一種抗紫外老化的環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗紫外老化的環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法，采用如下重量份原料制成：A組分，45～85份；B組分，10～40份；C組分，5～15份；所述A組分為環(huán)氧樹脂基復合樹脂；所述B組分為復合樹脂用固化劑；所述C組分為功能性輔助材料，包括色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料的重量份之比為(7～10)：(1.5～2):(0.5～1):(0.5～1):(2～8)。本發(fā)明用于路面冷拌彩色樹脂薄層罩面的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料力學性能優(yōu)，抗紫外老化強，耐候性好，完全滿足彩色路面規(guī)范用膠結(jié)料的強度要求，能滿足彩色鋪面材料的長期戶外使用要求。
【專利說明】
一種抗紫外老化的環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子復合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于路面冷拌彩色樹脂薄層罩面 的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)水平的不斷提高，人們對道路與環(huán)境的協(xié)調(diào) 性以及道路的安全性能有了更加深刻的認識，對道路的舒適性和安全性也有了更高的要 求。彩色路面作為一種新的道路鋪面方式，逐漸得到了人們廣泛關(guān)注。交通與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展 作為發(fā)展低碳經(jīng)濟的一個重要體現(xiàn)也受到國家和社會的重視。
[0003] 采用彩色樹脂鋪面材料可以改變路面非黑即白的單一色調(diào)，美化環(huán)境，突顯自然 情趣，又滿足了人們對現(xiàn)代生活的要求，提高現(xiàn)代都市氣息，展現(xiàn)城市風格的效果，改善人 們的生產(chǎn)和生活的環(huán)境質(zhì)量。
[0004] 目前，我國大多數(shù)道路顏色是黑白兩色，若駕駛員長時間注視單一的黑色路面，注 意力會下降，使得駕駛員疲勞困倦，產(chǎn)生思想麻痹和錯覺，延遲判斷時間從而帶來交通隱 患。通過在道面上鋪筑不同顏色的鋪面材料，特別是一些特殊路段地帶，比如急轉(zhuǎn)彎、大陡 坡，可以鋪筑彩色(黃色)路面，提醒駕駛員要提高警惕；十字交叉口、商業(yè)區(qū)及居民密集區(qū) 鋪筑彩色（紅色）路面，提醒駕駛員注意人員的出入;醫(yī)院、學校等區(qū)鋪筑彩色（藍色）路面， 提醒駕駛員減緩速度。
[0005] 在日常生活中，我們經(jīng)?？吹降牟噬访驿伱娌牧洗蠖际遣噬珵r青混凝土，它是 由脫色瀝青與各種顏色石料、色料和添加劑等材料在特定的溫度下拌合形成的具有一定強 度和路用性能的新型瀝青混凝土。但是與常規(guī)的黑色瀝青混凝土相比，造價太高很大程度 上限制了這類鋪面材料在等級公路或高速公路中的使用，僅僅用在一些公園或者人行道中 起到美化環(huán)境的作用?？紤]到造價問題，近年來，將彩色瀝青混凝土中的脫色瀝青油替換成 和樹脂材料并在常溫下完成拌合的彩色樹脂薄層罩面越來越受到研究者的青睞。但此類鋪 面材料用于戶外的彩色樹脂薄層罩面材料也存在性能上的缺陷。諸如抗紫外老化性能差， 在行車載荷的作用下彩色骨料脫落造成路面花白現(xiàn)象，在外力作用下造成層間推移等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于路面冷拌彩色樹脂薄層罩 面的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法，通過合理的制備方法和施工工藝以及輔 助材料較大幅度地提高樹脂鋪面材料的抗紫外老化服役齡期。
[0007] 上述目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008] -種用于路面冷拌彩色樹脂薄層罩面的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，采用如下 重量份的原料制備而成:A組分，45~85份;B組分，10~40份;C組分，5~15份;所述A組分為 環(huán)氧樹脂基復合樹脂;所述B組分為復合樹脂用固化劑;所述C組分為功能性輔助材料，包括 色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料，色彩性 材料、抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料的重量份之比為 (7~10):(1.5~2):(0.5~1):(0.5~1):(2~8)。
[0009] 進一步地，所述環(huán)氧樹脂基復合樹脂為國產(chǎn)E-51環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂 中的一種或兩種的混合物。進一步優(yōu)選為兩種環(huán)氧樹脂的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂與 國產(chǎn)E-51環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為(1~1.5):1，其中聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為聚醚胺類化合物。
[0010] 進一步地，所述復合樹脂用固化劑為增韌固化劑T28-A、聚酰胺固化劑中的一種或 兩種的混合物。進一步優(yōu)選為兩種固化劑的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂專用固化劑聚酰 胺固化劑與環(huán)氧樹脂增韌固化劑T28-A的質(zhì)量比為1:1。
[0011] 進一步地，所述色彩性材料為無機顏填料，包括氧化鐵紅、氧化鐵藍、氧化鐵綠和 氧化鐵黃中的一種或多種的混合物。顏色的選擇可以單一選擇，也可以根據(jù)三原色原理進 行復配。
[0012] 進一步地，所述抗紫外老化性材料為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑中的一種或多種的 混合物。進一步優(yōu)化為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑的混合物，其中碳黑的比表面積為125~ 130m 2/g，抗氧劑為酚類抗氧劑或胺類抗氧劑，光穩(wěn)定劑為金屬鎳、鈷、鐵絡合物中的一種， 三者質(zhì)量比例為碳黑:抗氧劑:光穩(wěn)定劑=(1~3): 2:1。
[0013] 進一步地，所述相容均勻性材料為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中 的一種或多種的混合物。進一步優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，為KH-550、KH-560或KH-570的一種。 [0014]進一步地，所述增韌性材料為碳纖維或玻璃纖維。進一步優(yōu)選為經(jīng)過表面處理的 碳纖維，直徑為10~15μηι，長度為短切纖維3~5_。
[0015] 進一步地，所述施工便捷性材料為稀釋劑鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛 酯。
[0016] 上述抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0017] 步驟S1，將C組分中的稀釋劑分別添加到Α組分和Β組分中進行機械攪拌，制得稀釋 的A組分和稀釋的B組分，靜置待用；
[0018] 步驟S2，將C組分中的其他成分添加到稀釋的A組分中進行機械攪拌;其中，增韌性 材料分三等份最后加入，每等份添加并攪拌分散均勻后再添加其余等份；
[0019] 步驟S3,將稀釋的B組分添加到步驟S2制得的混合物中機械攪拌至混合均勻；
[0020] 步驟S4,真空脫泡即得所述抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料。
[0021]本發(fā)明所用的無機顏料既可以單獨使用，也可以根據(jù)用戶需求在基于三原色原理 的前提下進行復配來滿足不同功能要求。
[0022]本發(fā)明稀釋劑的加入降低了體系的粘度，便于施工，同時能夠很好的與環(huán)氧樹脂 相容，而又不參與環(huán)氧樹脂的固化反應，雖說一定程度上降低了體系的模量和強度，發(fā)明的 配方經(jīng)過反復試驗強度完全滿足彩色路面規(guī)范用膠結(jié)料的強度要求，并且有一定程度的富 余。
[0023]本發(fā)明采用國產(chǎn)環(huán)氧樹脂和聚氨酯改性環(huán)氧樹脂混合作為復合材料的基體材料， 一方面降低了產(chǎn)品的成本，同時更多的是聚氨酯改性環(huán)氧樹脂與普通的國產(chǎn)環(huán)氧樹脂相 比，交聯(lián)度低，脆性更小，這屬于第一層次小范圍的提高韌性;短切碳纖維的加入改變了體 系中相的存在形式，經(jīng)過表面處理的短切纖維作為第二相加入到環(huán)氧樹脂中，在外力的作 用下，第二相被撕裂或拉長過程就會吸收能量，這些吸收的能量就是體系韌性的提高的程 度，這是第二層次大范圍的提高韌性。
[0024]組合物中采用碳黑、抗氧劑InganoxlO 10和光穩(wěn)定劑大大的改善了體系的抗紫外 老化性能和光、熱穩(wěn)定性。
[0025]組合物中的表面活性劑硅烷偶聯(lián)劑能夠?qū)o機顏填料和有機樹脂材料很好的連 接起來，加入硅烷偶聯(lián)劑后的體系相容性更好、更加均勻。
[0026]本發(fā)明的有益效果：
[0027] 1、本發(fā)明提供的用于路面冷拌彩色樹脂薄層罩面的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材 料力學性能優(yōu)良，抗紫外老化強，耐候性好，完全滿足彩色路面規(guī)范用膠結(jié)料的強度要求， 能夠滿足彩色鋪面材料的長期戶外使用要求。
[0028] 2、本發(fā)明提供的制備方法只需按照配方將各組分按步驟添加，經(jīng)過混料處理使得 各組分充分混勻即可，無需特殊設備，工藝簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)，能耗低，成本低。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實施例詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。下述實施例的作用在于說明本 發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明的保護范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解， 可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和保護 范圍。
[0030] 實施例1:抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的制備
[0031] 聚氨酯改性環(huán)氧樹脂22.5千克，國產(chǎn)E51環(huán)氧樹脂22.5千克，聚酰胺固化劑7.5千 克，增韌固化劑T28-A7.5千克，無機顏填料4.2千克，抗紫外老化劑0.9千克，相容劑0.3千 克，增韌劑〇. 3千克，稀釋劑1.2千克。
[0032] 按照精確的計量稱取所有材料，首先將稀釋劑加入到各對應的聚氨酯改性環(huán)氧樹 脂和國產(chǎn)E51環(huán)氧樹脂中并進行機械攪拌(低速攪拌，轉(zhuǎn)速為300r/min)5分鐘，均勻后靜置 于室溫下待用，其次將無機顏填料，抗紫外老化劑，相容劑加入到復合樹脂中并進行攪拌5 分鐘(低速攪拌，300r/min )，增韌劑最后加入，并按其重量平均分三次加入，每加入一次攪 拌均勻后再加剩余，利用機械攪拌（中速攪拌，400r/min))分散。最后將固化劑體系加入到 復合樹脂中并進行高速攪拌，攪拌時間較上述長一點（高速攪拌，800r/min)，8分鐘，以均勻 性為標準，最后真空脫泡后的產(chǎn)品即為所述的彩色樹脂薄層罩面抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合 材料。
[0033]實施例2:抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的制備
[0034]聚氨酯改性環(huán)氧樹脂36.1千克，國產(chǎn)E51環(huán)氧樹脂28.9千克，聚酰胺固化劑11千 克，增韌固化劑T28-A 11千克，無機顏填料7.4千克，抗紫外老化劑1.5千克，相容劑0.65千 克，增韌劑〇. 65千克，稀釋劑4.35千克。
[0035]按照精確的計量稱取所有材料，首先將稀釋劑加入到各對應的聚氨酯改性環(huán)氧樹 脂和國產(chǎn)E51環(huán)氧樹脂中并進行機械攪拌(低速攪拌，轉(zhuǎn)速為450r/min)8分鐘，均勻后靜置 于室溫下待用，其次將無機顏填料，抗紫外老化劑，相容劑加入到復合樹脂中并進行攪拌8 分鐘(低速攪拌，450r/min )，增韌劑最后加入，并按其重量平均分三次加入，每加入一次攪 拌均勾后再加剩余部分，利用機械攪拌（中速攪拌，600r/min))均勾分散。最后將固化劑體 系加入到復合樹脂中并進行高速攪拌，攪拌時間較上述長一點（高速攪拌，l〇〇〇r/min)，10 分鐘，以均勻性為標準，最后真空脫泡即得所述的彩色樹脂薄層罩面抗紫外老化環(huán)氧樹脂 復合材料。
[0036] 實施例3:抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的制備
[0037] 聚氨酯改性環(huán)氧樹脂51千克，國產(chǎn)E51環(huán)氧樹脂34千克，聚酰胺固化劑14千克，增 韌固化劑T28-A 14千克，無機顏填料11.3千克，抗紫外老化劑2.26千克，相容劑1.13千克， 增韌劑1.13千克，稀釋劑9.04千克。
[0038] 按照精確的計量稱取所有材料，首先將稀釋劑加入到各對應的聚氨酯改性環(huán)氧樹 脂和國產(chǎn)E51環(huán)氧樹脂中并進行機械攪拌(低速攪拌，轉(zhuǎn)速為600r/min)10分鐘，均勻后靜置 于室溫下待用，其次將無機顏填料，抗紫外老化劑，相容劑加入到復合樹脂中并進行攪拌10 分鐘(低速攪拌，600r/min )，增韌劑最后加入，并按其重量平均分三次加入，每加入一次攪 拌均勻后再加剩余部分，利用機械攪拌（中速攪拌700r/min))均勻分散。最后將固化劑體系 加入到復合樹脂中并進行高速攪拌，攪拌時間較上述長一點（高速攪拌，1500r/min)，15分 鐘，以均勻性為標準，最后真空脫泡即得所述的彩色樹脂薄層罩面抗紫外老化環(huán)氧樹脂復 合材料。
[0039] 實施例4:對比實施例
[0040]聚氨酯改性環(huán)氧樹脂45千克，聚酰胺固化劑15千克，無機顏填料4.2千克，，相容劑 0.3千克，稀釋劑1.2千克。
[0041]彩色樹脂薄層罩面樹脂制備方法中對比例4的制備工藝如下：首先將稀釋劑加入 到聚氨酯改性環(huán)氧樹脂進行低速攪拌10分鐘(低速攪拌，600r/min)，然后將無機顏填料和 相容劑加入到聚氨酯改性環(huán)氧樹脂中并進行攪拌10分鐘(低速攪拌，600r/min)。最后將固 化劑體系加入到聚氨酯改性環(huán)氧樹脂樹脂體系中并進行高速攪拌，攪拌時間較上述長一點 (高速攪拌，1500r/min)，15分鐘，以均勻性為標準，最后進行真空脫泡。
[0042] 實施例5:對比實施例
[0043]國產(chǎn)E51環(huán)氧樹脂85千克，增韌固化劑T28-A28千克，無機顏填料11.3千克，相容劑 1.13千克，稀釋劑9.04千克。
[0044] 彩色樹脂薄層罩面樹脂制備方法中對比例5的制備工藝如下：首先將稀釋劑加入 到E51環(huán)氧樹脂進行低速攪拌10分鐘(低速攪拌，600r/min)然后將無機顏填料和相容劑加 入到E51環(huán)氧樹脂中并進行攪拌10分鐘（低速攪拌，600r/min)，最后將固化劑體系加入到 E51環(huán)氧樹脂體系中并進行高速攪拌，攪拌時間較上述長一點（高速攪拌，1500r/min)，15分 鐘，以均勻性為標準，最后進行真空脫泡。
[0045] 實施例6:抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的制備
[0046] 原料重量份比:A組分，65份;B組分，25份;C組分，10份;所述A組分為環(huán)氧樹脂基復 合樹脂;所述B組分為復合樹脂用固化劑;所述C組分為功能性輔助材料，包括色彩性材料、 抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外 老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料的重量份之比為8.5 :1.7 : 0.7 :0.7:5。其中，所述環(huán)氧樹脂基復合樹脂為國產(chǎn)E-51環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂中 的一種或兩種的混合物。本實施例優(yōu)選為兩種環(huán)氧樹脂的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂與 國產(chǎn)E-51環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1.2:1，其中聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為聚醚胺類化合物。
[0047] 其中，所述復合樹脂用固化劑為增韌固化劑T28-A、聚酰胺固化劑中的一種或兩種 的混合物。本實施例優(yōu)選為兩種固化劑的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂專用固化劑聚酰胺 固化劑與環(huán)氧樹脂增韌固化劑T28-A的質(zhì)量比為1:1。
[0048] 其中，所述色彩性材料為無機顏填料，包括氧化鐵紅、氧化鐵藍、氧化鐵綠和氧化 鐵黃中的一種或多種的混合物。顏色的選擇可以單一選擇，也可以根據(jù)三原色原理進行復 配。
[0049] 其中，所述抗紫外老化性材料為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑中的一種或多種的混合 物。本實施例優(yōu)化為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑的混合物，其中碳黑的比表面積為125~ 130m 2/g，抗氧劑為酚類抗氧劑或胺類抗氧劑，光穩(wěn)定劑為金屬鎳、鈷、鐵絡合物中的一種， 三者質(zhì)量比例為碳黑:抗氧劑:光穩(wěn)定劑=2:2:1。
[0050] 所述相容均勻性材料為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多 種的混合物。本實施例優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，為KH-550、KH-560或KH-570的一種。增韌性材料 為碳纖維或玻璃纖維。本實例優(yōu)選為碳纖維，直徑為10~15μπι，長度為短切纖維3~5mm。施 工便捷性材料為稀釋劑鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
[0051 ]制備方法：
[0052]步驟S1，將C組分中的稀釋劑分別添加到A組分和B組分中進行機械攪拌，攪拌速度 為450r/min，攪拌時間為7分鐘，制得稀釋的A組分和稀釋的B組分，靜置待用；
[0053]步驟S2,將C組分中的其他成分添加到稀釋的A組分中進行機械攪拌，攪拌時間為7 分鐘，攪拌速度為600r/min;其中，增韌性材料分三等份最后加入，每等份添加并攪拌分散 均勻后再添加其余等份，分散增韌性材料時的攪拌速度為1200r/min;
[0054]步驟S3,將稀釋的B組分添加到步驟S2制得的混合物中機械攪拌至混合均勻，攪拌 速度為6000r/min，攪拌時間為10分鐘；
[0055]步驟S4,真空脫泡即得所述抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料。
[0056]實施例7:抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的制備
[0057]原料重量份比：A組分，45份;B組分，10份;C組分，5份;所述A組分為環(huán)氧樹脂基復 合樹脂;所述B組分為復合樹脂用固化劑;所述C組分為功能性輔助材料，包括色彩性材料、 抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外 老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料的重量份之比為7:1.5 :0.5: 0.5:2。其中，所述環(huán)氧樹脂基復合樹脂為國產(chǎn)E-51環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂中的一 種或兩種的混合物。本實施例優(yōu)選為兩種環(huán)氧樹脂的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂與國產(chǎn) E-51環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:1，其中聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為聚醚胺類化合物。
[0058] 其中，所述復合樹脂用固化劑為增韌固化劑T28-A、聚酰胺固化劑中的一種或兩種 的混合物。本實施例優(yōu)選為兩種固化劑的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂專用固化劑聚酰胺 固化劑與環(huán)氧樹脂增韌固化劑T28-A的質(zhì)量比為1:1。
[0059] 其中，所述色彩性材料為無機顏填料，包括氧化鐵紅、氧化鐵藍、氧化鐵綠和氧化 鐵黃中的一種或多種的混合物。顏色的選擇可以單一選擇，也可以根據(jù)三原色原理進行復 配。
[0060] 其中，所述抗紫外老化性材料為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑中的一種或多種的混合 物。本實施例優(yōu)化為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑的混合物，其中碳黑的比表面積為125~ 130m 2/g，抗氧劑為酚類抗氧劑或胺類抗氧劑，光穩(wěn)定劑為金屬鎳、鈷、鐵絡合物中的一種， 三者質(zhì)量比例為碳黑:抗氧劑:光穩(wěn)定劑=1:2:1。
[0061] 所述相容均勻性材料為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多 種的混合物。本實施例優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，為KH-550、KH-560或KH-570的一種。增韌性材料 為碳纖維或玻璃纖維。本實例優(yōu)選為碳纖維，直徑為10~15μπι，長度為短切纖維3~5mm。施 工便捷性材料為稀釋劑鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
[0062] 制備方法：
[0063] 步驟S1，將C組分中的稀釋劑分別添加到A組分和B組分中進行機械攪拌，攪拌速度 為300r/min，攪拌時間為10分鐘，制得稀釋的A組分和稀釋的B組分，靜置待用；
[0064] 步驟S2，將C組分中的其他成分添加到稀釋的A組分中進行機械攪拌，攪拌時間為 10分鐘，攪拌速度為400r/min;其中，增韌性材料分三等份最后加入，每等份添加并攪拌分 散均勻后再添加其余等份，分散增韌性材料時的攪拌速度為800r/min;
[0065] 步驟S3,將稀釋的B組分添加到步驟S2制得的混合物中機械攪拌至混合均勻，攪拌 速度為4000r/min，攪拌時間為15分鐘；
[0066]步驟S4,真空脫泡即得所述抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料。
[0067]實施例8:抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的制備
[0068] 原料重量份比:A組分，85份;B組分，40份;C組分，15份;所述A組分為環(huán)氧樹脂基復 合樹脂;所述B組分為復合樹脂用固化劑;所述C組分為功能性輔助材料，包括色彩性材料、 抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外 老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料的重量份之比為10:2:1:1: 8。 其中，所述環(huán)氧樹脂基復合樹脂為國產(chǎn)E-51環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂中的一種或兩 種的混合物。本實施例優(yōu)選為兩種環(huán)氧樹脂的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂與國產(chǎn)E-51環(huán) 氧樹脂的質(zhì)量比為1.5:1，其中聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為聚醚胺類化合物。
[0069] 其中，所述復合樹脂用固化劑為增韌固化劑T28-A、聚酰胺固化劑中的一種或兩種 的混合物。本實施例優(yōu)選為兩種固化劑的混合物，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂專用固化劑聚酰胺 固化劑與環(huán)氧樹脂增韌固化劑T28-A的質(zhì)量比為1:1。
[0070] 其中，所述色彩性材料為無機顏填料，包括氧化鐵紅、氧化鐵藍、氧化鐵綠和氧化 鐵黃中的一種或多種的混合物。顏色的選擇可以單一選擇，也可以根據(jù)三原色原理進行復 配。所述抗紫外老化性材料為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑中的一種或多種的混合物。本實施例 優(yōu)化為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑的混合物，其中碳黑的比表面積為125~130m 2/g，抗氧劑為 酚類抗氧劑或胺類抗氧劑，光穩(wěn)定劑為金屬鎳、鈷、鐵絡合物中的一種，三者質(zhì)量比例為碳 黑:抗氧劑:光穩(wěn)定劑=3:2:1。
[0071] 所述相容均勻性材料為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多 種的混合物。本實施例優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，為KH-550、KH-560或KH-570的一種。所述增韌性 材料為碳纖維或玻璃纖維。本實施例優(yōu)選為碳纖維，直徑為10~15μπι，長度為短切纖維3~ 5_。施工便捷性材料為稀釋劑鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
[0072]制備方法：
[0073] 步驟S1，將C組分中的稀釋劑分別添加到Α組分和Β組分中進行機械攪拌，攪拌速度 為600r/min，攪拌時間為4分鐘，制得稀釋的A組分和稀釋的B組分，靜置待用；
[0074] 步驟S2,將C組分中的其他成分添加到稀釋的A組分中進行機械攪拌，攪拌時間為4 分鐘，攪拌速度為800r/min;其中，增韌性材料分三等份最后加入，每等份添加并攪拌分散 均勻后再添加其余等份，分散增韌性材料時的攪拌速度為1500r/min;
[0075]步驟S3,將稀釋的B組分添加到步驟S2制得的混合物中機械攪拌至混合均勻，攪拌 速度為8000r/min，攪拌時間為5分鐘；
[0076]步驟S4,真空脫泡即得所述抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料。
[0077]實施例9:效果實施例
[0078]性能的檢測及其評價根據(jù)GB5210-2006-T《色漆和清漆拉開發(fā)附著力試驗》，GB/T 1728-79《漆膜、膩子膜干燥時間測定法》，GB/T 1732-1993《漆膜耐沖擊測定法》，GB/T 1735-2009《色漆和清漆耐熱性的測定》，GB/T 22314-2008《塑料環(huán)氧樹脂黏度測定方法》， GB/T4612-2008《塑料、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧當量的測定》，JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù) 規(guī)范》，CJJT218-2014《城市道路彩色瀝青混凝土路面技術(shù)規(guī)程》，上海市市政工程管理局提 出的《彩色瀝青路面技術(shù)指南》，和福建省地標《彩色路面應用技術(shù)規(guī)程》等規(guī)范執(zhí)行。
[0079] 樹脂復合材料的低溫抗裂性根據(jù)在-20°C下的低溫韌性來評價，常溫下的韌性用 啞鈴狀試件的斷裂延伸率和斷裂強度來評價，層間粘結(jié)強度利用拉拔強度和45度斜剪來綜 合評價?？棺贤饫匣阅芾米贤饫匣昂髷嗔蜒由炻实乃p率進行評價。紫外老化試驗 由紫外老化試驗箱進行模擬，以國內(nèi)最不利戶外環(huán)境計算，室內(nèi)紫外老化模擬24天，（相當 于戶外自然老化3年），試驗設備由上海睦尼試驗設備有限公司生產(chǎn)，紫外老化功率500w，拉 拔強度由全自動數(shù)顯拉拔試驗測定儀測定，45度斜剪試驗由萬能材料試驗機UTM測定。
[0080] 實施例1~3和實施例6~8制備的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料各項性能測試結(jié) 果均符合彩色路面規(guī)范用膠結(jié)料的強度要求，能夠滿足彩色鋪面材料的長期戶外使用要 求。
[0081] 下表1為實施例1~3與對比例4、5的相關(guān)性能測試結(jié)果，包括常規(guī)性能、低溫韌性、 斷裂強度、斷裂延伸率，斷裂延伸率的衰減率。
[0082]表1抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料的性能測試結(jié)果
[0083]
[0084] 從上表可以看出，與對比例4和5相比，實施例1~3指干時間和固化時間更短，能夠 有效的縮短工程施工時間。對比例4和5雖然拉拔強度也達到規(guī)范要求，但仍低于實施例。從 斷裂延伸率和低溫韌性綜合，可以看出采用本發(fā)明的實施例能夠很好的抵抗低溫脆裂，同 時較大的拉拔強度和斷裂延伸率保證了罩面材料能夠和集體材料產(chǎn)生同步變形，減少了高 溫下車轍病害的風險，對比例中由于沒有摻抗紫外老化劑和增韌劑，從斷裂延伸率來看，相 比較實施例2,對比例4和對比例5延伸率低于80%和87.5%。一年模擬斷裂延伸率衰減率本 發(fā)明實施例小于2%，三年模擬斷裂延伸率衰減率不超過7%，相比于對比例4和5本發(fā)明彩 色樹脂薄層罩面抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料效果顯著，大幅度的提高樹脂鋪面材料的抗 紫外老化服役齡期。本發(fā)明實施例和對比例表明都具有較好的耐水性和耐堿性。此外，采用 本發(fā)明配比的路面彩色樹脂薄層罩面在常溫下即可拌合，制備方法只需按照配方將各組分 按步驟添加，經(jīng)過混料處理使得各組分充分混合均勻即可，無需特殊的設備，因此該方法工 藝簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)約了能耗，降低了成本。綜合來看，本發(fā)明復合材料力學性能優(yōu) 良、抗紫外老化強，耐候性好，能夠滿足彩色鋪面材料的長期戶外使用要求。
[0085] 上述實施例的作用在于說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明的保護 范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換， 而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于路面冷拌彩色樹脂薄層罩面的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在 于，采用如下重量份的原料制備而成:A組分，45~85份;B組分，10~40份;C組分，5~15份； 所述A組分為環(huán)氧樹脂基復合樹脂;所述B組分為復合樹脂用固化劑;所述C組分為功能性輔 助材料，包括色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性 材料，色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均勻性材料、增韌性材料和施工便捷性材料的 重量份之比為(7~10) :(1.5~2) :(0.5~1):(0.5~1):(2~8)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂基 復合樹脂為國產(chǎn)E-51環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂中的一種或兩種的混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于:所述復合樹脂用 固化劑為增韌固化劑T28-A、聚酰胺固化劑中的一種或兩種的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于:所述色彩性材料 為無機顏填料，包括氧化鐵紅、氧化鐵藍、氧化鐵綠和氧化鐵黃中的一種或多種的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于:所述抗紫外老化 性材料為碳黑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑中的一種或多種的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于:所述相容均勻性 材料為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于:所述增韌性材料 為碳纖維或玻璃纖維。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于:所述施工便捷性 材料為稀釋劑鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。9. 權(quán)利要求1~8任一所述復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟S1，將C組分中的稀釋劑分別添加到A組分和B組分中進行機械攪拌，制得稀釋的A 組分和稀釋的B組分，靜置待用； 步驟S2,將C組分中的其他成分添加到稀釋的A組分中進行機械攪拌;其中，增韌性材料 分三等份最后加入，每等份添加并攪拌分散均勻后再添加其余等份； 步驟S3,將稀釋的B組分添加到步驟S2制得的混合物中機械攪拌至混合均勻； 步驟S4,真空脫泡即得所述抗紫外老化環(huán)氧樹脂復合材料。
【文檔編號】C08K5/12GK106084662SQ201610461323
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】李強, 王永維
【申請人】蘇交科集團股份有限公司