一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层，该涂层由适用于沥青路面的基底层和构建于基底层之上的微纳米结构组成；所述基底层为路用丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合固化而成；所述微纳米结构由碳纳米管在基底层表面均匀分散而成；所述基底层的厚度为1～2mm；所述的碳纳米管管径为5～15nm；长度为2～8μm；比表面积≥250m2/g；电阻率为100mΩ

【技术实现步骤摘要】
一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]交通运输是国民经济发展的基础和先导，交通运输的发展水平与国民经济的发展有着十分重要的联系。由于我国地处亚欧板块，且幅员辽阔，具有复杂的气候特点。除了少部分地区外多数地区在冬季都会有零下的气温情况出现，这对我国道路交通安全的影响极大。如果路面冰层、积雪不及时处理，公民的行车安全受到严重的威胁。与此同时，路面积雪结冰现象还会破坏路面结构，造成交通阻塞，给国民经济造成严重影响，因此对沥青路面防/除冰方法的研究就显得十分具有现实意义和经济效益。
[0003]为了消除沥青路面结冰带来的安全隐患。现阶段，针对冬季沥青路面积雪结冰问题，目前主要的防冰、除冰方法有人工除冰法、机械除冰法、融雪剂法、热力融雪化冰法、自应力弹性路面除冰雪法等。但是以上各种防冰、除冰方法都存在环境污染或成本较高的问题。随着时代的发展，社会的进步，节约资源、保护环境的可持续发展意识在人们心中日渐加强。为迎合绿色环保的发展理念，亟需研究一种防冰、除冰性能良好、对路面结构没有破坏、绿色环保、融雪除冰功能持久的路面除冰雪方法。因此，研究一种工艺简单、性价比高、能耗低的除冰雪技术，对公路沥青路面防冰、除冰具有重要的意义。
[0004]超疏水涂层可以促进水滴滚落，延缓水滴的结冰时间，并能降低冰层与涂层表面的粘附力。但当冬季气温较低，并且雨雪较大时。路面雨雪无法及时排出，仍会出现道路结冰现象。此时就需要一种能够主动清除路面冰层的方法。微波加热是通过极性介质材料对微波的吸收作用从而将微波的电磁能转化为介质的热能来实现的。由于微波加热具有热响应速度快，热传导过程少，选择性加热等优点。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层及其制备方法，该涂层仿造荷叶表面具有的超疏水结构，结合微波加热原理，得到一种适用于沥青路面可微波加热的丙烯酸超疏水涂层；本专利技术的另一目的在于提供一种解决公路沥青路面防冰、除冰问题的新方法。
[0006]为达到上述目的，采用技术方案如下：
[0007]一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层，该涂层由适用于沥青路面的基底层和构建于基底层之上的微纳米结构组成；
[0008]所述基底层为路用丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合固化而成；
[0009]所述微纳米结构由碳纳米管在基底层表面均匀分散而成。
[0010]按上述方案，所述基底层的厚度为1～2mm。
[0011]按上述方案，所述的碳纳米管管径为5～15nm；长度为2～8μm；比表面积≥250m2/
g；电阻率为100mΩ
·
cm。
[0012]上述可微波加热的丙烯酸超疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0013]丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合均匀后涂刷制得基底层；使用气泵喷枪将碳纳米管的乙醇分散液喷涂在基底层上，使碳纳米管粒子以气雾的形式均匀分布在未固化基底层表面，固化后得到可微波加热的丙烯酸超疏水涂层。
[0014]按上述方案，所述碳纳米管的乙醇分散液按重量份数计碳纳米管粒子1份，18～22份。
[0015]按上述方案，所述碳纳米管的乙醇分散液的喷涂量为55mL/m2～65mL/m2。
[0016]一种可微波加热的沥青路面，由沥青混凝土路面及构建于其上的上述可微波加热的丙烯酸超疏水涂层组成。
[0017]按上述方案，所述沥青混凝土路面的级配为AC
‑
16。
[0018]一种道路除冰方法，包括以下步骤：
[0019]以上述可微波加热的沥青路面铺设道路；冰层覆盖后采用微波加热除冰。
[0020]相对于现有技术，本专利技术有益效果如下：
[0021]本专利技术可微波加热的丙烯酸超疏水涂层具有良好的超疏水、抗凝冰、耐老化和耐磨损性能，同时也能够满足路面性能要求。
[0022]本专利技术可微波加热的丙烯酸超疏水涂层具有良好的微波加热性能，由于丙烯酸涂层具有较强隔热性能，因此微波加热时，涂层表面的热量较难传导至沥青路面内部，避免了因加热带来的损坏。
附图说明
[0023]图1：本专利技术可微波加热的沥青路面示意图。
具体实施方式
[0024]以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。
[0025]具体实施方式中提供了一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层，该涂层由适用于沥青路面的基底层和构建于基底层之上的微纳米结构组成；所述基底层为路用丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合固化而成；所述微纳米结构由碳纳米管在基底层表面均匀分散而成。
[0026]具体地，所述的碳纳米管管径为5～15nm；长度为2～8μm；比表面积≥250m2/g；电阻率为100mΩ
·
cm。
[0027]应用在沥青路面上时，所述基底层的厚度为1～2mm。
[0028]具体实施方式还提供了上述可微波加热的丙烯酸超疏水涂层的制备方法：
[0029]丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合均匀后涂刷制得基底层；使用气泵喷枪将碳纳米管的乙醇分散液喷涂在基底层上，使碳纳米管粒子以气雾的形式均匀分布在未固化基底层表面，固化后得到可微波加热的丙烯酸超疏水涂层。
[0030]具体地，所述碳纳米管的乙醇分散液按重量份数计碳纳米管粒子1份，18～22份；喷涂量为55mL/m2～65mL/m2。
[0031]具体实施方式还提供了一种可微波加热的沥青路面，由沥青混凝土路面及构建于其上的上述可微波加热的丙烯酸超疏水涂层组成，参照附图1所示。
[0032]具体地，所述沥青混凝土路面的级配为AC
‑
16。
[0033]本专利技术还提供了一种道路除冰方法，包括以上述可微波加热的沥青路面铺设道路；冰层覆盖后采用微波加热除冰。
[0034]以下实施例中的丙烯酸漆为天鹅涂料(武汉)科技股份有限公司生产的TS300特黑丙烯酸聚氨酯哑光面漆；丙烯酸固化剂为天鹅涂料(武汉)科技股份有限公司生产丙烯酸聚氨酯面漆固化剂。以下简称为丙烯酸和固化剂。所述基底层为路用丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合固化而成。基底层的抗剪强度为25MPa，固化时间为<4h。
[0035]实施例1：
[0036]本专利技术涉及到的具有微波加热功能的丙烯酸超疏水涂层，其制备方法如下：
[0037]按重量分数取3份路用丙烯酸漆和1份丙烯酸固化剂。将丙烯酸固化剂分散在丙烯酸漆中，慢速搅拌1分钟，使丙烯酸漆和丙烯酸固化剂完全融合，制得基底层。在沥青路面表面均匀涂布基底层。按重量份数称取1份碳纳米管粒子和18～22份无水乙醇。将碳纳米管粒子分散在无水乙醇中，慢速搅拌10min～15min，制的微纳米结构。使用气泵喷枪将该分散液喷涂在基底层上，使碳纳米管粒子以气雾的形式均匀分布在未固化涂料表面，待涂料完全固化后即可制得具有微波加热功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可微波加热的丙烯酸超疏水涂层，其特征在于该涂层由适用于沥青路面的基底层和构建于基底层之上的微纳米结构组成；所述基底层为路用丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合固化而成；所述微纳米结构由碳纳米管在基底层表面均匀分散而成。2.如权利要求1所述可微波加热的丙烯酸超疏水涂层，其特征在于所述基底层的厚度为1～2mm。3.如权利要求1所述可微波加热的丙烯酸超疏水涂层，其特征在于所述的碳纳米管管径为5～15nm；长度为2～8μm；比表面积≥250m2/g；电阻率为100mΩ
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cm。4.权利要求1所述可微波加热的丙烯酸超疏水涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：丙烯酸漆和丙烯酸固化剂混合均匀后涂刷制得基底层；使用气泵喷枪将碳纳米管的乙醇分散液喷涂在基底层上，使碳纳米管粒子以气雾的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭超，胡雨冬，杨汉能，徐方，刘雅峰，吴天昊，刘航，阮迪，阳东锦，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：