一种降低沥青路面结冰点的材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于道路路面防冻除冰技术领域，具体涉及一种降低沥青路面结冰点的材料及其制备方法，按照重量份计，制备该材料的原料包括：氯化物55～85份，水90

【技术实现步骤摘要】
一种降低沥青路面结冰点的材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于道路路面防冻除冰
，具体涉及一种降低沥青路面结冰点的材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，道路交通已经成为现代化城市的生命线。但是冬季的冰雪路面安全隐患很大，导致交通事故频发，不仅降低了道路的运输效率，同时造成了人民的生命和财产损失。而且道路冰雪问题持续时间长、危害大，严重影响了城市的正常生产、生活。
[0003]目前所应用的传统的清雪方式，主要是机械清雪和撒布融雪剂，以达到清除道路冰雪的目的，但是机械清雪不仅要投入大量机械，还需要大量人工作业，耗时耗力；撒布融雪剂则会对道路和附属设施造成腐蚀破坏，会污染道路两侧农田作物、绿化植被，存在严重的环保问题。总之，传统的清雪方式存在诸多弊端，不仅投入的成本高、人工量大、难以大范围推广，还不符合绿色化的发展趋势。
[0004]为了方便快捷、安全环保的清雪，主动除冰雪技术越来越受到关注，其通过在路面铺装材料内掺入一定量的主动除冰材料，通过车辆荷载及毛细管作用，氯化物从路面内部逐渐析出而达到清扫冰雪的目的，该技术方便环保，还大大降低了成本，但仍存在一些问题，即在高温多雨季节，路面内的氯化物易快速流失，影响清雪除冰效果的同时还缩短了材料作用时间，降低了路面主动清雪的使用年限。

技术实现思路

[0005]为了解决上述提到的技术问题，本专利技术提供了一种降低沥青路面结冰点的材料及其制备方法，该材料具有缓释功能，避免了夏季高温多雨季节有效盐分的快速流失，在保证具有良好清雪除冰效果的同时，延长了材料的使用年限。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术一方面提供了一种降低沥青路面结冰点的材料，按照重量份计，制备该材料的原料包括：氯化物55～85份，水90
‑
120份、无机多孔载体20～40份，覆膜材料9～17份，偶联剂稀释液15～30份。
[0008]优选地，按照重量份计，制备该材料的原料包括：氯化物60～80份，水100
‑
110份、无机多孔载体20～40份，覆膜材料13～15份，偶联剂稀释液15～30份。
[0009]在一些实施方式中，所述氯化物包括氯化钠、氯化镁以及氯化钙中的至少一种。
[0010]优选地，所述氯化物为氯化钙。
[0011]在一些实施方式中，所述无机多孔载体包括沸石粉、硅藻土、膨润土中的至少一种。
[0012]在一些实施方式中，所述硅藻土为预处理的硅藻土，预处理步骤包括：将原始硅藻土置于380
‑
420℃煅烧3
‑
5h得到一级硅藻土，将一级硅藻土在75
‑
85℃以20％硫酸溶液浸渍
处理1.5
‑
2.5h得到二级硅藻土，将二级硅藻土在65
‑
75℃以5％氢氧化钠溶液浸渍处理5
‑
9min，经过抽滤、洗涤和干燥后得到三级硅藻土。
[0013]优选地，硅藻土的预处理具体步骤包括：将原始硅藻土在395℃条件下煅烧4h得到一级硅藻土，将一级硅藻土在78℃以20％硫酸溶液浸渍处理2h得到二级硅藻土，将二级硅藻土在70℃以5％氢氧化钠溶液浸渍处理7min，经过抽滤、洗涤和干燥后得到三级硅藻土。
[0014]更优选地，所述原始硅藻土的粒径为200
‑
400目。
[0015]本专利技术对所述原始硅藻土的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到。
[0016]硅藻土因具有丰富的孔结构和较大的比表面积，其可以作为吸附水合盐的载体，但是实际上硅藻土的许多孔结构内被杂质填充，导致其吸附氯化物有效成分的能力较弱，进一步限制了在冬季融雪除冰的长效使用，本申请先后通过特定条件的高温煅烧、酸洗和碱洗，使得到的三级硅藻土具有丰富的介孔，提高了硅藻土的容纳体积和比表面积，使得硅藻土在作为氯化物的多孔载体时有更强的吸附能力，从而实现作为融雪除冰成分的长效利用，申请人认为首先通过高温煅烧可以使一些物质分解去除，但煅烧之后其表面和孔隙内存在碎屑，进一步采用特定酸洗浸渍去掉了金属氧化物而起到了疏通孔隙的作用，保证了硅藻土具有较大的比表面积和吸附能力，但是申请人在研究中意外发现酸洗之后的二级硅藻土虽然可以对氯化钙均匀吸附，但所承载氯化钙的吸水速率相对慢，这将使得在冰雪天气中水通过毛细管作用渗入到包覆结构中被吸附的氯化钙吸收，进一步影响盐溶液从结构内部逐渐转移到道路表面，本申请在酸洗浸渍之后进行特定的碱洗浸渍处理之后的三级硅藻土所承载氯化钙的吸水速率快，可能是由于碱洗处理使得硅藻土表面形成了更多的介孔，为水和盐水溶液的扩散提供传质通道，有利于融雪成分的及时释放。
[0017]在一些实施方式中，所述覆膜材料包括改性环氧树脂和固化剂，二者的重量比为(3
‑
4)：1。
[0018]在一些实施方式中，所述改性环氧树脂的制备步骤包括：将环氧树脂与稀释剂混合后保温5
‑
15min，然后加热至60
‑
70℃，加入二乙醇胺，反应2
‑
3h后降温，接着加入醋酸中和至中性，再加入去离子水稀释即得到所述改性环氧树脂。
[0019]在一些实施方式中，所述环氧树脂为F
‑
51酚醛环氧树脂，环氧当量为0.5
‑
0.58eq/100g。
[0020]在一些实施方式中，所述稀释剂为乙二醇二缩水甘油醚，所述环氧树脂与稀释剂的重量比为1：(0.1
‑
0.5)，优选为1:0.35。
[0021]在一些实施方式中，所述二乙醇胺与环氧树脂的重量比为1：(5.2
‑
5.6)，优选为1:5.4。
[0022]在一些实施方式中，所述醋酸的用量为所述二乙醇胺用量的40
‑
50wt％。
[0023]在一些实施方式中，所述固化剂为聚醚二元胺固化剂，优选为固化剂D230。
[0024]现有技术中主动除冰雪方式一般是在路面材料内掺入一定的除冰材料，通过车辆荷载和毛细管作用，使得氯化物从路面内部逐渐析出而达到去除冰雪的目的，但是在高温多雨的夏季，掺入路面内的氯化物容易快速流失，申请人研究后发现通过采用一定的覆膜材料将吸附氯化物的多孔载体包覆起来，使其在夏季多雨的条件下减少氯化物有效成分的释放，若想达到这种效果覆膜材料的选择非常关键，有一些研究常选择环氧树脂来作为覆膜材料，但是申请人发现会存在一些问题，首先夏季高温多雨的环境比较恶劣，常规的环氧
树脂固化后长期在这种湿热条件下会使覆膜表面出现许多孔隙而吸水严重，进一步使包裹的氯化物渗出，造成融雪成分的提前释放而浪费，申请人通过大量的研究后发现采用一种特殊的改性环氧树脂，具体通过将环氧树脂与稀释剂混合后保温5
‑
15min，然后加热至60
‑
70℃，加入二乙醇胺，反应2
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低沥青路面结冰点的材料，其特征在于，按照重量份计，制备该材料的原料包括：氯化物55～85份，水90
‑
120份、无机多孔载体20～40份，覆膜材料9～17份，偶联剂稀释液15～30份。2.根据权利要求1所述的一种降低沥青路面结冰点的材料，其特征在于，所述无机多孔载体包括沸石粉、硅藻土、膨润土中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种降低沥青路面结冰点的材料，其特征在于，所述硅藻土为预处理的硅藻土，预处理步骤包括：将原始硅藻土置于380
‑
420℃煅烧3
‑
5h得到一级硅藻土，将一级硅藻土在75
‑
85℃以20％硫酸溶液浸渍处理1.5
‑
2.5h得到二级硅藻土，将二级硅藻土在65
‑
75℃以5％氢氧化钠溶液浸渍处理5
‑
9min，经过抽滤、洗涤和干燥后得到三级硅藻土。4.根据权利要求1所述的一种降低沥青路面结冰点的材料，其特征在于，所述覆膜材料包括环氧树脂和固化剂，二者的重量比为(3
‑
4)：1。5.根据权利要求1所述的一种降低沥青路面结冰点的材料，其特征在于，所述环氧树脂为改性环氧树脂，其制备步骤包括：将环氧树脂与稀释剂混合后保温5
‑
15min，然后加热至60
‑
70℃，加入二乙醇胺，反应2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李冠杰，王敬维，许守岩，刘丹阳，夏宏图，
申请(专利权)人：长春市城建维护集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：