CN109880487A - 长效荧光路面材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于沥青材料的组合物技术领域，具体涉及一种长效荧光路面材料。所述荧光路面材料，包括以下组分：改性环氧树脂、荧光粉、固化剂和消光剂。该荧光路面材料的发光强度高，发光时间长，粘结强度高，抗渗性、抗滑性和耐磨性性能优异。
Description
技术领域
本发明属于沥青材料的组合物技术领域，具体涉及一种长效荧光路面材料及其制备方法。
背景技术
我国经济的迅速、稳健、持续的发展，城市化进程的加快，促使着现代道路建设的快速发展(“融入地域特色的道路景观设计研究”，湖北工业大学硕士学位论文，2016年，摘要，公开日2016年12月31日)。
近年来，随着我国城市道路交通的不断发展，人们对景观特色、经济效益等方面要求不断提高，对功能型道面的研究日益深入(“浅析道路建设中的景观设计”，丁毅，科技尚品，2015年第9期，第20及23页，公开日2015年12月31日；“公路改建城市道路设计与施工技术要点探讨”，孙振国，道路桥梁，2015年第11期，第338页，公开日2015年07月13日；“新型功能性路面材料展望”，董雨明等，北京公路，2005年第6期，第35-36页，公开日2005年12月31日)。
彩色路面，能够使道路与周围的建筑艺术、园林、自然环境、人文景观更好地协调、融合，改变了路面的单一色调，从而美化城市，改善道路空间环境；其次，彩色路面还具有诱导车流，使交通管理直观化的作用，将其应用于区分不同功能的路段和车道，能够提高驾驶员的识别效果，增加道路的通行能力；再者，彩色路面能够增强注意力，提高出行安全性；同时，彩色路面能够缓解疲劳，提高出行舒适性；此外，采用亮色装能够提高隧道内路面的亮度，提高行车安全性(“彩色沥青混凝土在城市路面彩化中的施工应用”，王中合，交通世界(建养机械)，2009年第5期，第221-222页，公开日2009年12月08日；“彩色沥青路面的色彩分析与应用研究”，曹海波等，石油沥青，2007年第21卷第5期，第1-4页，公开日2007年07月31日)。
经过多年的发展，彩色路面技术已逐步成熟，并且大量投入市场使用(“彩色沥青混凝土路面的应用技术与发展概述”，秦毅，黑龙江科技信息，2009年第20期，第254页，公开日2009年11月03日；“彩色沥青混凝土路面的应用技术与未来发展”，赵建国，山西建筑，2018年第10期，第139-140页，公开日2018年12月31日；“彩色沥青混凝土在公伯峡水电站坝顶路面的应用”，刘艳洪等，科技信息，2010年第15期，第300及292页，公开日2010年09月07日)。然而，市场上普通的彩色路面只能在白天能产生景观和警示等效果，夜晚无法突出特色。近年来，一种既能够满足公路夜间照明需要，又能够节约能源的功能型道面成为了当今道路工程的研究热点。荧光路面就是这样一种新型发光材料，其兼具安全、美观、节能等诸多优点(“浅谈发光路面的现状与发展”，徐艺嘉等，江西建材，2017年第2期，第168页，公开日2017年03月14日)。
但是，当前国内外现有的荧光路面，普遍存在着发光强度较低、发光时间较短的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种长效荧光路面材料，该材料的发光强度高，发光时间长。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
荧光路面材料，包括以下组分：改性环氧树脂、荧光粉、固化剂和消光剂。
发明人在研究过程中发现，包括以下组分：改性环氧树脂、荧光粉、固化剂和消光剂的路面材料的发光强度高，发光时间长。
进一步，所述改性环氧树脂为双酚A型环氧树脂、E51型环氧树脂、E40型环氧树脂或E20型环氧树脂。
进一步，所述荧光粉为硫化锌、硫化锶或硫化钙。
进一步，所述固化剂为脂肪族多胺类固化剂或芳香族多胺类固化剂。
进一步，所述消光剂为纯聚酯消光树脂。
进一步，以质量份计，配比关系为：改性环氧树脂40-70份、荧光粉25-40份、固化剂2-15份和消光剂1-6份。
进一步，所述荧光路面材料还包括消泡剂和/或分散剂和/或表面活性剂和/或填料。
进一步，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
进一步，所述分散剂为脂肪族酰胺类分散剂。
进一步，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚TX-10、烷基酚聚氧乙烯醚NP-10或脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9。
进一步，所述填料为硫酸钡、滑石粉或高岭土。
进一步，以质量份计，配比关系为：改性环氧树脂40-70份、荧光粉25-40份、固化剂2-15份、消光剂1-6份、消泡剂3-7份和/或分散剂2-5份和/或表面活性剂12-24份和/或填料30-70份。
本发明的目的之二在于保护所述荧光路面材料的制备方法，包括以下步骤：
A：将改性环氧树脂加热至50-60℃，然后加入荧光粉进行剪切，剪切过程中加入消光剂、消泡剂、分散剂、表面活性剂和填料；继续进行剪切，得到A组分；
B：将A组分和固化剂混合后搅拌，固化，即得。
进一步，步骤A具体为：将改性环氧树脂加热至50-60℃，于2500-3000转/min剪切速率下剪切，剪切过程中向改性环氧树脂中加入荧光粉，剪切5-10min后，加入消光剂、消泡剂、分散剂、表面活性剂和填料，随后于5500-8000转/min剪切速率下剪切30-45min，得到A组分。
进一步，所述搅拌时间为2-3min，搅拌过程中转速为2500-4000转/min。
本发明的目的还在于保护所述荧光路面材料在路面中的应用。材料用于道路景观机动车道、公交车站台，还能铺筑人行道、园区道路等，用量为1.3-1.7kg/m2。
本发明的有益效果在于：
本发明的荧光路面材料的发光强度高，发光时间长，其发光时间可达5.5-6.3h，发光强度可达8000-10000mcd/㎡。
本发明的荧光路面材料粘结强度高，其25℃下的粘结强度可达1.8-2.1MPa，40℃下的粘结强度可达1.1-1.4MPa。
本发明的双组份环氧荧光材料，其25℃下的表干时间为1.6-2h，25℃下的实干时间为3-7h。
本发明的荧光路面材料的抗渗性、抗滑性和耐磨性性能优异，其抗渗性(提高率)可达100％，抗滑性(BPN)可达67-75，耐磨性(湿轮磨耗)可达210-234g/m2。
本发明的荧光路面材料的制备方法简单便捷、操作方便，有利于实现工业化规模生产。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
荧光路面材料，其组成为：E51环氧树脂40份，硫化钙粉末25份，纯聚酯消光树脂1份，乙烯基三胺2份，聚二甲基硅氧烷3份，聚十二烷酰十二胺2份，烷基酚聚氧乙烯醚TX-1012份和高岭土30份；均以质量份计。
所述荧光路面材料的制备方法，其具体步骤为：
A：将环树脂加热至50℃，然后于2500转/min剪切速率下剪切，然后向环氧树脂中加入硫化钙粉末，剪切5min后，加入纯聚酯消光树脂、聚二甲基硅氧烷、聚十二烷酰十二胺、烷基酚聚氧乙烯醚TX-10和高岭土，随后于5500转/min剪切速率下剪切45min，得到长效荧光材料A组分；
B：将A组分和乙烯基三胺混合后搅拌2min，待固化后即得所述荧光路面材料。
将制得的荧光路面材料用设备喷洒于沥青路面，用量为1.3kg/m2。
实施例2
荧光路面材料，其组成为：E40环氧树脂55份，硫化锌粉末35份，纯聚酯消光树脂3.5份，乙烯基三胺7.5份，聚二甲基硅氧烷5份，聚十二烷酰十二胺2.5份，烷基酚聚氧乙烯醚NP-10 18份和硫酸钡50份；均以质量份计。
所述荧光路面材料的制备方法，其具体步骤为：
A：将环氧树脂加热至55℃，然后于2800转/min剪切速率下剪切，然后向环氧树脂中加入荧光粉，剪切8min后，加入纯聚酯消光树脂、聚二甲基硅氧烷、聚十二烷酰十二胺，烷基酚聚氧乙烯醚NP-10和硫酸钡，随后于6500转/min剪切速率下剪切35min，得到长效荧光材料A组分；
B：将A组分和乙烯基三胺混合后搅拌2.5min，待固化后即得所述荧光路面材料。
将制得的荧光路面材料用设备喷洒于沥青路面，用量为1.7kg/m2。
实施例3
荧光路面材料，其组成为：双酚A型环氧树脂70份，硫化锶粉末40份，纯聚酯消光树脂6份，乙烯基三胺15份，聚二甲基硅氧烷7份，聚十二烷酰十二胺5份，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 24份和滑石粉70份；均以质量份计。
所述荧光路面材料的制备方法，其具体步骤为：
A：将环氧树脂加热至60℃，然后于3000转/min剪切速率下剪切，然后向环氧树脂中加入硫化锶粉末，剪切10min后，加入纯聚酯消光树脂、聚二甲基硅氧烷、聚十二烷酰十二胺，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9和滑石粉，随后于8000转/min剪切速率下剪切30min，得到长效荧光材料A组分；
B：将A组分和乙烯基三胺混合后搅拌3min，待固化后即得所述荧光路面材料。
将制得的荧光路面材料用设备喷洒于沥青路面，用量为1.6kg/m2。
性能测试
测试实施例1-3制得的荧光路面材料的外观、发光时间、发光强度、25℃下的粘结强度、40℃下的粘结强度、25℃下的表干时间、25℃下的实干时间、抗渗性、抗滑性、耐磨性(湿轮磨耗)，结果如表1所示；
其中，外观的测试方法为目测；
25℃下的粘结强和40℃下的粘结强度按照《CJJ139-2010城市桥梁桥面防水工程技术规程》附录B进行测试；
25℃下的表干时间和25℃下的实干时间按照《GB/T16777-2008建筑防水涂料试验方法》进行测试；
抗渗性按照《T0971-2008沥青路面渗水系数测试方法》进行测试；
渗透深度的测试方法为：钻芯取样，用游标卡尺测量渗透深度；
抗滑性按照《T0964-2008摆式仪测定路面摩擦系数试验方法》进行测试；
耐磨性(湿轮磨耗)和涂刷后的马歇尔稳定度按照《JTG E20-2011公路工程沥青和沥青混合料试验规程》进行测试；
发光强度按照《绿色照明检测及评价标准GB/T 51268-2017》进行测试；
表1性能测试结果
由表1可知，实施例1-3的荧光路面材料的发光时间可达5.5-6.3h，发光强度可达。由此证明，本发明的荧光路面材料的发光强度高，发光时间长，从而证明本发明的荧光路面材料具有良好的夜间发光能力，因此，采用本发明的长效荧光环氧材料能增加夜间道路的景观效果。
由表1可知，实施例1-3的荧光路面材料25℃下的粘结强度可达1.8-2.1MPa，40℃下的粘结强度可达1.1-1.4MPa。由此证明，本发明的荧光路面材料粘结强度高。
由表1可知，实施例1-3的荧光路面材料25℃下的表干时间为1.6-2h，25℃下的实干时间为3-7h。由此证明，本发明的荧光路面材料性能优良。
由表1可知，实施例1-3的荧光路面材料抗渗性(提高率)可达100％，抗滑性(BPN)可达67-75，耐磨性(湿轮磨耗)可达210-234g/m2。由此证明，本发明的荧光路面材料的抗渗性、抗滑性和耐磨性性能优异。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (15)
1.荧光路面材料，其特征在于，包括以下组分：改性环氧树脂、荧光粉、固化剂和消光剂。
2.根据权利要求1所述的荧光路面材料，其特征在于，所述改性环氧树脂为双酚A型环氧树脂、E51型环氧树脂、E40型环氧树脂或E20型环氧树脂。
3.根据权利要求1或2所述的荧光路面材料，其特征在于，所述荧光粉为硫化锌、硫化锶或硫化钙。
4.根据权利要求1、2或3所述的荧光路面材料，其特征在于，所述固化剂为脂肪族多胺类固化剂或芳香族多胺类固化剂。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的荧光路面材料，其特征在于，所述消光剂为纯聚酯消光树脂。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的荧光路面材料，其特征在于，以质量份计，配比关系为：改性环氧树脂40-70份、荧光粉25-40份、固化剂2-15份和消光剂1-6份。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的荧光路面材料，其特征在于，还包括消泡剂和/或分散剂和/或表面活性剂和/或填料。
8.根据权利要求7所述的荧光路面材料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
9.根据权利要求7或8所述的荧光路面材料，其特征在于，所述分散剂为脂肪族酰胺类分散剂。
10.根据权利要求7、8或9所述的荧光路面材料，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚TX-10、烷基酚聚氧乙烯醚NP-10或脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9。
11.根据权利要求7、8、9或10所述的荧光路面材料，其特征在于，所述填料为硫酸钡、滑石粉或高岭土。
12.根据权利要求7、8、9、10或11所述的荧光路面材料，其特征在于，以质量份计，配比关系为：改性环氧树脂40-70份、荧光粉25-40份、固化剂2-15份、消光剂1-6份、消泡剂3-7份和/或分散剂2-5份和/或表面活性剂12-24份和/或填料30-70份。
13.权利要求7-12任一项所述荧光路面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：将改性环氧树脂加热至50-60℃，然后加入荧光粉进行剪切，剪切过程中加入消光剂、消泡剂、分散剂、表面活性剂和填料；继续进行剪切，得到A组分；
B：将A组分和固化剂混合后搅拌，固化，即得。
14.权利要求13所述荧光路面材料的制备方法，其特征在于，步骤A具体为：将改性环氧树脂加热至50-60℃，于2500-3000转/min剪切速率下剪切，剪切过程中向改性环氧树脂中加入荧光粉，剪切5-10min后，加入消光剂、消泡剂、分散剂、表面活性剂和填料，随后于5500-8000转/min剪切速率下剪切30-45min，得到A组分。
15.权利要求1-12任一项所述荧光路面材料在路面中的应用。
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