本發(fā)明涉及一種道路建筑材料技術領域，特別是涉及一種太陽能公路路面材料及其制造方法。
背景技術：
隨著全球以石油為主的化工能源的不斷開采，太陽能作為用之不竭的清潔能源正在逐漸被各國所重視并得到了廣泛應用。目前太陽能公路的研究也在國內(nèi)外開展起來，太陽能公路是將現(xiàn)有具有交通功能的公路與太陽能光伏發(fā)電技術相結(jié)合的一種形態(tài)，具有發(fā)電、溫控、智能化交通等功能，是一個復雜的系統(tǒng)工程。作為太陽能公路的重要組成部分，其面層材料在透光性、強度、抗滑性及經(jīng)濟性等方面有較高的要求，目前可采用的材料均難以同時滿足這些要求，因此太陽能公路路面材料是現(xiàn)階段研究的難點和重點。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種太陽能公路路面材料，其具有良好的透光性、承載能力、耐磨性、抗滑性、疏水性，而且可加熱，維修更換均比較簡便。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：
一種太陽能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水層，所述基材包括以下重量份的組分：二氧化硅70～80份，玻璃微球7～10份，碳酸鈉1～2份，導熱石英粉2～3份，環(huán)氧樹脂6～9份，固化劑2～3份，偶聯(lián)劑0.5～1份，所述疏水層為二氧化硅疏水層。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述導熱石英粉由以下步驟制成：
將石英加入水中，攪拌成分散均勻的漿料，將氧化鋯球、十二烷基苯磺酸鈉加入漿料中，調(diào)節(jié)ph值為1后轉(zhuǎn)入攪拌磨中，800rpm轉(zhuǎn)速下球磨3小時，取出后90℃下烘干得到導熱石英粉。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂e-44。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述固化劑為二亞乙基三胺。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550。
本發(fā)明要解決的另一技術問題是提供上述太陽能公路路面材料的制造方法。
為解決上述技術問題，技術方案是：
一種太陽能公路路面材料的制造方法，包括以下步驟：
1)按重量份稱取基材中的各組分，將各組分加入攪拌機中，攪拌20～30分鐘后得到混合料，將混合料澆注入實現(xiàn)涂有脫模劑的模具中固化24小時，脫模后得到基材；
2)將基材浸沒于超純水，然后放入超聲清洗機中，600w超聲功率、120khz頻率下超聲清洗4分鐘，取出后轉(zhuǎn)入雙氧水中，加熱至60℃后保溫處理2小時，取出后60℃下烘干得到預處理基材；
3)將正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷加入無水乙醇中，攪拌均勻后加入鹽酸，置于65℃的水浴中恒溫攪拌反應3小時，陳化24小時后得到二氧化硅溶膠；
4)將步驟3)得到的二氧化硅溶膠均勻涂抹于步驟2)得到的預處理基材上，然后放入煅燒爐中，以10℃/分的速度從室溫升溫至200℃后保溫2小時，然后升溫至450℃后保溫2小時，自然冷卻至室溫后取出得到基材表面上覆有二氧化硅疏水層的太陽能公路路面材料。
其中，本發(fā)明中的基材可以根據(jù)實際需要澆注成大小厚度不一的板材，覆蓋二氧化硅疏水層以及養(yǎng)護后拼裝鋪筑在路面上，也可將攪拌好的混合料直接攤鋪在路面上(只是疏水性方面達不到很高的要求)。此外，為實現(xiàn)加熱目的，在澆注或直接攤鋪時在內(nèi)部埋設有發(fā)熱元件，通電后即可加熱路面。
優(yōu)選地，所述步驟2)中，雙氧水的濃度為30％。
優(yōu)選地，所述步驟3)中，正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷的摩爾比為2:1。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明基材中的環(huán)氧樹脂可在固化劑作用下固化，將各組分連接在一起，形成高強度路面材料，其中，二氧化硅提供了很好的承載能力、耐磨性，玻璃微球提供了很好的透光性，偶聯(lián)劑能有效提高各組分之間的相容性和連接強度。
(2)如果太陽能公路路面有積水則會影響路面的各項性能，因此本發(fā)明將基材超聲清洗后用雙氧水加熱處理得到了預處理基材，清洗了表面雜質(zhì)并產(chǎn)生了羥基基團，然后以正硅酸乙酯為前驅(qū)體、以二甲基二乙氧基硅烷為制孔劑通過溶膠凝膠方法制得了具有高透過率的二氧化硅溶膠，再將其均勻涂抹于預處理基材后進行煅燒處理得到了二氧化硅疏水層，該二氧化硅疏水層中的二氧化硅呈傾斜的納米棒陣列狀，因此具有非常好的疏水性，使得太陽能公路路面材料也具備了很好的疏水性。
(3)石英具有優(yōu)良的透光性、抗滑性、導熱性、耐酸性，本發(fā)明將石英在十二烷基苯磺酸鈉的空間位阻穩(wěn)定作用下通過攪拌磨球磨制得粒度較小、分散度較好的導熱石英粉，該導熱石英粉能很好地分散于基材中，從而有效提高太陽能公路路面材料的透光性、抗滑性、導熱性、耐酸性，使得太陽能公路路面在加熱時能很好地分散熱量。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1
太陽能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水層，所述基材包括以下重量份的組分：二氧化硅70份，玻璃微球10份，碳酸鈉2份，導熱石英粉3份，環(huán)氧樹脂e-449份，二亞乙基三胺3份，硅烷偶聯(lián)劑kh5501份，所述疏水層為二氧化硅疏水層。導熱石英粉由以下步驟制成：
將石英加入水中，攪拌成分散均勻的漿料，將氧化鋯球、十二烷基苯磺酸鈉加入漿料中，調(diào)節(jié)ph值為1后轉(zhuǎn)入攪拌磨中，800rpm轉(zhuǎn)速下球磨3小時，取出后90℃下烘干得到導熱石英粉。
該太陽能公路路面材料的制造方法包括以下步驟：
1)按重量份稱取基材中的各組分，將各組分加入攪拌機中，攪拌30分鐘后得到混合料，將混合料澆注入實現(xiàn)涂有脫模劑的模具中固化24小時，脫模后得到基材；
2)將基材浸沒于超純水，然后放入超聲清洗機中，600w超聲功率、120khz頻率下超聲清洗4分鐘，取出后轉(zhuǎn)入濃度為30％的雙氧水中，加熱至60℃后保溫處理2小時，取出后60℃下烘干得到預處理基材；
3)將摩爾比為2:1的正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷加入無水乙醇中，攪拌均勻后加入鹽酸，置于65℃的水浴中恒溫攪拌反應3小時，陳化24小時后得到二氧化硅溶膠；
4)將步驟3)得到的二氧化硅溶膠均勻涂抹于步驟2)得到的預處理基材上，然后放入煅燒爐中，以10℃/分的速度從室溫升溫至200℃后保溫2小時，然后升溫至450℃后保溫2小時，自然冷卻至室溫后取出得到基材表面上覆有二氧化硅疏水層的太陽能公路路面材料。
實施例2
太陽能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水層，所述基材包括以下重量份的組分：二氧化硅75份，玻璃微球8份，碳酸鈉2份，導熱石英粉3份，環(huán)氧樹脂e-449份，二亞乙基三胺3份，硅烷偶聯(lián)劑kh5500.5份，所述疏水層為二氧化硅疏水層。
該太陽能公路路面材料的制造方法與實施例1相同。
實施例3
太陽能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水層，所述基材包括以下重量份的組分：二氧化硅80份，玻璃微球7份，碳酸鈉1份，導熱石英粉2份，環(huán)氧樹脂e-448份，二亞乙基三胺2份，硅烷偶聯(lián)劑kh5500.6份，所述疏水層為二氧化硅疏水層。
該太陽能公路路面材料的制造方法與實施例1所不同的是步驟1)中，攪拌的時間為20分鐘。
實施例4
太陽能公路路面材料，包括基材以及覆于基材表面的疏水層，所述基材包括以下重量份的組分：二氧化硅76份，玻璃微球9份，碳酸鈉1.5份，導熱石英粉2.5份，環(huán)氧樹脂e-447份，二亞乙基三胺2.5份，硅烷偶聯(lián)劑kh5500.8份，所述疏水層為二氧化硅疏水層。
該太陽能公路路面材料的制造方法與實施例1所不同的是步驟1)中，攪拌的時間為25分鐘。
經(jīng)檢測，實施例1-4的各項性能指標如表i所示。
表i
由表i可看出：實施例1-4的各項性能指標均符合要求。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。