一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料及制备方法技术

本发明专利技术提出一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料及制备方法，通过将纳米二氧化钛、低温发泡剂、高温发泡剂、玻璃粉、分散剂使用搅拌机混合，使用涡旋气流分散机进行分散处理，得到复合物；将复合物与填料、环氧树脂、固化剂、流平剂、抗氧剂、玻璃纤维加入到高速混合机中搅拌，分散均匀，得到混合物料；将混合物料使用双螺杆挤出机进行挤出、压片，使用粉碎研磨机进行粉碎、研磨，得到一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料。含有的高低温发泡剂在低温挤出时发泡分散，高温发泡剂在高温固化使用时发泡，增大了纳米二氧化钛与汽车尾气、光源的接触；本发明专利技术的涂料施工便捷，应用范围广，在混凝土路面、沥青路面等可以直接使用涂料进行涂层。

A road transparent coating for purifying automobile exhaust and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料及制备方法
本专利技术涉及环保材料
，特别是涉及一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料及制备方法。
技术介绍
汽车尾气是汽车使用时产生的废气，含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。因此，对汽车尾气的净化极其重要。由于汽车运行严重的分散性和流动性，给净化处理技术带来一定的限制。常用的净化措施是使汽车尾气由原有毒气体转变成为无毒气体，再排放到大气中，从而可减少对大气环境的污染。如将CO氧化成CO2，HC氧化成CO2和H2O，NOx被还原成为N2等。采用的催化剂有氧化锰-氧化铜，氧化铬-氧化镍-氧化铜等金属氧化物或白金属（铂）等贵金属，它们都可以起到净化CO、HC、NOx的作用。纳米二氧化钛是目前应用成熟的光催化降解材料，由于受量子尺寸效应、量子隧道效应、界面效应等的影响，纳米二氧化钛具有不同于传统的晶体和非晶体的独特性质。纳米二氧化钛可以降解各类有机苯、烃、氮氧化物。目前已有技术报道将纳米二氧化钛催化剂用于路面材料以实现道路路面净化汽车尾气的相关研究。中国专利技术专利公开号CN108640577A公开了一种具有空气净化功能的路面砖及其制备方法，通过将城市建筑垃圾、改性海泡石、赤泥、水泥、钾长石、页岩石、火山岩、沙漠风积沙、植物秸秆、黄糊精、聚丙烯纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛、早强剂、减水剂复合制备成路面砖，其具有丰富的微孔并负载纳米用于净化空气。另外，还有在沥青混凝土路表面涂布一层净化空气材料以实现尾气分解。然而，技术人员在具体实施时，现有技术存在较多的问题。纳米二氧化钛实现对汽车尾气的快速降解要满足3个条件：充分吸附尾气、光催化剂能够与尾气充分接触、有足够的的自然光。然而，将纳米二氧化钛直接加入沥青、混凝土、面砖会导致纳米二氧化钛界面降低及与尾气接触性降低，同时难以接触自然光，因此光降解效率低。技术人员希望将纳米二氧化钛做成涂层用于路面。中国专利技术专利公开号CN106284016B公开了一种净化尾气的功能复合型树脂铺装及其制备方法，该专利技术为层状复合结构，由下到上分别设置有高浓度光催化树脂层和光催化剂碎石负载层，树脂材料与原路面粘结性能强、不易起皮剥落，提高光催化涂层的耐久性，同时为碎石层提供粘附承载功能。但由于缺少微孔，涂层面与尾气接触不良，而且透光性存在问题，仍然影响降解效率。为了提升路面材料与汽车尾气的吸附接触以及透光性，有必要提出一种用于净化汽车尾气的新型路面透明涂料，进而达到高效净化汽车尾气的目的。
技术实现思路
针对目前路面净化汽车尾气效率低的问题，本专利技术提出一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料及制备方法，从而提升路面材料与汽车尾气的吸附接触以及透光性，达到高效净化汽车尾气的目的。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：（1）将纳米二氧化钛、低温发泡剂、高温发泡剂、玻璃粉、分散剂使用搅拌机混合，使用涡旋气流分散机进行分散处理，得到复合物；所述低温发泡剂为苯磺酰肼；所述高温发泡剂为N,N二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺中的一种或两种；（2）将复合物与填料、环氧树脂、固化剂、流平剂、抗氧剂、玻璃纤维加入到高速混合机中搅拌，分散均匀，得到混合物料；（3）将混合物料使用双螺杆挤出机进行挤出、压片，使用粉碎研磨机进行粉碎、研磨，得到一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料。所述纳米二氧化钛的粒径为1-100nm；所述玻璃粉的粒径小于20μm；所述分散剂为硬脂酸、氧化聚乙烯蜡中的一种或两种；所述填料为云母粉；所述环氧树脂为SM609环氧树脂、SM604F环氧树脂中的一种；所述固化剂为双氰胺与葵二酸二酰肼以质量比1:1的配合物；所述流平剂为丙烯酸流平剂；所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；所述玻璃纤维为耐碱玻璃纤维。优选的，步骤（1）中所述纳米二氧化钛、低温发泡剂、高温发泡剂、玻璃粉、分散剂的质量比例为100：0.5-1：1-2：20-30：1-3。优选的，步骤（1）中所述涡旋气流分散的转速为1900rpm。涡旋气流分散机分散处理是通过将物料通入涡旋气流分散机，物料在涡旋高速气流的冲击下，进行多次分散直至分散均匀。优选的，步骤（2）中所述复合物、填料、环氧树脂、固化剂、流平剂、抗氧剂、玻璃纤维的质量比例为30-40：3-5：30-35：1-2：1-3：1-2：3-4。优选的，步骤（2）中所述高速混合的温度为50-70℃，转速为100-150rpm，时间为20-40min。优选的，步骤（3）中所述挤出、压片的处理温度为90-130℃。根据选择的环氧树脂软化温度选择挤出加工温度。进一步优选SM609环氧树脂的挤出温度为120-130℃；SM604F环氧树脂的挤出温度为90-100℃。优选的，步骤（3）中所述粉碎、研磨后粒径为1-10μm。公知的，纳米二氧化钛具有良好的光催化降解活性，可以与汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物及硫氧化合物反应分解。但是，纳米二氧化钛实现对汽车尾气的快速降解要满足3个条件：充分吸附尾气、纳米二氧化钛比表面积大能够与尾气充分接触、有足够的的自然光。鉴于此，本专利技术在制备热固性粉末涂料时加入纳米二氧化钛、高低温发泡剂和玻璃粉。其一，在对涂料加热固化时其中分散的高温发泡剂会逐步释放气体，使涂层形成丰富的微孔，该微孔有利于涂层充分吸附尾气，并促进尾气与纳米二氧化钛的接触；其二，其中分散的玻璃粉有利于提升涂层的透光性，同时入射光在涂层中不断反射，从而使纳米二氧化钛在充分光源下进行光催化降解净化尾气。进一步的，低温发泡剂为苯磺酰肼的分解温度为100℃，当物料在涡旋气流分散机中分散处理时，苯磺酰肼粘附在纳米二氧化钛、玻璃粉的表面，经双螺杆挤出机在90-110℃挤出压片时，苯磺酰肼进行发泡产生的气体冲击使纳米二氧化钛、玻璃粉均匀分散在涂料中；同时，通过发泡后的物料变得疏松也易于粉碎研磨。而高温发泡剂N,N二亚硝基五次甲基四胺为乳黄色细粉、分解温度为195-200℃，偶氮二甲酰胺是淡黄色粉末、分解温度为190℃，在经双螺杆挤出机在90-130℃挤出压片时不会发泡，而是分散在涂料中。当该涂料在使用时，需要将粉末涂料先喷涂于路面表面，然后再将粉末涂料高温固化，在固化时高温发泡剂进行发泡，逐步产生气体，从而使得固化后的涂层面存在丰富的微孔，有利于充分吸附汽车尾气。更进一步的，该涂料可采用滚涂、淋涂、火焰等多种涂装方式铺装于路面，施工方便，应用范围不受限制，在混凝土路面、沥青路面可以直接涂层，无需对路面重铺。现有的净化汽车尾气的路面涂料对汽车尾气的净化效率低，限制了其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：/n（1）将纳米二氧化钛、低温发泡剂、高温发泡剂、玻璃粉、分散剂使用搅拌机混合，使用涡旋气流分散机进行分散处理，得到复合物；所述低温发泡剂为苯磺酰肼；所述高温发泡剂为N,N二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺中的一种或两种；/n（2）将复合物与填料、环氧树脂、固化剂、流平剂、抗氧剂、玻璃纤维加入到高速混合机中搅拌，分散均匀，得到混合物料；/n（3）将混合物料使用双螺杆挤出机进行挤出、压片，使用粉碎研磨机进行粉碎、研磨，得到一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：
（1）将纳米二氧化钛、低温发泡剂、高温发泡剂、玻璃粉、分散剂使用搅拌机混合，使用涡旋气流分散机进行分散处理，得到复合物；所述低温发泡剂为苯磺酰肼；所述高温发泡剂为N,N二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二甲酰胺中的一种或两种；
（2）将复合物与填料、环氧树脂、固化剂、流平剂、抗氧剂、玻璃纤维加入到高速混合机中搅拌，分散均匀，得到混合物料；
（3）将混合物料使用双螺杆挤出机进行挤出、压片，使用粉碎研磨机进行粉碎、研磨，得到一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料。


2.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料的制备方法，其特征在于：
所述纳米二氧化钛的粒径为1-100nm；
所述玻璃粉的粒径小于20μm；
所述分散剂为硬脂酸、氧化聚乙烯蜡中的一种或两种；
所述填料为云母粉；
所述环氧树脂为SM609环氧树脂、SM604F环氧树脂中的一种；
所述固化剂为双氰胺与葵二酸二酰肼以质量比1:1的配合物；
所述流平剂为丙烯酸流平剂；
所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；
所述玻璃纤维为耐碱玻璃纤维。


3.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面透明涂料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾军堂，陈庆，张俊，何方，刘超，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51