CN104016712A - 一种彩色路用石料 - Google Patents

Abstract

一种彩色路用石料，它是由天然路用石料、着色剂和占天然路用石料质量2%～4%的高分子裹覆胶结料为原料制得的，所述高分子裹覆胶结料由AB双组份复合而成，其中A组分为改性环氧树脂、B组分为改性环氧树脂固化剂；所述改性环氧树脂，是由80～120份双酚A型环氧树脂、40～100份端环氧基聚氨酯、增韧剂、偶联剂和抗老化剂混合均匀而成；所述改性环氧树脂固化剂，是由环氧树脂固化剂、分散剂和有机硅消泡剂混合均匀而成。本发明采用反应型树脂包覆技术，在廉价的玄武岩、花岗岩以及石灰岩等符合道路石料施工要求的石料外表面裹附、涂染一层颜色鲜艳而又耐磨耐候的高分子树脂，得到耐磨、耐候、耐腐蚀性能优异的低成本彩色路用石料。

Description

一种彩色路用石料

技术领域

本发明涉及一种彩色路用石料，具体涉及一种路面工程与交通安全用的抗滑层和沥青混凝土所用的彩色路用石料。

背景技术

近年来，随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们对道路与环境的协调有了更高的要求，因此彩色路面市场逐步拓宽，其中彩色抗滑层与彩色沥青混凝土运用广泛。作为其中重要组成部分的石料日益被关注，但是目前彩色路面施工都采用的是普通石料，多个工程表明，在彩色沥青膜脱落后裸露出灰色石料，严重影响了景观效果。为了响应彩色铺装的需求，提升彩色铺装的品质，石料彩色化这一课题得以提出并研究。彩色石料在工程中的运用，需要满足颜色明艳、耐磨耐候、耐腐蚀、黏附性强，石料用量极大，因此还需具备加工工艺简化，成本低廉的特点，但在研究开发彩色石料过程中这些均是技术难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨、稳定性好的彩色路用石料。

本发明另一目的在于提供上述彩色路用石料的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现，以下份数和百分含量均以重量份数和重量百分数计：

一种彩色路用石料，其特征在于：它是由天然路用石料、着色剂和占天然路用石料质量2%～4%的高分子裹覆胶结料为原料制得的，所述高分子裹覆胶结料由AB双组份复合而成，其中A组分为改性环氧树脂、B组分为改性环氧树脂固化剂；

所述改性环氧树脂，是由80～120份双酚A型环氧树脂、40～100份端环氧基聚氨酯、增韧剂、偶联剂和抗老化剂混合均匀而成，其中所述增韧剂用量为所述双酚A型环氧树脂的0.3%～0.8%，所述偶联剂用量为所述双酚A型环氧树脂0.3～1.0%，所述抗老化剂的用量为所述双酚A型环氧树脂的0.2%～0.6%；

所述改性环氧树脂固化剂，是由环氧树脂固化剂、分散剂和有机硅消泡剂混合均匀而成，其中所述环氧树脂固化剂用量为所述双酚A型环氧树脂和所述端环氧基聚氨酯总量的4～8%，所述环氧树脂固化剂为2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐；所述分散剂用量为所述双酚A型环氧树脂的0.2～1.0%，所述有机硅消泡剂含量为所述双酚A型环氧树脂的0.3～0.5%。

上述天然路用石料为本领域技术人员均知晓的，根据石料压碎值、磨耗值、磨光值、针片状含量等技术指标，采用相应符合路用标准的天然石料。可采用玄武岩或天然卵石路用石料。

优选地，上述增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶（CTBN）预聚物、聚丙二醇二缩水甘油醚或亚油酸二聚体二缩水甘油醚；上述偶联剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；上述抗老化剂采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 、2,4,6-三叔丁基苯酚或对叔丁基苯酚；上述分散剂为亚磷酸一苯二异辛酯、二丁基二氯化锡或六甲基磷酰三胺。

上述双酚A型环氧树脂、端环氧基聚氨酯、增韧剂（端羧基液体丁腈橡胶（CTBN）预聚物、聚丙二醇二缩水甘油醚或亚油酸二聚体二缩水甘油醚）、偶联剂（γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷）、抗老化剂（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 、2,4,6-三叔丁基苯酚或对叔丁基苯酚）、环氧树脂固化剂（2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐）、分散剂（亚磷酸一苯二异辛酯、二丁基二氯化锡或六甲基磷酰三胺）与有机硅消泡剂均为本领域明确的市售产品。

本发明所用着色剂为无机着色剂，用量为所述天然路用石料的2%～4wt%，经着色剂着色后的路用石料颜色可以为红、黄或蓝色；所述红色着色剂采用三氧化二铁、黄色着色剂采用氧化铁黄、蓝色着色剂采用亚铁氰化铁。

上述彩色路用石料的制备方法，按如下步骤进行：

1、将上述高分子裹覆胶结料与着色剂按上述比例混合，搅拌均匀、备用；

2、将天然路用石料倒入拌合锅中，按所述比例加入混合均匀的高分子裹覆胶结料与着色剂，充分拌合，直至石料均匀上色；

3、出锅、摊晒、分离、固化即可。

具体地说，上述彩色路用石料的制备方法：

改性环氧树脂：将80～120份双酚A型环氧树脂，40～100份端环氧基聚氨酯，0.3%～0.8%的所述增韧剂，0.3～1.0%所述偶联剂，0.2%～0.6%的所述抗老化剂在40～60℃温度范围内，混合搅拌15～20min，其中所述增韧剂、偶联剂和抗老化剂的百分含量分别为占双酚A型环氧树脂总量的质量百分数；改性环氧树脂固化剂：将4～8%的所述环氧树脂固化剂和0.2～1.0%的所述分散剂，0.3～0.5%的所述消泡剂在10～40℃混合搅拌10～15min，其中所述环氧树脂固化剂的百分含量为占双酚A型环氧树脂和端环氧基聚氨酯总量的质量百分数，所述分散剂、消泡剂的百分含量为占双酚A型环氧树脂总量的质量百分数；将所述改性环氧树脂与所述改性环氧树脂固化剂混合搅拌均匀得到高分子裹覆胶结料；

将拌合锅控温25℃～40℃，加入天然路用石料，石料重量以拌合锅荷载为标准，拌合5min～10min，直至石料温度与拌合锅上述设定温度一致，加入上述高分子裹覆胶结料，高分子裹覆胶结料用量为天然路用石料重量的2%～4%，拌合10min～15min,至石料均匀裹覆胶结料后，逐步添加着色剂，所述着色剂用量为天然路用石料重量的2%～4%，拌合10～15min，至颜色均匀；

起锅，晾晒，干燥，分散抱团石料，胶结料完全固化后，既得本发明彩色路用石料。

本发明具有如下有益效果：

本发明采用反应型树脂包覆技术，在廉价的玄武岩、花岗岩以及石灰岩等符合道路石料施工要求的石料外表面裹附、涂染一层颜色鲜艳而又耐磨耐候的高分子树脂，得到耐磨、耐候、耐腐蚀性能优异的低成本彩色路用石料。

本发明彩色路用石料改善了廉价的天然石料外观，使普通石料彩色化，从而提高了石料本身品质；同时其表面得到了裹覆，洁净度增加，含泥量为零；本发明彩色路用石料适用于彩色薄层抗滑层、彩色混凝土沥青路面、园区景观道路等，可通过裹覆石料外膜厚度变化，形成特色化彩色弹性石料，提高了彩色石料档次、 改变了石料性质，使酸碱性石料界限打破，成为一种具有通用性能的石料。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。以下均以重量份及或质量百分比计。

实施例1  一种彩色路用石料，按以下步骤制得：

A.原材料的准备

天然路用石料：选择花岗岩或者玄武岩，花岗岩选择天然破碎卵石，玄武岩选择毛迪玄武岩。石料选择标准参考《公路工程集料实验规程》。其中压碎值应≤26%，洛杉矶磨耗值≤28%，磨光值≥50，针片状含量≤15%，与胶结料黏附性≥4级，吸水率≤2.0%，坚固性≤12%，石料酸碱性可不考虑。

高分子裹覆胶结料：由AB双组份复合而成，其中A组分为改性环氧树脂、B组分为改性环氧树脂固化剂；

改性环氧树脂：将80～120份双酚A型环氧树脂，40～100份端环氧基聚氨酯，占双酚A型环氧树脂质量0.3%～0.8%的增韧剂，占双酚A型环氧树脂质量0.3～1.0%偶联剂，占双酚A型环氧树脂质量0.2%～0.6%的抗老化剂在40～60℃温度范围内，混合搅拌15～20min；增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶（CTBN）预聚物、聚丙二醇二缩水甘油醚或亚油酸二聚体二缩水甘油醚，偶联剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，抗老化剂采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 、2,4,6-三叔丁基苯酚或对叔丁基苯酚；

改性环氧树脂固化剂：将4～8%的环氧树脂固化剂和0.2～1.0%分散剂，0.3～0.5%有机硅消泡剂在10～40℃混合搅拌10～15min，其中环氧树脂固化剂的含量为占双酚A型环氧树脂和端环氧基聚氨酯的质量百分数；所述分散剂、消泡剂的含量为占双酚A型环氧树脂的质量百分数；所述环氧树脂固化剂为2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐；所述分散剂为亚磷酸一苯二异辛酯、二丁基二氯化锡或六甲基磷酰三胺；

着色剂：红色着色剂三氧化二铁、黄色着色剂氧化铁黄或蓝色着色剂亚铁氰化铁中任选一种，着色剂添加量为天然路用石料质量的2%～4%。

B.彩色石料的制作

准备拌合锅，控温25℃～40℃。加入上述天然路用石料，上述石料重量以拌合锅荷载为标准。拌合5min～10min，直至石料温度与拌合锅设定温度一致，加入占天然路用石料2～4wt%的高分子裹覆胶结料，拌合10min～15min,至石料均匀裹覆胶结料后，按比例加入着色剂，着色剂加量为逐步添加，拌合10～15min，至颜色均匀。

起锅，晾晒，干燥，分散抱团石料，胶结料完全固化后，既可。

 

将按上述方法制作完毕的彩色石料，按照《公路工程集料实验规程》中相应实验进行验证，发现其磨光值、压碎值、洛杉矶磨耗值均满足规范要求，即是压碎值应≤26%，洛杉矶磨耗值≤28%，磨光值≥50。

在针对其耐久性实验中，按照《公路工程集料实验规程》中相应实验，发现上述彩色石料中，石料与裹覆料的粘附性满足规范要求达到4级，上述成品彩色石料与其他胶结料也能满足粘附性要求。

把上述成品彩色石料放入烘箱中，180~200℃高温烘烤24小时后取出，发现未见脱色、龟裂、气泡等现象。说明其耐高温性能优越。

把上述成品彩色石料放入冷冻箱中，0~-24℃低温保温24小时后取出，发现未见脱色、开裂等现象。说明其低温性能良好。

把上述成品彩色石料分别放入蒸馏水、等同浓度（1mol/L）Nacl溶液、盐酸溶液、硫酸溶液、甲苯溶液、乙酸溶液和酒精中静置30天后，观察发现并无脱色、气泡、开裂等现象。说明其化学稳定性能优越。

Claims (6)

1.一种彩色路用石料，其特征在于：它是由天然路用石料、着色剂和占天然路用石料质量2%～4%的高分子裹覆胶结料为原料制得的，所述高分子裹覆胶结料由AB双组份复合而成，其中A组分为改性环氧树脂、B组分为改性环氧树脂固化剂；

所述改性环氧树脂，是由80～120份双酚A型环氧树脂、40～100份端环氧基聚氨酯、增韧剂、偶联剂和抗老化剂混合均匀而成，其中所述增韧剂用量为所述双酚A型环氧树脂的0.3%～0.8%，所述偶联剂用量为所述双酚A型环氧树脂0.3～1.0%，所述抗老化剂的用量为所述双酚A型环氧树脂的0.2%～0.6%；

所述改性环氧树脂固化剂，是由环氧树脂固化剂、分散剂和有机硅消泡剂混合均匀而成，其中所述环氧树脂固化剂用量为所述双酚A型环氧树脂和所述端环氧基聚氨酯总量的4～8%，所述环氧树脂固化剂为2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐；所述分散剂用量为所述双酚A型环氧树脂的0.2～1.0%，所述有机硅消泡剂含量为所述双酚A型环氧树脂的0.3～0.5%；以上均以质量百分数及重量份计。

2.如权利要求1所述彩色路用石料，其特征在于：所述增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶（CTBN）预聚物、聚丙二醇二缩水甘油醚或亚油酸二聚体二缩水甘油醚；所述偶联剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；所述抗老化剂采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 、2,4,6-三叔丁基苯酚或对叔丁基苯酚；所述分散剂为亚磷酸一苯二异辛酯、二丁基二氯化锡或六甲基磷酰三胺。

3.如权利要求1或2所述彩色路用石料，其特征在于：所述着色剂为无机着色剂，用量为所述天然路用石料的2%～4wt%；所述着色剂采用三氧化二铁、氧化铁黄或亚铁氰化铁。

4.如权利要求1、2或3 所述彩色路用石料，其特征在于：所述天然路用石料为玄武岩或天然卵石路用石料。

5.如权利要求1-4任一项所述彩色路用石料的制备方法，按如下步骤进行：

（1）、将上述高分子裹覆胶结料与着色剂按上述比例混合，搅拌均匀、备用；

（2）、将天然路用石料倒入拌合锅中，按所述比例加入混合均匀的高分子裹覆胶结料与着色剂，充分拌合，直至石料均匀上色；

（3）、出锅、摊晒、分离、固化即可。

6.如权利要求5所述彩色路用石料的制备方法，以下均以质量百分数及重量份计：

改性环氧树脂制备：将80～120份双酚A型环氧树脂，40～100份端环氧基聚氨酯，0.3%～0.8%的所述增韧剂，0.3～1.0%所述偶联剂，0.2%～0.6%的所述抗老化剂在40～60℃温度范围内，混合搅拌15～20min，其中所述增韧剂、偶联剂和抗老化剂的百分含量分别为占双酚A型环氧树脂总量的质量百分数；

改性环氧树脂固化剂制备：将4～8%的所述环氧树脂固化剂和0.2～1.0%的所述分散剂，0.3～0.5%的所述消泡剂在10～40℃混合搅拌10～15min，其中所述环氧树脂固化剂的百分含量为占双酚A型环氧树脂和端环氧基聚氨酯总量的质量百分数，所述分散剂、消泡剂的百分含量为占双酚A型环氧树脂总量的质量百分数；     

将所述改性环氧树脂与所述改性环氧树脂固化剂混合搅拌均匀得到高分子裹覆胶结料；

将拌合锅控温25℃～40℃，加入天然路用石料，天然路用石料重量以拌合锅荷载为标准，拌合5min～10min，直至石料温度与拌合锅上述设定温度一致，加入上述高分子裹覆胶结料，高分子裹覆胶结料用量为天然路用石料质量的2%～4%，拌合10min～15min,至石料均匀裹覆胶结料后，逐步添加着色剂，所述着色剂用量为天然路用石料重量的2%～4%，拌合10～15min，至颜色均匀；

起锅，晾晒，干燥，分散抱团石料，胶结料完全固化后，既得本发明彩色路用石料。