[发明专利]一种用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料及其制备方法，属于道路建筑材料技术领域。 

背景技术

沥青混合料路面以其连续性好、振动小、无扬尘和行车平稳等特点在公路建设中占有相当大的比例，是目前我国高等级公路路面结构主要形式之一。沥青材料主要是由碳、氢、氧、氮等元素组成的大分子有机物，它的各种特性都是这种大分子结构所赋予的。碳、氢、氧、氮等元素若要形成稳定大分子结构, 它们之间就需要一定的结合能( 即: 键能) , 其值越高越稳定。一旦这种大分子结构遭到破坏, 则沥青材料的性能就会降低，甚至丧失。沥青中主要有C-H、C-C和C=C键, 除了O-H和C-F外绝大多数的聚合物分子键能与290～400nm波长范围的光能相当。所以当沥青材料受到紫外线(UV-A 和UV-B) 辐射时, 分子结构就会受到破坏,使得沥青材料很容易受到紫外线的光老化。当沥青路面经过光老化后，会使沥青表层产生脆性，使冬季低温劲度大大增加，破坏应变变小，极易成为温缩裂缝的致命弱点，导致路面开裂；并且，其延度下降，容易引起路面产生龟裂；最后，沥青与集料的粘附性变差，沥青从集料表面脱落，产生坑槽，使雨水渗入路面结构内部，导致路面状况迅速恶化，严重影响沥青路面的使用性能并降低其使用寿命。 

目前沥青路面的抗紫外线老化措施是主要对沥青改性，即在沥青中加入紫外线屏蔽剂和吸收剂，但成本较高效果一般。鉴于此，为降低沥青路面受紫外线作用的损害，延长结构物的使用寿命，采用以抗紫外线功能涂层防护为主的道路养护方法就显得十分必要，这对于解决我国道路病害提高行车舒适度，延长道路使用寿命，具有重大的经济效益和社会意义。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料及其制备方法。  

本发明所述用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料，由纳米二氧化铈、环氧树脂、有机溶剂、消泡剂、分散剂制成，其特征在于：所述涂层材料的组分及含量以重量份计，为： 

纳米二氧化铈2～3份，环氧树脂70～80份，有机溶剂15～20份，消泡剂0.1～0.2份，分散剂0.8～0.9份； 

其中：上述有机溶剂是乙醇或丙酮或其任意体积比的混合物；上述消泡剂是市售涂料专用消泡剂；上述分散剂是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯，或它们之间任意体积比的混合物。 

上述用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料中：所述的纳米二氧化铈为二氧化铈纳米管、二氧化铈纳米棒或二氧化铈纳米中空微球，或它们之间任意重量比的混合物；优选二氧化铈 纳米管。 

上述用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料中：所述有机溶剂优选乙醇或丙酮；所述分散剂优选三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇或聚丙烯酰胺。 

本发明所述涂层材料的组分及含量以重量份计，优选为： 

二氧化铈纳米管2～3份，环氧树脂70～80份，乙醇15～20份，涂料专用消泡剂0.1～0.2份，三乙基己基磷酸或十二烷基硫酸钠 0.8～0.9份。 

本发明所述用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料的制备方法，步骤是： 

（1）均以重量份计，室温下将70～80份的环氧树脂放入容器，加入15～20份的有机溶剂，搅拌稀释，得到透明溶液，备用； 

（2）将2～3份的纳米二氧化铈加入步骤（1）制得的溶液中，再加入0.8～0.9份的分散剂，搅拌均匀； 

（3）向步骤（2）制得的混合物中加入0.1～0.2份的消泡剂，在200～350rpm下搅拌30～45min，即得用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料。 

本发明所述用于沥青路面抗紫外线老化的涂层材料在高速公路或城市道路的沥青路面工程中应用，其特征在于：所述应用的方法是将制得的涂层材料按照10～30g/m²的用量以喷涂法均匀喷涂到沥青路面上，固化20～30分钟，在路面上形成一层薄膜，即得到具有抗紫外老化功能的沥青路面。 

上述应用中：所述涂层材料的用量优选20g/m²。