CN101629042A

CN101629042A - 沥青路面用热反射涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN101629042A
Application number: CN200910163692A
Authority: CN
Inventors: 冯德成; 李地红; 刘为; 韩兆祥; 张东兴
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-08-13
Publication date: 2010-01-20

Abstract

本发明公开了一种沥青路面用热反射涂料及其制备方法。本发明沥青路面用热反射涂料包括以下各组分组成：硅丙乳液、中空微珠、二氧化钛、轻质碳酸钙、滑石粉、有机膨润土、无水乙醇、分散剂、成膜助剂和消泡剂。本发明沥青路面用热反射涂料可提高涂层的散射率和隔热性能，能有效降低沥青表面温度，减少车辙危害。此外，本发明沥青路面用热反射涂料还具有与路面的附着力好，使用方便，容易配制，抗滑性能好(洒水条件下摆值≥45BP)等诸多优点。

Description

沥青路面用热反射涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热反射涂料，尤其涉及一种公路的沥青路面用热反射涂料，属于热反射涂料领域。

背景技术

我国公路建设迅速发展的同时，许多高速公路沥青路面出现了早期损坏现象，不仅造成了大量的经济损失，而且影响交通行业的社会形象和工程的可持续发展。沥青路面早期损坏的原因是复杂的，一方面由于工程技术上不完善。管理水平落后；另一方面交通车辆结构也发生了重大变化，大型重车比例急剧增加，超载现象严重，也是造成高速公路沥青路面出现早期损坏的主要原因。

高速公路沥青路面早期损坏现象主要表现为：水损坏、松散、车辙、裂缝、泛油等。早期病害的出现，大大缩短了路面的使用年限，对行车安全构成严重威胁，降低了路面的使用质量，严重制约了交通运输体系运营效益的发挥。通过分析路面车辙出现的成因可知，高温是车辙产生的最直接的诱因——高温使沥青变软，沥青混凝土劲度下降，造成沥青路面的承载力下降。正因为如此，目前在解决沥青路面的车辙问题时，主要采取提高沥青混合料高温稳定性的技术措施。即通过提高沥青的耐高温性能，或采用骨架嵌挤型集料级配等来提高沥青混合料的抗车辙能力。这些都是被动式的技术措施。工程实践证明这些技术的应用也未必从根本上解决车辙问题，同时我国80％的交通沥青依赖进口，在面临国际石油市场危机地的情况下，另辟蹊径解决沥青路面车辙问题已是当务之急。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有沥青路面普遍存在的严重的车辙危害，提供了一种热反射涂料，以适应沥青路面的使用要求，达到降低沥青路面表面温度、减少车辙危害的目的。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

本发明沥青路面用热反射涂料，包括以下各组分组成：硅丙乳液、中空微珠、二氧化钛、轻质碳酸钙、滑石粉、有机膨润土、无水乙醇、分散剂、成膜助剂和消泡剂。

优选的，各组分的重量份是：硅丙乳液30-50份、中空微珠5-15份、二氧化钛8-20份、轻质碳酸钙4-12份、滑石粉1-3份、有机膨润土1-6份、无水乙醇1-3份、分散剂2-8份、成膜助剂2-8份、消泡剂0.5-2份。

更优选的，各组分的重量份是：硅丙乳液40份、中空微珠10份、二氧化钛13份、轻质碳酸钙8份、滑石粉2份、有机膨润土3份、无水乙醇2份、分散剂5份、十二酯醇成膜助剂4份、消泡剂1份。

所述的分散剂可以是无机分散剂或有机分散剂，优选为无机分散剂，例如可以是硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)，更优选为聚羧酸盐型分散剂；所述的分散剂可购自长沙市力波化工有限公司，其商品名称为：DA-01分散剂；该分散剂有良好的耐热性、互溶性、分散效率高、粘度稳定、保持光泽性好、泡沫少、无毒、无腐蚀、无特殊气味。

所述的成膜助剂优选为十二酯醇类成膜助剂，更优选为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯；该成膜助剂有良好的聚结性能，能有效降低乳胶的最低成膜温度、提高涂料的附着力、涂膜平整度、光亮度、着色性、耐候性以及耐擦洗性能

所述的消泡剂的主要成分由疏水性成分，脂肪族矿油及乳化剂组成；该消泡剂可购自上海长风化工厂，其商品名称为上海长风消泡剂3016，其主要组成成分为疏水性成分，脂肪族矿油及乳化剂，该消泡剂消泡力强、化学性能稳定、易扩散、易渗透、难溶于消泡体系、用量少、效率高。

本发明中所用的各种原料的商业购买途径和主要性能见表1。

表1试验所用各种原料的商业购买途径和主要性能

原料	主要成分或性能	购买途径
原料	主要成分或性能	购买途径	硅丙乳液	基料，主要成膜物质	北京东方亚科力化工科技有限公司
中空微珠	光反射功能填料，直径1-10μm，主要成分为SiO₂	上海格润亚纳米材料有限公司	硅丙乳液	基料，主要成膜物质	北京东方亚科力化工科技有限公司
中空微珠	光反射功能填料，直径1-10μm，主要成分为SiO₂	上海格润亚纳米材料有限公司	二氧化钛	着色颜料，粒径325目	上海南陵化工产品有限公司
轻质碳酸钙	高强度填料，活性高	河北陆德化工有限公司	二氧化钛	着色颜料，粒径325目	上海南陵化工产品有限公司
轻质碳酸钙	高强度填料，活性高	河北陆德化工有限公司	滑石粉	体质填料，325目，主要成分为含水硅酸镁	海城市辽海合成矿产有限公司

有机膨润土	主要成分为蒙脱石，层间离子为有机阳离子，180目	潍坊光大纳土有限公司
有机膨润土	主要成分为蒙脱石，层间离子为有机阳离子，180目	潍坊光大纳土有限公司	无水乙醇	溶剂，溶解成膜物质，降低粘度以改善加工性能，	上海南翔试剂有限公司
分散剂	聚羧酸盐型分散剂，良好的耐热性、互溶性、分散效率高、粘度稳定	长沙市力波化工有限公司；商品名称：DA-01分散剂	无水乙醇	溶剂，溶解成膜物质，降低粘度以改善加工性能，	上海南翔试剂有限公司
分散剂	聚羧酸盐型分散剂，良好的耐热性、互溶性、分散效率高、粘度稳定	长沙市力波化工有限公司；商品名称：DA-01分散剂	成膜助剂：-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯	降低乳胶的最低成膜温度、提高涂料的附着力等	上海卓盛化工科技有限公司
消泡剂	消泡剂，主要成分为疏水成分，脂肪族矿油及乳化剂等	上海长风化工厂，商品名称：上海长风消泡剂3016，主要规格：10Kg；	成膜助剂：-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯	降低乳胶的最低成膜温度、提高涂料的附着力等	上海卓盛化工科技有限公司

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备上述沥青路面用热反射涂料的方法：

一种制备上述沥青路面用热反射涂料的方法，包括以下步骤：

(1)按所述重量称取各组分；

(2)从无水乙醇的总重量中取出1/4-1/2份；依次加入功能填料中空微珠，体质填料滑石粉，有机膨润土，轻质碳酸钙，颜料，成膜助剂，分散剂和消泡剂；搅拌，使其分散均匀，得混合物1；

(3)向混合物1中加入基料硅丙乳液和剩余的溶剂无水乙醇，搅拌，即得。

其中，步骤(2)中所述的搅拌时间优选为20-40分钟，更优选为30分钟；步骤(3)中所述的搅拌时间优选为10-20分钟，更优选为15分钟；

本发明沥青路面用热反射涂料的使用方法：将其直接喷涂于沥青路面表面，即可。

本发明沥青路面用热反射涂料具有如下特点：

1.与路面的附着力好，使用方便，容易配制；

2.热反射涂料的抗滑性能好(洒水条件下摆值≥45BP)；

3.干燥速度快，符合国家标准；

4.降温效果好，达到12℃的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1沥青路面用热反射涂料的制备

(1)按以下重量称取各组分(单位：Kg)：硅丙乳液：40；中空微珠：10；二氧化钛：13；轻质碳酸钙：8；滑石粉：2；有机膨润土：3；无水乙醇：2；DA-01分散剂：5；成膜助剂2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯：4；3016消泡剂：1；

(2)将1Kg无水乙醇倒入烧杯中，然后依次加入功能填料中空微珠，体质填料滑石粉，有机膨润土，轻质碳酸钙，颜料二氧化钛及助剂2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯，DA-01分散剂和3016消泡剂，搅拌30min使其分散均匀，再加入基料硅丙乳液和剩余的溶剂无水乙醇，搅拌15min，即得。

实施例2沥青路面用热反射涂料的制备

(1)按以下重量称取各组分(单位：Kg)：

硅丙乳液：30；中空微珠：5；二氧化钛：8；轻钙：4；滑石粉：1；有机膨润土：1；无水乙醇：1；DA-01分散剂：2；成膜助剂2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯：2；3016消泡剂：0.5；

(2)将0.25Kg无水乙醇倒入烧杯中，然后依次加入功能填料中空微珠，体质填料滑石粉，有机膨润土，轻质碳酸钙，颜料二氧化钛，成膜助剂2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯，DA-01分散剂和3016消泡剂，搅拌20min使其分散均匀，再加入基料硅丙乳液和剩余的溶剂无水乙醇，搅拌20min，即得。

实施例3沥青路面用热反射涂料的制备

(1)按以下重量称取各组分(单位：Kg)：

硅丙乳液：50；中空微珠：15；二氧化钛：20；轻钙：12；滑石粉：3；有机膨润土：6；无水乙醇：3；DA-01分散剂：8；成膜助剂2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯：8；3016消泡剂：2；

(2)将1Kg无水乙醇倒入烧杯中，然后依次加入功能填料中空微珠，体质填料滑石粉，有机膨润土，轻质碳酸钙，颜料二氧化钛，成膜助剂2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯，DA-01分散剂和3016消泡剂，搅拌40min使其分散均匀，再加入基料硅丙乳液和剩余的溶剂无水乙醇，搅拌10min，即得。

试验例1本发明沥青路面用热反射涂料的应用效果试验

1.室内光热试验测试

(1)试验方法：

试验组：将实施例1-3所制备的沥青路面用热反射涂料直接喷涂于沥青路面表面；

对照组：沥青路面未喷涂任何热反射涂料；

(2)试验结果见表1

表1

2.抗滑实验测试

(1)试验方法

试验组：将实施例1-3所制备的沥青路面用热反射涂料直接喷涂于沥青路面表面，测定沥青路面表面的抗滑性能；

对照组：沥青路面未喷涂任何热反射涂料；

(2)试验结果

试验结果见表2

表2抗滑实验结果

3.其他测试

Claims

1、一种沥青路面用热反射涂料，包括以下各组分组成：硅丙乳液、中空微珠、二氧化钛、轻质碳酸钙、滑石粉、有机膨润土、无水乙醇、分散剂、成膜助剂和消泡剂。

2、按照权利要求1所述的沥青路面用热反射涂料，其特征在于，各组分的重量份是：硅丙乳液30-50份、中空微珠5-15份、二氧化钛8-20份、轻质碳酸钙4-12份、滑石粉1-3份、有机膨润土1-6份、无水乙醇1-3份、分散剂2-8份、成膜助剂2-8份、消泡剂0.5-2份。

3、按照权利要求2所述的沥青路面用热反射涂料，其特征在于，各组分的重量份是：硅丙乳液40份、中空微珠10份、二氧化钛13份、轻质碳酸钙8份、滑石粉2份、有机膨润土3份、无水乙醇2份、分散剂5份、成膜助剂4份、消泡剂1份。

4、按照权利要求1-3任何一项所述的沥青路面用热反射涂料，其特征在于：所述的分散剂是无机分散剂。

5、按照权利要求4所述的沥青路面用热反射涂料，其特征在于：所述的无机分散剂是聚羧酸盐型分散剂。

6、按照权利要求1-3任何一项所述的沥青路面用热反射涂料，其特征在于：所述的成膜助剂是十二酯醇成膜助剂。

7、按照权利要求6所述的沥青路面用热反射涂料，其特征在于：所述的十二酯醇成膜助剂是2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯。

8、按照权利要求1-3任何一项所述的沥青路面用热反射涂料，其特征在于：所述的消泡剂的主要成分由疏水性成分，脂肪族矿油及乳化剂组成。

9、一种制备权利要求1-3任何一项所述的沥青路面用热反射涂料的方法，包括以下步骤：

(1)按所述重量称取各组分；

(2)从无水乙醇的总重量中取出1/4-1/2份；依次加入中空微珠，滑石粉，有机膨润土，轻质碳酸钙，颜料二氧化钛，成膜助剂，分散剂和消泡剂，搅拌，使其分散均匀，得混合物1；

(3)向混合物1中加入硅丙乳液和剩余的溶剂无水乙醇，搅拌，即得。

10、权利要求1-3任何一项所述的沥青路面用热反射涂料在降低公路的沥青表面温度，减少车辙危害中的应用。