甲酯和0.1～0.3％促进剂。
4.根据权利要求3所述的自融冰超薄磨耗层材料，其特征在于，所述疏水抑冰涂层的制备方法如下：按照质量百分比准确称量各原料，混合，搅拌均匀后得到疏水涂层原料混合物，在所述疏水涂层原料混合物中加入氯化钠、醋酸钠和缓蚀剂，涂覆后得到所述疏...
【专利技术属性】
技术研发人员：布海玲，巴朵，孙海蛟，王真，孙国强，马雨欣，司宇轩，
申请(专利权)人：北京市政路桥建材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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