一种太阳能公路路面材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅70～80份，玻璃微粒7～10份，碳酸钠1～2份，导热石英粉2～3份，环氧树脂6～9份，固化剂2～3份，偶联剂0.5～1份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。本发明专利技术还公开了该太阳能公路路面材料的制造方法。本发明专利技术提供的太阳能公路路面材料具有良好的透光性、承载能力、耐磨性、抗滑性、疏水性，而且可加热，维修更换均比较简便。

Solar energy highway pavement material and manufacturing method thereof

The invention provides a solar road material, the hydrophobic layer comprises a substrate and a coating on the substrate, the substrate comprises the following components by weight: 70 to 80 portions of silica glass particles, 7 to 10 portions of sodium carbonate, 1 ~ 2, 2 ~ 3 thermal conductivity of quartz powder, epoxy resin from 6 to 9, 2 to 3 portions of curing agent, coupling agent 0.5 to 1 parts, the hydrophobic layer of hydrophobic layer of silicon dioxide. The invention also discloses the manufacturing method of the solar road surface material. The solar road surface material provided by the invention has good light transmission, carrying capacity, abrasion resistance, skid resistance, hydrophobicity, and can be heated, and the maintenance and replacement are simple and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能公路路面材料及其制造方法
本专利技术涉及一种道路建筑材料
，特别是涉及一种太阳能公路路面材料及其制造方法。
技术介绍
随着全球以石油为主的化工能源的不断开采，太阳能作为用之不竭的清洁能源正在逐渐被各国所重视并得到了广泛应用。目前太阳能公路的研究也在国内外开展起来，太阳能公路是将现有具有交通功能的公路与太阳能光伏发电技术相结合的一种形态，具有发电、温控、智能化交通等功能，是一个复杂的系统工程。作为太阳能公路的重要组成部分，其面层材料在透光性、强度、抗滑性及经济性等方面有较高的要求，目前可采用的材料均难以同时满足这些要求，因此太阳能公路路面材料是现阶段研究的难点和重点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种太阳能公路路面材料，其具有良好的透光性、承载能力、耐磨性、抗滑性、疏水性，而且可加热，维修更换均比较简便。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种太阳能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅70～80份，玻璃微球7～10份，碳酸钠1～2份，导热石英粉2～3份，环氧树脂6～9份，固化剂2～3份，偶联剂0.5～1份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。优选地，本专利技术所述导热石英粉由以下步骤制成：将石英加入水中，搅拌成分散均匀的浆料，将氧化锆球、十二烷基苯磺酸钠加入浆料中，调节ph值为1后转入搅拌磨中，800rpm转速下球磨3小时，取出后90℃下烘干得到导热石英粉。优选地，本专利技术所述环氧树脂为环氧树脂E-44。优选地，本专利技术所述固化剂为二亚乙基三胺。优选地，本专利技术所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述太阳能公路路面材料的制造方法。为解决上述技术问题，技术方案是：一种太阳能公路路面材料的制造方法，包括以下步骤：1)按重量份称取基材中的各组分，将各组分加入搅拌机中，搅拌20～30分钟后得到混合料，将混合料浇注入实现涂有脱模剂的模具中固化24小时，脱模后得到基材；2)将基材浸没于超纯水，然后放入超声清洗机中，600W超声功率、120kHz频率下超声清洗4分钟，取出后转入双氧水中，加热至60℃后保温处理2小时，取出后60℃下烘干得到预处理基材；3)将正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷加入无水乙醇中，搅拌均匀后加入盐酸，置于65℃的水浴中恒温搅拌反应3小时，陈化24小时后得到二氧化硅溶胶；4)将步骤3)得到的二氧化硅溶胶均匀涂抹于步骤2)得到的预处理基材上，然后放入煅烧炉中，以10℃/分的速度从室温升温至200℃后保温2小时，然后升温至450℃后保温2小时，自然冷却至室温后取出得到基材表面上覆有二氧化硅疏水层的太阳能公路路面材料。其中，本专利技术中的基材可以根据实际需要浇注成大小厚度不一的板材，覆盖二氧化硅疏水层以及养护后拼装铺筑在路面上，也可将搅拌好的混合料直接摊铺在路面上(只是疏水性方面达不到很高的要求)。此外，为实现加热目的，在浇注或直接摊铺时在内部埋设有发热元件，通电后即可加热路面。优选地，所述步骤2)中，双氧水的浓度为30％。优选地，所述步骤3)中，正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷的摩尔比为2:1。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术基材中的环氧树脂可在固化剂作用下固化，将各组分连接在一起，形成高强度路面材料，其中，二氧化硅提供了很好的承载能力、耐磨性，玻璃微球提供了很好的透光性，偶联剂能有效提高各组分之间的相容性和连接强度。(2)如果太阳能公路路面有积水则会影响路面的各项性能，因此本专利技术将基材超声清洗后用双氧水加热处理得到了预处理基材，清洗了表面杂质并产生了羟基基团，然后以正硅酸乙酯为前驱体、以二甲基二乙氧基硅烷为制孔剂通过溶胶凝胶方法制得了具有高透过率的二氧化硅溶胶，再将其均匀涂抹于预处理基材后进行煅烧处理得到了二氧化硅疏水层，该二氧化硅疏水层中的二氧化硅呈倾斜的纳米棒阵列状，因此具有非常好的疏水性，使得太阳能公路路面材料也具备了很好的疏水性。(3)石英具有优良的透光性、抗滑性、导热性、耐酸性，本专利技术将石英在十二烷基苯磺酸钠的空间位阻稳定作用下通过搅拌磨球磨制得粒度较小、分散度较好的导热石英粉，该导热石英粉能很好地分散于基材中，从而有效提高太阳能公路路面材料的透光性、抗滑性、导热性、耐酸性，使得太阳能公路路面在加热时能很好地分散热量。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1太阳能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅70份，玻璃微球10份，碳酸钠2份，导热石英粉3份，环氧树脂E-449份，二亚乙基三胺3份，硅烷偶联剂KH5501份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。导热石英粉由以下步骤制成：将石英加入水中，搅拌成分散均匀的浆料，将氧化锆球、十二烷基苯磺酸钠加入浆料中，调节ph值为1后转入搅拌磨中，800rpm转速下球磨3小时，取出后90℃下烘干得到导热石英粉。该太阳能公路路面材料的制造方法包括以下步骤：1)按重量份称取基材中的各组分，将各组分加入搅拌机中，搅拌30分钟后得到混合料，将混合料浇注入实现涂有脱模剂的模具中固化24小时，脱模后得到基材；2)将基材浸没于超纯水，然后放入超声清洗机中，600W超声功率、120kHz频率下超声清洗4分钟，取出后转入浓度为30％的双氧水中，加热至60℃后保温处理2小时，取出后60℃下烘干得到预处理基材；3)将摩尔比为2:1的正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷加入无水乙醇中，搅拌均匀后加入盐酸，置于65℃的水浴中恒温搅拌反应3小时，陈化24小时后得到二氧化硅溶胶；4)将步骤3)得到的二氧化硅溶胶均匀涂抹于步骤2)得到的预处理基材上，然后放入煅烧炉中，以10℃/分的速度从室温升温至200℃后保温2小时，然后升温至450℃后保温2小时，自然冷却至室温后取出得到基材表面上覆有二氧化硅疏水层的太阳能公路路面材料。实施例2太阳能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅75份，玻璃微球8份，碳酸钠2份，导热石英粉3份，环氧树脂E-449份，二亚乙基三胺3份，硅烷偶联剂KH5500.5份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。该太阳能公路路面材料的制造方法与实施例1相同。实施例3太阳能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅80份，玻璃微球7份，碳酸钠1份，导热石英粉2份，环氧树脂E-448份，二亚乙基三胺2份，硅烷偶联剂KH5500.6份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。该太阳能公路路面材料的制造方法与实施例1所不同的是步骤1)中，搅拌的时间为20分钟。实施例4太阳能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅76份，玻璃微球9份，碳酸钠1.5份，导热石英粉2.5份，环氧树脂E-447份，二亚乙基三胺2.5份，硅烷偶联剂KH5500.8份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。该太阳能公路路面材料的制造方法与实施例1所不同的是步骤1)中，搅拌的时间为25分钟。经检测，实施例1-4的各项性能指标如表I所示。表I由表I可看出：实施例1-4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能公路路面材料，其特征在于：包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅70～80份，玻璃微球7～10份，碳酸钠1～2份，导热石英粉2～3份，环氧树脂6～9份，固化剂2～3份，偶联剂0.5～1份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能公路路面材料，其特征在于：包括基材以及覆于基材表面的疏水层，所述基材包括以下重量份的组分：二氧化硅70～80份，玻璃微球7～10份，碳酸钠1～2份，导热石英粉2～3份，环氧树脂6～9份，固化剂2～3份，偶联剂0.5～1份，所述疏水层为二氧化硅疏水层。2.根据权利要求1所述的一种太阳能公路路面材料，其特征在于：所述导热石英粉由以下步骤制成：将石英加入水中，搅拌成分散均匀的浆料，将氧化锆球、十二烷基苯磺酸钠加入浆料中，调节ph值为1后转入搅拌磨中，800rpm转速下球磨3小时，取出后90℃下烘干得到导热石英粉。3.根据权利要求2所述的一种太阳能公路路面材料，其特征在于：所述环氧树脂为环氧树脂E-44。4.根据权利要求3所述的一种太阳能公路路面材料，其特征在于：所述固化剂为二亚乙基三胺。5.根据权利要求4所述的一种太阳能公路路面材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种太阳能公路路面材料的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1)按重量份称取基材中的各组分，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林江，
申请(专利权)人：绍兴兰亭太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33