主动调节路面温度涂层材料的制备方法和使用方法技术

技术编号:8297089 阅读:187 留言:0更新日期:2013-02-06 21:38
本发明专利技术涉及一种主动调节路面温度涂层材料的制备方法和使用方法。沥青路面对太阳光的吸收率超过80%,高温季节易造成城市热岛效应。本发明专利技术将多孔骨架材料焙烧冷却后加入硫酸,恒温水浴中稀释过滤至中性;干燥研磨备用;加入储能相变材料的无水乙醇溶液中,搅拌烘干研磨得到改性储能相变材料;再加入到阳离子乳化沥青中,依次加入聚氨酯改性水性环氧树脂、聚氨酯水性环氧树脂类固化剂、水,得到涂层材料。本发明专利技术的储能材料为固-液相变材料,相变潜热大,当夏季路面温度高于相变材料的相变温度时,相变材料通过相转变吸收热量,降低路面整体温度;当冬季路面温度低于相变材料的相变温度时,相变材料通过相转变释放热量,提高路面整体温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种路面涂层材料,具体涉及一种。
技术介绍
浙青路面对太阳光的吸收率超过80%,高温季节易造成城市热岛效应。目前,关于调节路面温度、缓解城市热岛效应的方法主要有热反射涂层、透水式路面、保水式路面和热阻式路面等。这些方法缺点明显,热反射涂层技术造价成本较高,达到300— 400元/m2 ;透水式路面和保水式路面抗水损害能力不好,路面耐久性较差;热阻式路面阻断了热量向路面结构内部的传递,导致路面内部温度差异较大,容易使路面产生温缩裂缝,降低路面耐久性能。因此,如何保证浙青路面在具有良好性能及其行车舒适的情况下降低浙青路面温度、·减缓城市热岛效应是主要的技术难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够蓄热、储能、提高路面对温度变化的适应能力的。本专利技术所采用的技术手段是 主动调节路面温度涂层材料的制备方法,其特征在于 由以下步骤实现 步骤一将10 50重量份的多孔骨架材料在450°C 550°C的温度条件下焙烧2 4小时,冷却至室温后加入50 100重量份的70%硫酸溶液,置于70°C的恒温水浴中3 4小时,然后加入去离子水稀释并过滤直至滤液呈中性为止; 步骤二 将步骤一所得材料移入干燥的容器中,置于110°C的恒温干燥箱中干燥24小时,研磨至50 100目备用; 步骤三称取10 60重量份的储能相变材料加入到50 80重量份的无水乙醇中搅拌形成溶液;再称取10 60重量份步骤二所得材料加入其中,置于70°C的恒温水浴槽中搅拌2 3小时,烘干、研磨得到改性储能相变材料; 步骤四称取20 40重量份的由步骤三所得到的改性储能相变材料加入到10 20重量份的阳离子乳化浙青中,然后依次加入10 30重量份的聚氨酯改性水性环氧树脂、10 30重量份的聚氨酯水性环氧树脂类固化剂、10 40重量份的水,得到主动调节路面温度的涂层材料。步骤一中,多孔骨架材料选自硅藻土、膨胀珍珠岩、漂珠、4A分子筛、5A分子筛、IOX分子筛、13X分子筛、膨润土、硅胶。步骤三中,储能相变材料选自烷烃类石蜡中的正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、正二十七烷,或硬脂酸系列中的硬脂酸异丙酸、硬脂酸丁酯、乙烯丁酯、癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕榈酸、硬脂酸。步骤四中,聚氨酯改性水性环氧树脂是以聚乙二醇和甲苯_2,4 二异氰酸酯为原料,在70°C反应条件下反应2h合成出含有-NCO的聚氨酯预聚体,将去水后的环氧树脂与上述聚氨酯预聚体在氮气气氛、70°C反应条件下反应I小时即可得聚氨酯改性环氧树脂; 将聚氨酯改性环氧树脂、非离子乳化剂和水利用胶体磨通过反相乳化法制备出聚氨酯改性水性环氧树脂。步骤四中,聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂选自改性胺类固化剂中的SK-302、LJ910,或酚醛胺类固化剂中的T31、腰果酚胺,或脂肪酸类固化剂中的三乙烯四胺、二乙烯三胺。 主动调节路面温度涂层材料的使用方法,其特征在于 由以下步骤实现 步骤一清洁路面并干燥,覆盖路面的标志标线; 步骤二 将主动调节路面温度的涂层材料搅拌均匀后加入到具有均匀喷洒功能的洒布机中; 步骤三根据路面宽度调整洒布车的喷洒宽度,按照预定的路线和洒布量进行喷洒;对于洒布车洒布不均匀的地方,及时进行人工处理,洒布量为O. 3 O. 6kg/m2 ; 步骤四封闭交通养生3 8小时后开放交通。本专利技术具有以下优点 本专利技术涉及的能够主动调节路面温度的涂层材料,在夏季能够将路面温度降低5 10°C,在冬季能够将路面温度升高5 10°C。当夏季路面温度较高时,涂层内的改性储能相变材料通过相转变吸收热量,降低路面整体温度;当冬季路面温度较低时,涂层内的改性储能相变材料通过相转变释放热量,提高路面整体温度。同时,该涂层与路面的粘附性较强,具有较好的耐磨效果;涂层还具有封闭路面早期微裂缝、防止路面松散掉粒、路表水下渗而引起的水损坏等作用,可有效延长路面使用寿命;与其他调节路面温度、缓解城市热岛效应的方法相比,主动调节路面温度的涂层成本低廉、施工工艺简单、养护方便。附图说明图I为试件的表面的温度变化图。图中,I-空气,2_空白马歇尔试件,3-主动调温涂层的马歇尔试件。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术所涉及的一种主动调节路面温度的涂层材料是一种能够蓄热、储能的涂层材料,将该涂层材料涂刷在浙青路面上,能够主动调控浙青路面的使用温度,在高低温交替变化过程中对路面温度变化起到“削峰填谷”的作用,实现路面热量在时间上的转移,提高路面对温度变化的适应能力,缓解由于城市道路引起的热岛效应。具体的涂层材料制备工艺为 对多孔骨架材料进行热处理后,加入到融有储能相变材料的无水乙醇溶液中,置于70°C的恒温水浴槽中搅拌2小时,烘干、研磨,得到含有储能相变材料的粉末;再将该粉末加入到乳化浙青中,依次加入聚氨酯改性水性环氧树脂,水性环氧树脂固化剂和水,得到主动调温涂层材料。储能相变材料选自烷烃类石蜡、硬脂酸系列物质。其中烷烃类石蜡可为正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、正二十七烷中的一种或几种,月旨肪酸系列可为硬脂酸异丙酸、硬脂酸丁酯、乙烯丁酯、癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕榈酸、硬脂酸中的一种或几种,多孔骨架材料主要为硅藻土、膨胀珍珠岩、漂珠、4A分子筛、5A分子筛、IOX分子筛、13X分子筛、膨润土、硅胶中的一种或几种,多孔骨架材料的应用可以将储能相变材料载入孔道中,使相变材料实现固态化,避免相变材料相变时产生流淌。其选择种类和多组分的配比均为行业公知,可根据采购原料的情况进行选择。乳化浙青采用与路面粘附性好的阳离子乳化浙青;聚氨酯改性水性环氧树脂利用乙二醇与甲苯二异氰酸酯合成的端异氰酸酯聚氨酯预聚体,与环氧树脂合成为聚氨酯改性环氧树脂,将其与非离子乳化剂和水通过反相乳化法制备成聚氨酯改性水性环氧树脂。具体制备方法是将乙二醇与甲苯二异氰酸酯按照一定质量比,在一定温度下保温 合成出端异氰酸酯聚氨酯预聚体,将预聚体与环氧树脂在一定温度和一定比例条件下混合合成为聚氨酯改性环氧树脂,将上述材料、非离子乳化剂和水通过反相乳化法制备成聚氨酯改性水性环氧树脂。聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂是一种能融于水,并且能与聚氨酯改性水性环氧树脂发生固化交联反应的改性胺类固化剂、酚醛胺类固化剂和脂肪酸类固化剂中的一种或几种。以下为本专利技术所涉及的主动调节路面温度涂层材料制备方法的实施例 实施例I: 步骤一将10重量份的多孔骨架材料在450°C的温度条件下焙烧2小时,冷却至室温后加入50重量份的70%硫酸溶液,置于70°C的恒温水浴中3小时,然后加入去离子水稀释并过滤直至滤液呈中性为止; 步骤二 将步骤一所得材料移入干燥的容器中,置于110°C的恒温干燥箱中干燥24小时,研磨至50目备用; 步骤三称取10重量份的储能相变材料加入到50重量份的无水乙醇中搅拌形成溶液;再称取10重量份步骤二所得材料加入其中,置于70°C的恒温水浴槽中搅拌2小时,烘干、研磨得到改性储能相变材料; 步骤四称取20重量份的由步骤三所得到的改性储能相变材料加入到10重量份的阳离子乳化浙青中,然后依次加入10重量份的聚氨酯改性水性环氧树脂、10重量份的聚氨酯水性本文档来自技高网...

【技术保护点】
主动调节路面温度涂层材料的制备方法,其特征在于:由以下步骤实现:步骤一:将10~50重量份的多孔骨架材料在450℃~550℃的温度条件下焙烧2~4小时,冷却至室温后加入50~100重量份的70%硫酸溶液,置于70℃的恒温水浴中3~4小时,然后加入去离子水稀释并过滤直至滤液呈中性为止;步骤二:将步骤一所得材料移入干燥的容器中,置于110℃的恒温干燥箱中干燥24小时,研磨至50~100目备用;步骤三:称取10~60重量份的储能相变材料加入到50~80重量份的无水乙醇中搅拌形成溶液;再称取10~60重量份步骤二所得材料加入其中,置于70℃的恒温水浴槽中搅拌2~3小时,烘干、研磨得到改性储能相变材料;步骤四:称取20~40重量份的由步骤三所得到的改性储能相变材料加入到10~20重量份的阳离子乳化沥青中,然后依次加入10~30重量份的聚氨酯改性水性环氧树脂、10~30重量份的聚氨酯水性环氧树脂类固化剂、10~40重量份的水,得到主动调节路面温度的涂层材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈团结王争军王晓路向豪张冬梅李永翔张光普
申请(专利权)人:中交第一公路勘察设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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