CN103342579A - 一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层及其制备方法，以质量百分数计，该涂层由56～59%的页岩陶粒、27～30%的结合料、1～3%的填料、4.5～7.5%的固化剂和2～3.5%的稀释剂搅拌均匀而成。本发明由于采用内部多孔的页岩陶粒，具有良好的隔热性，所以涂层在夏天最高气温下可降低沥青路面表面6℃以上，能够显著减少沥青路面车辙危害，延长沥青路面使用寿命。本发明的涂层成本低，造价明显低于现有技术的涂层，且涂层应用测试结果显示路面抗滑满足技术要求。本发明的涂层能够显著减少沥青路面的吸热量，大大降低沥青路面温度，同时配方简单、施工方便及不影响沥青路面的抗滑性能。

Description

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层及其制备方法

技术领域

本发明属于沥青路面技术领域，涉及一种沥青路面涂层，具体涉及一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层及其制备方法。

背景技术

沥青混合料作为一种吸热材料，对阳光热量吸收率达到0.85～0.95，沥青路面对太阳光的高吸收率是导致沥青路面温度过高的主要原因。由于我国大部分地区，夏季的最高气温能达到35℃～40℃，在太阳光持续照射下，大量热量被沥青路面吸收并在沥青路面中累积，沥青路面的温度可达到63℃～68℃，而使沥青路面产生车辙。沥青路面车辙的病害主要有：①路面表面的过量变形而降低路面的平整度；②轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层与路面结构的整体强度；③雨天车辙内极易积水导致车辆出现飘滑；④冬季车辙内聚冰，降低路面的抗滑能力，影响行车安全等。高温是车辙产生的最直接诱因：高温使沥青的流变性能从粘弹性向塑性转化,劲度模量大幅下降,其抗变形能力急剧降低,在车辆荷载的作用下便出现严重的车辙。

目前道路材料界广泛采用改性沥青、使用优质集料、采用骨架嵌挤型级配、添加抗车辙剂等措施提高沥青路面的高温性能，但由于沥青材料对温度敏感的本质特性，这些措施仍未从根本上解决沥青路面高温车辙问题。

而随着公路交通量的增加、汽车轴载的加大、渠化交通的形成，超载、重载越来越突出，以及气候等因素综合作用，我国高速公路沥青路面车辙病害在路面病害中所占的比重呈迅速上升态势。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层及其制备方法，该涂层具有降温效果明显、成本低、配方简单、施工方便及不影响路面抗滑性的特点，并且该涂层在夏天最高气温下可降低沥青路面表面6℃以上，能够显著减少沥青路面车辙病害，延长沥青路面使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由56～59%的页岩陶粒、27～30%的结合料、1～3的填料、4.5～7.5%的固化剂和2～3.5%的稀释剂搅拌均匀而成。

所述页岩陶粒的粒径2.36㎜。

所述结合料为环氧树脂6101。

所述填料是折光系数为2.8、粒径≤2um的氧化铝粉。

所述固化剂为聚酰胺多元胺类固化剂。

所述聚酰胺多元胺类固化剂型号为YS-650。

所述稀释剂为丙酮或苯甲醇。

以质量百分数计，该涂层由58.4%的页岩陶粒、29.2%的结合料、2.9%的填料、7.3%的固化剂和2.2%的稀释剂搅拌均匀而成。

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤：

1）将结合料、填料、固化剂和稀释剂倒入研钵中搅拌均匀；

2）将基料加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和小于10分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.3L/m²～0.5L/m²。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明由于采用内部多孔的页岩陶粒，具有良好的隔热性，所以涂层在夏天最高气温下可降低沥青路面表面6℃以上，能够显著减少沥青路面车辙危害，延长沥青路面使用寿命。

（2）本发明的涂层成本低，造价明显低于现有技术的涂层，且涂层应用测试结果显示路面抗滑满足技术要求。

本发明的涂层能够显著减少沥青路面的吸热量，大大降低沥青路面温度，进而减少沥青路面高温车辙病害，延长沥青路面使用寿命，同时配方简单、施工方便及不影响沥青路面的抗滑性能。

进一步的，本发明的涂层成分组合简单，由环氧树脂、聚酰胺多元胺类的固化剂和丙酮（或苯甲醇）构成传统涂料的成膜物，然后涂料由页岩陶粒与成膜物及氧化铝粉三种物质经搅拌而成，生产及施工简便，而国内同类涂层的原材料多达10余种，操作程序复杂。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由58.4%的粒径2.36㎜的页岩陶粒、29.2%的环氧树脂6101、2.9%的氧化铝粉、7.3%的聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和2.2%的丙酮搅拌均匀而成；其中，氧化铝粉折光系数为2.8，粒径≤2um。

上述用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤，

1）将环氧树脂6101、氧化铝粉、聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和丙酮倒入研钵中搅拌均匀；

2）将粒径2.36㎜的页岩陶粒加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，其中，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和为9分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.3L/m²。

实施例2

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由56%的粒径2.36㎜的页岩陶粒、30%的环氧树脂6101、3%的氧化铝粉、7.5%的聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和3.5%的苯甲醇搅拌均匀而成；其中，氧化铝粉折光系数为2.8，粒径≤2um。

上述用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤，

1）将环氧树脂6101、氧化铝粉、聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和丙酮倒入研钵中搅拌均匀；

2）将粒径2.36㎜的页岩陶粒加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，其中，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和为8分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.4L/m²。

实施例3

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由59%的粒径2.36㎜的页岩陶粒、27%的环氧树脂6101、3%的氧化铝粉、7.5%的聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和3.5%的苯甲醇搅拌均匀而成；其中，氧化铝粉折光系数为2.8，粒径≤2um。

上述用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤，

1）将环氧树脂6101、氧化铝粉、聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和丙酮倒入研钵中搅拌均匀；

2）将粒径2.36㎜的页岩陶粒加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，其中，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和小于7分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.5L/m²。

实施例4

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由58%的粒径2.36㎜的页岩陶粒、30%的环氧树脂6101、1%的氧化铝粉、7.5%的聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和3.5%的苯甲醇搅拌均匀而成；其中，氧化铝粉折光系数为2.8，粒径≤2um。

上述用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤，

1）将环氧树脂6101、氧化铝粉、聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和丙酮倒入研钵中搅拌均匀；

2）将粒径2.36㎜的页岩陶粒加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，其中，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和为8分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.4L/m²。

实施例5

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由59%的粒径2.36㎜的页岩陶粒、30%的环氧树脂6101、3%的氧化铝粉、4.5%的聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和3.5%的苯甲醇搅拌均匀而成；其中，氧化铝粉折光系数为2.8，粒径≤2um。

上述用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤，

1）将环氧树脂6101、氧化铝粉、聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和丙酮倒入研钵中搅拌均匀；

2）将粒径2.36㎜的页岩陶粒加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，其中，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和小于7分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.5L/m²。

实施例6

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由59%的粒径2.36㎜的页岩陶粒、30%的环氧树脂6101、3%的氧化铝粉、6%的聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和2%的苯甲醇搅拌均匀而成；其中，氧化铝粉折光系数为2.8，粒径≤2um。

上述用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤，

1）将环氧树脂6101、氧化铝粉、聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和丙酮倒入研钵中搅拌均匀；

2）将粒径2.36㎜的页岩陶粒加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，其中，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和为8分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.4L/m²。

实施例7

一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，以质量百分数计，该涂层由57%的粒径2.36㎜的页岩陶粒、30%的环氧树脂6101、2%的氧化铝粉、7.5%的聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和3.5%的苯甲醇搅拌均匀而成；其中，氧化铝粉折光系数为2.8，粒径≤2um。

上述用于沥青路面的热阻式陶粒涂层的制备方法，包括以下步骤，

1）将环氧树脂6101、氧化铝粉、聚酰胺多元胺类固化剂YS-650和丙酮倒入研钵中搅拌均匀；

2）将粒径2.36㎜的页岩陶粒加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，其中，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和小于7分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.5L/m²。

本发明提供一种降温效果明显、成本低、配方简单、施工方便及不影响路面抗滑性的沥青路面热阻式陶粒涂层，陶粒由于内部多孔，故具有良好的隔热性，陶粒的导热率一般为0.1W/m·K～0.3W/m·K。

用于沥青路面热阻式陶粒涂层的环氧树脂属热缩性树脂，固化后硬度等性能优异，并且对可见光和近红外光吸收越小越好。故选用市场上应用最广的树脂即环氧树脂，生产施工应用时加入聚酰胺多元胺类固化剂和丙酮（或苯甲醇）以保证图层的施工和易性和稳定性。

用于沥青路面的涂层对可见光和近红外辐射的反射（散射）能力取决于填料和树脂折光系数的差异，选定的填料氧化铝粉的折光系数为2.8，与环氧树脂遮光系数相差较大，且其粒径≤2um，有效反射90%左右的可见光和近红外波，使涂层具有良好的反射可见光和近红外辐射光反射效果，另外氧化铝粉的加入可改善结合料与陶粒的黏结作用。

本发明的热阻式陶粒涂层在夏天最高气温下可降低沥青路面表面6℃以上，显著减少沥青路面车辙危害，延长沥青路面使用寿命。

以上所述实施例，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明工作原理对以上实施例配方所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，以质量百分数计，该涂层由56～59%的页岩陶粒、27～30%的结合料、1～3%的填料、4.5～7.5%的固化剂和2～3.5%的稀释剂搅拌均匀而成。

2.根据权利要求1所述的一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，所述页岩陶粒的粒径2.36㎜。

3.根据权利要求1所述的一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，所述结合料为环氧树脂6101。

4.根据权利要求1所述的一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，所述填料是折光系数为2.8、粒径≤2um的氧化铝粉。

5.根据权利要求1所述的一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，所述固化剂为聚酰胺多元胺类固化剂。

6.根据权利要求5所述的一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，所述聚酰胺多元胺类固化剂型号为YS-650。

7.根据权利要求1所述的一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，所述稀释剂为丙酮或苯甲醇。

8.根据权利要求1所述的一种用于沥青路面的热阻式陶粒涂层，其特征在于，以质量百分数计，该涂层由58.4%的页岩陶粒、29.2%的结合料、2.9%的填料、7.3%的固化剂和2.2%的稀释剂搅拌均匀而成。

9.一种权利要求1所述的热阻式陶粒涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，

1）将结合料、填料、固化剂和稀释剂倒入研钵中搅拌均匀；

2）将基料加入到步骤1）的研钵中搅拌均匀，得到混合料，步骤1）和步骤2）的搅拌时间之和小于10分钟；

3）采用涂布将混合料在30分钟内涂到路面结构上，涂抹剂量为0.3L/m²～0.5L/m²。