CN115124926A - 一种应用在室外沥青路面的改色涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用在室外沥青路面的改色涂料及其制备方法，该涂料由组分A和组分B以10:1比例混合制得，组分A的原料配方包括彩色乳化沥青，阴离子型氯丁胶乳、阴离子型分散剂、有机硅类消泡剂、硅烷偶联剂、硅烷偶联剂改性纳米SiO2，组分B的原料配方包括去离子水、水性环氧固化剂和喷涂速凝固化剂。本发明的涂料力学性能更强，具有耐磨性，防腐蚀性，能有效抵抗紫外线，使用寿命长，有利于长期保持良好色泽与美观。
Description
技术领域
本发明涉及沥青涂料技术领域，更具体地说，是涉及一种应用在室外沥青路面的改色涂料及其制备方法。
背景技术
彩色沥青路面被广泛应用于自行车道、人行道、公交车道及广场、停车场等场所。其主要工艺是用浅色沥青胶结料作为黏接材料，用各种色粉作为改色剂。在实际应用中发现，彩色沥青路面存在颜色耐久性较差的问题，受自然环境如酸雨等，会使沥青路面腐蚀和车辆行驶等因素影响，颜色会日益变浅甚至变黑，影响路面的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种应用在室外沥青路面的改色涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明第一方面提供的技术方案如下：一种沥青路面改色涂料，该涂料由组分A和组分B以10:1的比例混合制得，
按质量份数计，所述组分A的原料配方组成为：
彩色乳化沥青50～70份，阴离子型氯丁胶乳30～40份，阴离子型分散剂1～2份，水性环氧树脂10～20份，有机硅类消泡剂0.04～ 0.05份，硅烷偶联剂0.5～2份，硅烷偶联剂改性纳米SiO21.5～3份；
按质量份数计，所述组分B的原料配方组成为：
去离子水10～25份，喷涂速凝固化剂20～25份，水性环氧固化剂15～35份。
彩色乳化由以下三种原料根据需要按比例混合复配制得：
琥珀色石油树脂和黄绿色软化剂按比例40:60调和，作为黄色乳化沥青的基质沥青。
深褐色石油树脂和黄绿色软化剂按比例40:60调和，作为红色乳化沥青的基质沥青。
灰白色石油树脂和无色透明软化剂按比例80:20调和，作为蓝色乳化沥青的基质沥青。
作为优选的，所述硅烷偶联剂改性纳米SiO2的可用溶胶－凝胶法水解正硅酸乙酯和正硅酸甲酯制备了纳米SiO2，再利用硅烷偶联剂进行原位改性，粒径为45～55nm。
作为优选的，所述喷涂速凝固化剂是高分子聚合物以水为介质，经催化交联、乳化等工艺生产而成。
本发明选用的纳米SiO2为无定形白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的非金属纳米材料，其表面上存在大量的硅羟基基团，亲水性强，拥有很大的比表面积，容易与橡胶沥青粒子形成物理交联点，与环氧环状分子中的氧发生键合作用，提高防水防腐涂料的强度和硬度；其中，还有一部分纳米SiO2颗粒仍分布于高分子链的空隙中，表现出流动性，使涂料的韧性有所提高。
本发明的第二方面提供了一种应用在室外沥青路面改色涂料制备方法，包括以下步骤：
(1)A组分的制备：向调配好的彩色乳化沥青中加入阴离子型分散剂、有机硅类消泡剂以及水性环氧树脂，在500转/分钟下分散10分钟，之后加入硅烷偶联剂、硅烷偶联剂改性SiO2，以及阴离子型氯丁胶乳，在磁力搅拌器中以500转/分钟下搅拌30分钟，搅拌均匀即得；
(2)B组分的制备：向去离子水中加入喷涂速凝固化剂，搅拌至完全溶解，再加入水性环氧固化剂，搅拌均匀即得；
(3)喷涂：采用电动喷涂设备同时，在常温下，按10:1的比例将A，B两组分分别从喷涂设备的两个喷嘴雾化扇形喷出，高速碰撞、混合，喷射到沥青路面上凝聚成膜。
本发明的第三方面提供了硅烷偶联剂改性纳米SiO2制备方法，包括括以下步骤：
(1)称取KH550硅烷偶联剂、KH560硅烷偶联剂或KH570 硅烷偶联剂加入已酸化的乙醇水溶液中搅拌均匀，将经过气相法处理的纳米SiO2加入以上水溶液搅拌均匀，分散1h，使其表面形成聚硅氧烷接枝；
(2)用电动搅拌装置将形成聚硅氧烷接枝的纳米SiO2升温80 ～90摄氏度回流12h以上，在4000转/分钟转速下分别用无水乙醇和丙酮溶液洗涤离心两次，除去未接枝偶联剂，用烘箱烘干即得到硅烷偶联剂改性纳米SiO2。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、该室外沥青路面改色涂料，采用常规的喷涂工艺，可以对水泥，沥青混凝土道路及各种人行道等路面进行任何颜色的改色美化，与原面层的粘附性更好，强度、耐磨性更佳；喷涂剂与原路表面产生物理化学粘附作用，使得彩色封层材料与路面间粘结牢固，确保使用耐久性。
2、涂料中加入水性环氧树脂后，较大程度上提高了涂料的拉伸强度和粘结强度，但降低了断裂伸长率涂料与原路表面产生物理化学粘附作用，使得彩色封层材料与路面间粘结牢固，确保使用耐久性。
3、适当的阴离子氯丁胶乳添加可以提高喷涂速凝橡胶沥青环氧防水防腐涂料的断裂伸长率，阴离子氯丁胶乳添加量为30％时，对改善涂料的断裂伸长率效果最佳，能有效抵抗紫外线的氧化作用造成的表面老化，耐热老化、抗冻融，抗风化性能优。
4、适量的纳米SiO2加入可以提高喷涂速凝橡胶沥青环氧防水防腐涂料的耐冲击性能与拉伸强度，纳米SiO2的最佳添加量为2％，其表面分子结构中存在不饱和残键以及不同键和状态的羟基基团，能与水性环氧树脂中的基团结合形成氢键和化学键，将其加入水性环氧树脂涂料中可以提高复合涂层的力学性能和抗腐蚀性能。
5、硅烷偶联剂改性纳米SiO2能与有机硅类消泡剂中的主要成分聚二甲基硅氧烷进行复配，借助改性纳米SiO2的渗透作用，使消泡剂的消泡、抑泡效果更好，更好的解决有机硅类消泡剂乳化难、易聚集的问题，发挥二者的协同作用，得到的消泡剂性能优异。
6、采用树脂类低分子聚合物，加入适量的软化剂通过混合工艺制成均匀的具有沥青特性的产品，彩色乳化沥青选择红、黄、蓝三原色，其他颜色可通过三原色复配获得。制成不同颜色的产品，该工艺生产简单，成本较低，易于实现，在彩色路面、停车场、公园、人行道铺装方面应用较多。
7、该涂料固含量高、粒径小、粘度低、机械稳定性优异，在喷涂施工中很少会出现频繁堵枪、堵崩现象，利于喷涂施工，使施工效率和防水层质量提高。
8、无毒无味，无废料，无废气排放，无污染，施工过程中无需加热常温施工，无明火，可见喷涂速凝橡胶沥青涂料是一种安全环保的材料。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明的实施例提供了一种应用在室外沥青路面用的改色涂料，该涂料由组分A和组分B以10：1比例混合制得，
按质量份数计，所述组分A的原料配方组成为：
彩色乳化沥青60份，阴离子型氯丁胶乳25份，阴离子型分散剂 1份，水性环氧树脂10份，有机硅类消泡剂0.04份，硅烷偶联剂1.5 份，硅烷偶联剂改性纳米SiO21.5份；
按质量份数计，所述组分B的原料配方组成为：
去离子水25份，喷涂速凝固化剂20份，水性环氧固化剂35份。
所述硅烷型偶联剂的粒径为50nm。
所述的阴离子型分散剂为BYK-2012分散剂。
所述的硅烷偶联剂为KH560硅烷偶联剂。
实施例二：
本发明的实施例提供了一种应用在室外沥青路面用的改色涂料，该涂料由组分A和组分B以10：1比例混合制得，
按质量份数计，所述组分A的原料配方组成为：
彩色乳化沥青65份，阴离子型氯丁胶乳15份，阴离子型分散剂 2份，水性环氧树脂15份，有机硅类消泡剂0.05份，硅烷型偶联剂 1份，硅烷偶联剂改性纳米SiO22份；
按质量份数计，所述组分B的原料配方组成为：
去离子水30份，喷涂速凝固化剂25份，水性环氧固化剂20份。
所述硅烷型偶联剂的粒径为48nm。
所述的阴离子型分散剂为BYK-2080分散剂。
所述的硅烷偶联剂为KH550硅烷偶联剂。
实施例三：
本发明的实施例提供了一种应用在室外沥青路面用的改色涂料，该涂料由组分A和组分B以10：1比例混合制得，
按质量份数计，所述组分A的原料配方组成为：
彩色乳化沥青55份，阴离子型氯丁胶乳30份，阴离子型分散剂1.5份，水性环氧树脂10份，有机硅类消泡剂0.05份，硅烷型偶联剂2份，硅烷偶联剂改性纳米SiO22份；
按质量份数计，所述组分B的原料配方组成为：
去离子水30份，喷涂速凝固化剂25份，水性环氧固化剂20份。
所述硅烷型偶联剂的粒径为48nm。
所述的阴离子型分散剂为BYK-2080分散剂。
所述的硅烷偶联剂为KH570硅烷偶联剂。
测试表：
该应用在室外沥青路面用的改色涂料的上述实施例中，分别采用了三种KH550硅烷偶联剂、KH560硅烷偶联剂和KH570硅烷偶联剂对纳米SiO2进行改性，测试了不同的硅烷偶联剂改性纳米SiO2份数对涂料性能的影响。综合考虑了拉伸强度、抗压能力及抗冲击能力， KH570硅烷偶联剂掺量为2份时各项性能较好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种应用在室外沥青路面的改色涂料，其特征在于，该涂料由组分A和组分B以10:1的比例混合制得；
按质量份数计，所述组分A的原料配方组成为：
彩色乳化沥青50～70份；
阴离子型氯丁胶乳20～30份；
阴离子型分散剂1～2份；
水性环氧树脂10～20份；
有机硅类消泡剂0.04～0.05份；
硅烷偶联剂0.5～2份；
硅烷偶联剂改性纳米SiO21.5～3份；
按质量份数计，所述组分B的原料配方组成为：
去离子水10～35份；
喷涂速凝固化剂20～25份；
水性环氧固化剂15～25份。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述彩色乳化沥青由以下三种原料根据需要按比例混合复配制得：
琥珀色石油树脂和黄绿色软化剂按比例40:60调和，作为黄色乳化沥青的基质沥青；
深褐色石油树脂和黄绿色软化剂按比例40:60调和，作为红色乳化沥青的基质沥青；
灰白色石油树脂和无色透明软化剂按比例80:20调和，作为蓝色乳化沥青的基质沥青。
3.根据权利要求2所述的涂料，其特征在于，所述黄绿色软化剂和无色透明软化剂分别为链烷油类或环烷油类石油软化剂。
4.根据权利要求2所述的涂料，其特征在于，所述彩色乳化沥青的固含量为55％～70％。
5.根据权利要求1所述的涂料,其特征在于，所述硅烷偶联剂改性纳米SiO2的粒径为45～55nm。
6.根据权利要求1所述的涂料,其特征在于，所述硅烷偶联剂改性纳米SiO2的制备方法如下：
(1)称取KH550硅烷偶联剂、KH560硅烷偶联剂或KH570硅烷偶联剂加入已酸化乙醇水溶液中搅拌均匀，将经过气相法处理的纳米SiO2加入以上水溶液搅拌均匀，分散1h左右，使其表面形成聚硅氧烷接枝；
(2)用电动搅拌装置将形成聚硅氧烷接枝的纳米SiO2升温80～90摄氏度回流12h以上，在4000转/分钟转速下分别用无水乙醇和丙酮溶液洗涤离心两次，除去未接枝偶联剂，用烘箱烘干即得到硅烷偶联剂改性纳米SiO2。
7.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述阴离子型分散剂为BYK-2012分散剂或者BYK-2080分散剂。
8.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550硅烷偶联剂、KH560硅烷偶联剂或KH570硅烷偶联剂。
9.一种根据权利要求1～8中任意一项所述的应用在室外沥青路面的改色涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)A组分的制备：向调配好的彩色乳化沥青中加入阴离子型分散剂、有机硅类消泡剂以及水性环氧树脂，在500转/分钟下分散10分钟，之后加入硅烷偶联剂、硅烷偶联剂改性SiO2，以及阴离子型氯丁胶乳，在磁力搅拌器中以500转/分钟下搅拌30分钟，搅拌均匀即得；
(2)B组分的制备：向去离子水中加入喷涂速凝固化剂，搅拌至完全溶解，再加入水性环氧固化剂，搅拌均匀即得；
(3)喷涂：在常温下，按10:1的比例将A，B两组分分别从喷涂设备的两个喷嘴雾化扇形喷出，高速碰撞、混合，喷射到沥青路面上凝聚成膜。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115895391A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-04-04 | 广东专致新材料科技有限公司 | 一种用于胶木制品喷胶的喷胶涂料及喷涂方法 |
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2022
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