一种路面易破冰防滑材料及应用的制作方法

1.本发明涉及e01c7/00技术领域，具体涉及一种路面易破冰防滑材料及应用。


背景技术：

2.路面建设时为了提升路面车辆行驶的安全性，需要对路面铺设路面易破冰防滑材料，路面易破冰防滑材料的性能影响着路面材料的使用寿命，而且对车辆的行驶安全性也起着至关重要的作用。
3.本技术人申请的专利申请号为cn201911353524.8的中国专利公开了一种防薄冰防滑路面安全材料，解决了路面防滑的问题，但随着气候环境的恶化，夏天出现高温天气，冬天出现极冷天气的情况时有发生，如何提升高温下和低温下路面的耐磨性，及低温下路面有冰存在下的耐磨、防滑性能是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决上面问题，本发明提供了一种路面易破冰防滑材料，制备原料包括组合物a、组合物b、组合物c；
5.所述组合物a包括改性橡胶和陶瓷；
6.所述组合物b包括树脂和固化剂b；
7.所述组合物c包括基料、促进剂、固化剂c；
8.所述固化剂b为聚酰胺类化合物。
9.优选地，所述聚酰胺类化合物为酮亚胺改性聚酰胺，所述酮亚胺改性聚酰胺在25℃条件下的粘度为2000-6000mpa.s。
10.优选地，所述聚酰胺类化合物为酮亚胺改性聚酰胺，所述酮亚胺改性聚酰胺在25℃条件下的粘度为4000-5000mpa.s。
11.所述在25℃条件下的粘度为4000-5000mpa.s的酮亚胺改性聚酰胺的购买厂家为山东一枝花环氧科技有限公司，型号为dj2422。
12.本技术人在实验中发现，采用在25℃条件下的粘度为2000-6000mpa.s的酮亚胺改性聚酰胺作为固化剂与在25℃条件下的粘度为6500～8500cp，环氧当量为5465-5715mmol/kg的环氧树脂进行混合反应，得到的组合物b在低温下具有良好的柔韧性和抗冲击性，增强了路面易破冰防滑材料的使用性能，提升了防滑材料的耐磨性。
13.优选地，所述树脂和固化剂的重量比为1：(0.3-0.5)。
14.优选地，所述改性橡胶和陶瓷的重量比为1：(0.8-1.2)。
15.优选地，所述改性橡胶中橡胶选自废轮胎橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶中的一种或多种。
16.优选地，所述橡胶的粒径为1-5mm。
17.优选地，所述橡胶的粒径为1.8mm。
18.所述橡胶为废轮胎橡胶。
19.所述废轮胎橡胶是指将废轮胎破碎后得到的橡胶颗粒，购自江苏中宏环保科技有限公司。
20.所述改性橡胶的制备方法包括以下步骤：
21.s1.将橡胶颗粒加入到浓度为15％的氢氧化钠溶液中进行清洗10-30min后进行干燥；
22.s2.将硅烷偶联剂加入到橡胶颗粒中进行搅拌5-10min，再加入轻质碳酸钙进行搅拌5-10min得到改性橡胶。
23.优选地，所述s2中硅烷偶联剂的添加量为橡胶颗粒添加量的0.1-0.5％。
24.优选地，所述s2中硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
25.优选地，所述轻质碳酸钙的粒径为5-8um。
26.优选地，所述轻质碳酸钙的添加量为橡胶颗粒添加量的8-15％。
27.本技术人发现使用废轮胎橡胶作为路面易破冰防滑材料的原料，不仅可以对废弃的物料能进行再利用，而且通过本发明的制备方法得到的路面易破冰防滑材料具有低温耐磨性和防滑性能，特别是具有优异的防薄冰、防滑效果，可能的原因是废轮胎橡胶中具有一定的结合网络结构，提升了路面易破冰防滑材料的强度和耐磨性。
28.为了改善路面易破冰防滑材料的原料的防滑性，本技术人在实验中发现，对橡胶颗粒进行碱洗后再加入硅烷偶联剂和轻质碳酸钙，能提升轻质碳酸钙对橡胶客户的包覆稳定性，可能的原因是通过使用浓度为15％的氢氧化钠溶液中进行清洗橡胶颗粒，能去除橡胶颗粒表面的油污及其他的杂质，减少了橡胶颗粒和轻质碳酸钙之间的杂质，提升了稳定性，进一步改善路面易破冰防滑材料的防滑性，特别是低温下的防滑性能优异。
29.优选地，所述陶瓷的粒径为1.5-2.5mm。
30.进一步地，所述陶瓷颗粒的粒径为1.8mm。
31.所述粒径为1.8mm的陶瓷颗粒购自河北省灵寿县鼎浩矿产产品加工工厂。
32.优选地，所述树脂为环氧树脂，所述环氧树脂在25℃条件下的粘度为6500～8500cp，环氧当量为5465-5715mmol/kg。
33.优选地，所述树脂为环氧树脂，所述环氧树脂在25℃条件下的粘度为7000～8000cp，环氧当量为5465-5715mmol/kg。
34.所述在25℃条件下的粘度为7000～8000cp，环氧当量为5465-5715mmol/kg的环氧树脂的购买厂家为苏州圣杰特种树脂有限公司，型号为htm-5531。
35.作为环氧树脂可列举的实例包括美国陶氏杜邦环氧树脂332。
36.所述美国陶氏杜邦环氧树脂332在25℃条件下的粘度为4000～6000cp。
37.所述组合物c按重量份计，包括30-40份基料、0.1-0.5份促进剂、固化剂c3-5份。
38.所述基料为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的组合物，所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的重量比为1：(0.5-1.5)。
39.所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的重量比为1：1。
40.所述组合物c的制备方法包括以下步骤：
41.将基料和固化剂c加入搅拌装置中进行搅拌并升温到50-60℃后再搅拌20-40min，再加入促进剂进行搅拌并升温到70-80℃后再搅拌10-30min，降温后得到组合物c。
42.本发明中通过选用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的组合物作为基料，再加入聚丙
二醇二甲基丙烯酸酯及n，n-二甲基对甲苯胺后制备得到了的组合物c具有耐高温光照和耐紫外光照的性能，提升了面易破冰防滑材料的使用寿命。
43.所述基料选自甲基丙烯酸丁酯中、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丙酯中的一种或多种。
44.所述基料为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的组合物。
45.优选地，所述促进剂选自苯胺类促进剂或金属盐类促进剂。
46.优选地，所述促进剂为苯胺类促进剂。
47.优选地，所述苯胺类促进剂选自n，n-二甲基对甲苯胺、n，n-二甲基苯胺、n，n-二乙基苯胺中的一种或多种。
48.优选地，所述苯胺类促进剂为n，n-二甲基对甲苯胺。
49.优选地，所述固化剂c选自聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
50.优选地，所述固化剂c为聚丙二醇二甲基丙烯酸酯。
51.本发明第二方面提供了一种路面易破冰防滑材料应用，包括以下步骤：
52.s1、将组合物b涂布在路面上；
53.s2、将组合物a洒在组合物b表面进行压实；
54.s3、将组合物c喷涂到压实的路面上。
55.进一步地，所述路面易破冰防滑材料应用，包括以下步骤：
56.s1、将组合物b涂布在路面上；
57.s2、将组合物a洒在组合物b表面静置40-120min后再进行压实；
58.s3、将组合物c喷涂到压实的路面上。
59.优选地，所述s2中将组合物a洒在组合物b表面进行压实后，再通过吸尘装置将未粘合好的组合物a进行吸附，避免s3中组合物c喷涂后不能性能致密的喷涂层，影响路面易破冰防滑材料的使用周期时间。
60.优选地，所述组合物a的涂布量为2-3kg/mm2。
61.进一步地，所述组合物a的涂布量为2.5kg/mm2。
62.优选地，所述组合物b的涂布量为2-3kg/mm2。
63.进一步地，所述组合物b的涂布量为2.5kg/mm2。
64.优选地，所述组合物c喷涂的厚度为200-500um。
65.有益效果
66.1.通过本发明制备得到的路面易破冰防滑材料使用废轮胎橡胶作为路面易破冰防滑材料的原料，不仅可以对废弃的物料能进行再利用，而且通过本发明的制备方法得到的路面易破冰防滑材料具有高温和低温下的耐磨性和低温防滑性能，特别是具有优异的防薄冰、防滑效果。
67.2.本发明中通过对橡胶颗粒表面进行清洗和改性，制备得到的路面易破冰防滑材料具有良好的低温防滑性。
68.3.本发明中通过涂布组合物c，且组合物c的制备原料中采用聚丙二醇二甲基丙烯酸酯及n，n-二甲基对甲苯胺后制备得到了的组合物，使路面易破冰防滑材料具有耐高温光照和耐紫外光照的性能，提升了面易破冰防滑材料的使用寿命。
69.4.本发明中通过将组合物a洒在组合物b表面进行压实后，再通过吸尘装置将未粘合好的组合物a进行吸附，避免s3中组合物c喷涂后不能性能致密的喷涂层，提高了路面易破冰防滑材料的使用周期时间。
具体实施方式
70.实施例1
71.一种路面易破冰防滑材料，制备原料包括组合物a、组合物b、组合物c；
72.所述组合物a包括改性橡胶和陶瓷；
73.所述组合物b包括树脂和固化剂b；
74.所述组合物c包括基料、促进剂、固化剂c；
75.所述固化剂b为聚酰胺类化合物。
76.所述树脂和固化剂的重量比为1：0.4。
77.所述改性橡胶和陶瓷的重量比为1：1。
78.所述改性橡胶中橡胶为废轮胎橡胶。
79.所述橡胶的粒径为1.8mm。
80.所述废轮胎橡胶是指将废轮胎破碎后得到的橡胶颗粒，购自江苏中宏环保科技有限公司。
81.所述改性橡胶的制备方法包括以下步骤：
82.s1.将橡胶颗粒加入到浓度为15％的氢氧化钠溶液中进行清洗20min后进行干燥；
83.s2.将硅烷偶联剂加入到橡胶颗粒中进行搅拌8min，再加入轻质碳酸钙进行搅拌10min得到改性橡胶。
84.所述s2中硅烷偶联剂的添加量为橡胶颗粒添加量的0.1-0.5％。
85.所述s2中硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
86.所述轻质碳酸钙的粒径为5-8um。
87.所述轻质碳酸钙的添加量为橡胶颗粒添加量的8-15％。
88.所述陶瓷颗粒的粒径为1.8mm。
89.所述粒径为1.8mm的陶瓷颗粒购自河北省灵寿县鼎浩矿产产品加工工厂。
90.所述树脂为环氧树脂，购买厂家为苏州圣杰特种树脂有限公司，型号为htm-5531。
91.所述固化剂b为聚酰胺类化合物。
92.聚酰胺类化合物为酮亚胺改性聚酰胺，购买厂家为山东一枝花环氧科技有限公司，型号为dj2422。
93.所述组合物c按重量份计，包括35份基料、0.4份促进剂、固化剂c4份。
94.所述基料为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的组合物，所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的重量比为1：1。
95.所述促进剂为n，n-二甲基对甲苯胺。
96.所述固化剂c为聚丙二醇二甲基丙烯酸酯。
97.所述组合物c的制备方法包括以下步骤：
98.将基料和固化剂c加入搅拌装置中进行搅拌并升温到55℃后再搅拌30min，再加入促进剂进行搅拌并升温到75℃后再搅拌20min，降温后得到组合物c。
99.一种路面易破冰防滑材料应用，包括以下步骤：
100.s1、将组合物b涂布在路面上；
101.s2、将组合物a洒在组合物b表面静置40-120min后再进行压实；
102.s3、将组合物c喷涂到压实的路面上。
103.所述s2中将组合物a洒在组合物b表面进行压实后，再通过吸尘装置将未粘合好的组合物a进行吸附。
104.所述组合物a的涂布量为2.5kg/mm2。
105.所述组合物b的涂布量为2.5kg/mm2。
106.所述组合物c喷涂的厚度为300um。
107.实施例2
108.一种路面易破冰防滑材料，制备原料包括组合物a、组合物b、组合物c；
109.所述组合物a包括改性橡胶和陶瓷；
110.所述组合物b包括树脂和固化剂b；
111.所述组合物c包括基料、促进剂、固化剂c；
112.所述固化剂b为聚酰胺类化合物。
113.所述树脂和固化剂的重量比为1：0.5。
114.所述改性橡胶和陶瓷的重量比为1：1。
115.所述改性橡胶中橡胶为废轮胎橡胶。
116.所述橡胶的粒径为1.8mm。
117.所述废轮胎橡胶是指将废轮胎破碎后得到的橡胶颗粒，购自江苏中宏环保科技有限公司。
118.所述改性橡胶的制备方法包括以下步骤：
119.s1.将橡胶颗粒加入到浓度为15％的氢氧化钠溶液中进行清洗20min后进行干燥；
120.s2.将硅烷偶联剂加入到橡胶颗粒中进行搅拌8min，再加入轻质碳酸钙进行搅拌10min得到改性橡胶。
121.所述s2中硅烷偶联剂的添加量为橡胶颗粒添加量的0.1-0.5％。
122.所述s2中硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
123.所述轻质碳酸钙的粒径为5-8um。
124.所述轻质碳酸钙的添加量为橡胶颗粒添加量的8-15％。
125.所述陶瓷颗粒的粒径为1.8mm。
126.所述粒径为1.8mm的陶瓷颗粒购自河北省灵寿县鼎浩矿产产品加工工厂。
127.所述树脂为环氧树脂，购买厂家为苏州圣杰特种树脂有限公司，型号为htm-5531。
128.所述固化剂b为聚酰胺类化合物。
129.聚酰胺类化合物为酮亚胺改性聚酰胺，购买厂家为山东一枝花环氧科技有限公司，型号为dj2422。
130.所述组合物c按重量份计，包括40份基料、0.5份促进剂、固化剂c5份。
131.所述基料为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的组合物，所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的重量比为1：1。
132.所述促进剂为n，n-二甲基对甲苯胺。
133.所述固化剂c为聚丙二醇二甲基丙烯酸酯。
134.所述组合物c的制备方法包括以下步骤：
135.将基料和固化剂c加入搅拌装置中进行搅拌并升温到55℃后再搅拌30min，再加入促进剂进行搅拌并升温到75℃后再搅拌20min，降温后得到组合物c。
136.一种路面易破冰防滑材料应用，包括以下步骤：
137.s1、将组合物b涂布在路面上；
138.s2、将组合物a洒在组合物b表面静置60min后再进行压实；
139.s3、将组合物c喷涂到压实的路面上。
140.所述s2中将组合物a洒在组合物b表面进行压实后，再通过吸尘装置将未粘合好的组合物a进行吸附。
141.所述组合物a的涂布量为2.5kg/mm2。
142.所述组合物b的涂布量为2.5kg/mm2。
143.所述组合物c喷涂的厚度为300um。
144.实施例3
145.一种路面易破冰防滑材料，制备原料包括组合物a、组合物b、组合物c；
146.所述组合物a包括改性橡胶和陶瓷；
147.所述组合物b包括树脂和固化剂b；
148.所述组合物c包括基料、促进剂、固化剂c；
149.所述固化剂b为聚酰胺类化合物。
150.所述树脂和固化剂的重量比为1：0.3。
151.所述改性橡胶和陶瓷的重量比为1：0.8。
152.所述改性橡胶中橡胶为废轮胎橡胶。
153.所述橡胶的粒径为1.8mm。
154.所述废轮胎橡胶是指将废轮胎破碎后得到的橡胶颗粒，购自江苏中宏环保科技有限公司。
155.所述改性橡胶的制备方法包括以下步骤：
156.s1.将橡胶颗粒加入到浓度为15％的氢氧化钠溶液中进行清洗20min后进行干燥；
157.s2.将硅烷偶联剂加入到橡胶颗粒中进行搅拌8min，再加入轻质碳酸钙进行搅拌10min得到改性橡胶。
158.所述s2中硅烷偶联剂的添加量为橡胶颗粒添加量的0.1-0.5％。
159.所述s2中硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
160.所述轻质碳酸钙的粒径为5-8um。
161.所述轻质碳酸钙的添加量为橡胶颗粒添加量的8-15％。
162.所述陶瓷颗粒的粒径为1.8mm。
163.所述粒径为1.8mm的陶瓷颗粒购自河北省灵寿县鼎浩矿产产品加工工厂。
164.所述树脂为环氧树脂，购买厂家为苏州圣杰特种树脂有限公司，型号为htm-5531。
165.所述固化剂b为聚酰胺类化合物。
166.聚酰胺类化合物为酮亚胺改性聚酰胺，购买厂家为山东一枝花环氧科技有限公司，型号为dj2422。
167.所述组合物c按重量份计，包括30份基料、0.3份促进剂、固化剂c3份。
168.所述基料为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的组合物，所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的重量比为1：1。
169.所述促进剂为n，n-二甲基对甲苯胺。
170.所述固化剂c为聚丙二醇二甲基丙烯酸酯。
171.所述组合物c的制备方法包括以下步骤：
172.将基料和固化剂c加入搅拌装置中进行搅拌并升温到55℃后再搅拌30min，再加入促进剂进行搅拌并升温到75℃后再搅拌20min，降温后得到组合物c。
173.一种路面易破冰防滑材料应用，包括以下步骤：
174.s1、将组合物b涂布在路面上；
175.s2、将组合物a洒在组合物b表面静置60min后再进行压实；
176.s3、将组合物c喷涂到压实的路面上。
177.所述s2中将组合物a洒在组合物b表面进行压实后，再通过吸尘装置将未粘合好的组合物a进行吸附。
178.所述组合物a的涂布量为2.5kg/mm2。
179.所述组合物b的涂布量为2.5kg/mm2。
180.所述组合物c喷涂的厚度为300um。
181.实施例4
182.实施例4提供了一种路面易破冰防滑材料，与实施例1的区别在于，使用的环氧树脂为美国陶氏杜邦的环氧树脂332。
183.实施例5
184.实施例5提供了一种路面易破冰防滑材料，与实施例1的区别在于组合物a中使用橡胶，未对橡胶进行改性。
185.性能测试
186.1、低温耐磨性能：
187.测试方法：将实施例1-5制备得到的路面易破冰防滑材料在-15℃下使用摩擦轮对地面进行摩擦，直到摩擦露出路面的基材后停止摩擦，记录开始至结束的摩擦次数。
188.2、高温耐磨性能：
189.测试方法：将实施例1-5制备得到的路面易破冰防滑材料在60℃下使用摩擦轮对地面进行摩擦，直到摩擦露出路面的基材后停止摩擦，记录开始至结束的摩擦次数。
190.3、低温车辙性能：
191.测试方法：在-20℃的环境下，每隔5min向通过实施例1-5制备得到的路面易破冰防滑材料铺设的路面喷洒一次水，喷水量为200g/m2，使用摆式仪每5min进行一次抗滑值bnp测试，反复让车辆行走，记录抗滑值bnp数值达到30的时间。
192.4、耐紫外老化性能：
193.测试方法：将实施例1-5制备得到的路面易破冰防滑材料按照《jt/t 712-2008路面防滑涂料》进行耐紫外老化性能的测试1200h，观察表面是否出现开裂和剥落，测试结果见表1。
194.5、抗滑性能：
195.测试方法：将实施例1-5制备得到的路面易破冰防滑材料按照《jt/t 712-2008路面防滑涂料》检测抗滑性能，测试结果见表1。
196.表1
[0197][0198]