一种抗紫外老化的环氧树脂复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗紫外老化的环氧树脂复合材料及其制备方法，采用如下重量份原料制成：A组分，45～85份；B组分，10～40份；C组分，5～15份；所述A组分为环氧树脂基复合树脂；所述B组分为复合树脂用固化剂；所述C组分为功能性辅助材料，包括色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料的重量份之比为(7～10)：(1.5～2):(0.5～1):(0.5～1):(2～8)。本发明用于路面冷拌彩色树脂薄层罩面的抗紫外老化环氧树脂复合材料力学性能优，抗紫外老化强，耐候性好，完全满足彩色路面规范用胶结料的强度要求，能满足彩色铺面材料的长期户外使用要求。
【专利说明】
一种抗紫外老化的环氧树脂复合材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种用于路面冷拌彩色树脂薄层罩面 的抗紫外老化环氧树脂复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着经济的发展和科学技术水平的不断提高，人们对道路与环境的协调 性以及道路的安全性能有了更加深刻的认识，对道路的舒适性和安全性也有了更高的要 求。彩色路面作为一种新的道路铺面方式，逐渐得到了人们广泛关注。交通与环境协调发展 作为发展低碳经济的一个重要体现也受到国家和社会的重视。
[0003] 采用彩色树脂铺面材料可以改变路面非黑即白的单一色调，美化环境，突显自然 情趣，又满足了人们对现代生活的要求，提高现代都市气息，展现城市风格的效果，改善人 们的生产和生活的环境质量。
[0004] 目前，我国大多数道路颜色是黑白两色，若驾驶员长时间注视单一的黑色路面，注 意力会下降，使得驾驶员疲劳困倦，产生思想麻痹和错觉，延迟判断时间从而带来交通隐 患。通过在道面上铺筑不同颜色的铺面材料，特别是一些特殊路段地带，比如急转弯、大陡 坡，可以铺筑彩色(黄色)路面，提醒驾驶员要提高警惕；十字交叉口、商业区及居民密集区 铺筑彩色（红色）路面，提醒驾驶员注意人员的出入;医院、学校等区铺筑彩色（蓝色）路面， 提醒驾驶员减缓速度。
[0005] 在日常生活中，我们经常看到的彩色路面铺面材料大都是彩色沥青混凝土，它是 由脱色沥青与各种颜色石料、色料和添加剂等材料在特定的温度下拌合形成的具有一定强 度和路用性能的新型沥青混凝土。但是与常规的黑色沥青混凝土相比，造价太高很大程度 上限制了这类铺面材料在等级公路或高速公路中的使用，仅仅用在一些公园或者人行道中 起到美化环境的作用。考虑到造价问题，近年来，将彩色沥青混凝土中的脱色沥青油替换成 和树脂材料并在常温下完成拌合的彩色树脂薄层罩面越来越受到研究者的青睐。但此类铺 面材料用于户外的彩色树脂薄层罩面材料也存在性能上的缺陷。诸如抗紫外老化性能差， 在行车载荷的作用下彩色骨料脱落造成路面花白现象，在外力作用下造成层间推移等。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于路面冷拌彩色树脂薄层罩 面的抗紫外老化环氧树脂复合材料及其制备方法，通过合理的制备方法和施工工艺以及辅 助材料较大幅度地提高树脂铺面材料的抗紫外老化服役龄期。
[0007] 上述目的是通过如下技术方案实现的：
[0008] -种用于路面冷拌彩色树脂薄层罩面的抗紫外老化环氧树脂复合材料，采用如下 重量份的原料制备而成:A组分，45~85份;B组分，10~40份;C组分，5~15份;所述A组分为 环氧树脂基复合树脂;所述B组分为复合树脂用固化剂;所述C组分为功能性辅助材料，包括 色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料，色彩性 材料、抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料的重量份之比为 (7~10):(1.5~2):(0.5~1):(0.5~1):(2~8)。
[0009] 进一步地，所述环氧树脂基复合树脂为国产E-51环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂 中的一种或两种的混合物。进一步优选为两种环氧树脂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂与 国产E-51环氧树脂的质量比为(1~1.5):1，其中聚氨酯改性环氧树脂为聚醚胺类化合物。
[0010] 进一步地，所述复合树脂用固化剂为增韧固化剂T28-A、聚酰胺固化剂中的一种或 两种的混合物。进一步优选为两种固化剂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂专用固化剂聚酰 胺固化剂与环氧树脂增韧固化剂T28-A的质量比为1:1。
[0011] 进一步地，所述色彩性材料为无机颜填料，包括氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿和 氧化铁黄中的一种或多种的混合物。颜色的选择可以单一选择，也可以根据三原色原理进 行复配。
[0012] 进一步地，所述抗紫外老化性材料为碳黑、抗氧剂和光稳定剂中的一种或多种的 混合物。进一步优化为碳黑、抗氧剂和光稳定剂的混合物，其中碳黑的比表面积为125~ 130m 2/g，抗氧剂为酚类抗氧剂或胺类抗氧剂，光稳定剂为金属镍、钴、铁络合物中的一种， 三者质量比例为碳黑:抗氧剂:光稳定剂=(1~3): 2:1。
[0013] 进一步地，所述相容均匀性材料为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中 的一种或多种的混合物。进一步优选为硅烷偶联剂，为KH-550、KH-560或KH-570的一种。 [0014]进一步地，所述增韧性材料为碳纤维或玻璃纤维。进一步优选为经过表面处理的 碳纤维，直径为10~15μηι，长度为短切纤维3~5_。
[0015] 进一步地，所述施工便捷性材料为稀释剂邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛 酯。
[0016] 上述抗紫外老化环氧树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0017] 步骤S1，将C组分中的稀释剂分别添加到Α组分和Β组分中进行机械搅拌，制得稀释 的A组分和稀释的B组分，静置待用；
[0018] 步骤S2，将C组分中的其他成分添加到稀释的A组分中进行机械搅拌;其中，增韧性 材料分三等份最后加入，每等份添加并搅拌分散均匀后再添加其余等份；
[0019] 步骤S3,将稀释的B组分添加到步骤S2制得的混合物中机械搅拌至混合均匀；
[0020] 步骤S4,真空脱泡即得所述抗紫外老化环氧树脂复合材料。
[0021]本发明所用的无机颜料既可以单独使用，也可以根据用户需求在基于三原色原理 的前提下进行复配来满足不同功能要求。
[0022]本发明稀释剂的加入降低了体系的粘度，便于施工，同时能够很好的与环氧树脂 相容，而又不参与环氧树脂的固化反应，虽说一定程度上降低了体系的模量和强度，发明的 配方经过反复试验强度完全满足彩色路面规范用胶结料的强度要求，并且有一定程度的富 余。
[0023]本发明采用国产环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂混合作为复合材料的基体材料， 一方面降低了产品的成本，同时更多的是聚氨酯改性环氧树脂与普通的国产环氧树脂相 比，交联度低，脆性更小，这属于第一层次小范围的提高韧性;短切碳纤维的加入改变了体 系中相的存在形式，经过表面处理的短切纤维作为第二相加入到环氧树脂中，在外力的作 用下，第二相被撕裂或拉长过程就会吸收能量，这些吸收的能量就是体系韧性的提高的程 度，这是第二层次大范围的提高韧性。
[0024]组合物中采用碳黑、抗氧剂InganoxlO 10和光稳定剂大大的改善了体系的抗紫外 老化性能和光、热稳定性。
[0025]组合物中的表面活性剂硅烷偶联剂能够将无机颜填料和有机树脂材料很好的连 接起来，加入硅烷偶联剂后的体系相容性更好、更加均匀。
[0026]本发明的有益效果：
[0027] 1、本发明提供的用于路面冷拌彩色树脂薄层罩面的抗紫外老化环氧树脂复合材 料力学性能优良，抗紫外老化强，耐候性好，完全满足彩色路面规范用胶结料的强度要求， 能够满足彩色铺面材料的长期户外使用要求。
[0028] 2、本发明提供的制备方法只需按照配方将各组分按步骤添加，经过混料处理使得 各组分充分混匀即可，无需特殊设备，工艺简单，适合工业化生产，能耗低，成本低。
【具体实施方式】
[0029]下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案。下述实施例的作用在于说明本 发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护 范围。
[0030] 实施例1:抗紫外老化环氧树脂复合材料的制备
[0031] 聚氨酯改性环氧树脂22.5千克，国产E51环氧树脂22.5千克，聚酰胺固化剂7.5千 克，增韧固化剂T28-A7.5千克，无机颜填料4.2千克，抗紫外老化剂0.9千克，相容剂0.3千 克，增韧剂〇. 3千克，稀释剂1.2千克。
[0032] 按照精确的计量称取所有材料，首先将稀释剂加入到各对应的聚氨酯改性环氧树 脂和国产E51环氧树脂中并进行机械搅拌(低速搅拌，转速为300r/min)5分钟，均匀后静置 于室温下待用，其次将无机颜填料，抗紫外老化剂，相容剂加入到复合树脂中并进行搅拌5 分钟(低速搅拌，300r/min )，增韧剂最后加入，并按其重量平均分三次加入，每加入一次搅 拌均匀后再加剩余，利用机械搅拌（中速搅拌，400r/min))分散。最后将固化剂体系加入到 复合树脂中并进行高速搅拌，搅拌时间较上述长一点（高速搅拌，800r/min)，8分钟，以均匀 性为标准，最后真空脱泡后的产品即为所述的彩色树脂薄层罩面抗紫外老化环氧树脂复合 材料。
[0033]实施例2:抗紫外老化环氧树脂复合材料的制备
[0034]聚氨酯改性环氧树脂36.1千克，国产E51环氧树脂28.9千克，聚酰胺固化剂11千 克，增韧固化剂T28-A 11千克，无机颜填料7.4千克，抗紫外老化剂1.5千克，相容剂0.65千 克，增韧剂〇. 65千克，稀释剂4.35千克。
[0035]按照精确的计量称取所有材料，首先将稀释剂加入到各对应的聚氨酯改性环氧树 脂和国产E51环氧树脂中并进行机械搅拌(低速搅拌，转速为450r/min)8分钟，均匀后静置 于室温下待用，其次将无机颜填料，抗紫外老化剂，相容剂加入到复合树脂中并进行搅拌8 分钟(低速搅拌，450r/min )，增韧剂最后加入，并按其重量平均分三次加入，每加入一次搅 拌均勾后再加剩余部分，利用机械搅拌（中速搅拌，600r/min))均勾分散。最后将固化剂体 系加入到复合树脂中并进行高速搅拌，搅拌时间较上述长一点（高速搅拌，l〇〇〇r/min)，10 分钟，以均匀性为标准，最后真空脱泡即得所述的彩色树脂薄层罩面抗紫外老化环氧树脂 复合材料。
[0036] 实施例3:抗紫外老化环氧树脂复合材料的制备
[0037] 聚氨酯改性环氧树脂51千克，国产E51环氧树脂34千克，聚酰胺固化剂14千克，增 韧固化剂T28-A 14千克，无机颜填料11.3千克，抗紫外老化剂2.26千克，相容剂1.13千克， 增韧剂1.13千克，稀释剂9.04千克。
[0038] 按照精确的计量称取所有材料，首先将稀释剂加入到各对应的聚氨酯改性环氧树 脂和国产E51环氧树脂中并进行机械搅拌(低速搅拌，转速为600r/min)10分钟，均匀后静置 于室温下待用，其次将无机颜填料，抗紫外老化剂，相容剂加入到复合树脂中并进行搅拌10 分钟(低速搅拌，600r/min )，增韧剂最后加入，并按其重量平均分三次加入，每加入一次搅 拌均匀后再加剩余部分，利用机械搅拌（中速搅拌700r/min))均匀分散。最后将固化剂体系 加入到复合树脂中并进行高速搅拌，搅拌时间较上述长一点（高速搅拌，1500r/min)，15分 钟，以均匀性为标准，最后真空脱泡即得所述的彩色树脂薄层罩面抗紫外老化环氧树脂复 合材料。
[0039] 实施例4:对比实施例
[0040]聚氨酯改性环氧树脂45千克，聚酰胺固化剂15千克，无机颜填料4.2千克，，相容剂 0.3千克，稀释剂1.2千克。
[0041]彩色树脂薄层罩面树脂制备方法中对比例4的制备工艺如下：首先将稀释剂加入 到聚氨酯改性环氧树脂进行低速搅拌10分钟(低速搅拌，600r/min)，然后将无机颜填料和 相容剂加入到聚氨酯改性环氧树脂中并进行搅拌10分钟(低速搅拌，600r/min)。最后将固 化剂体系加入到聚氨酯改性环氧树脂树脂体系中并进行高速搅拌，搅拌时间较上述长一点 (高速搅拌，1500r/min)，15分钟，以均匀性为标准，最后进行真空脱泡。
[0042] 实施例5:对比实施例
[0043]国产E51环氧树脂85千克，增韧固化剂T28-A28千克，无机颜填料11.3千克，相容剂 1.13千克，稀释剂9.04千克。
[0044] 彩色树脂薄层罩面树脂制备方法中对比例5的制备工艺如下：首先将稀释剂加入 到E51环氧树脂进行低速搅拌10分钟(低速搅拌，600r/min)然后将无机颜填料和相容剂加 入到E51环氧树脂中并进行搅拌10分钟（低速搅拌，600r/min)，最后将固化剂体系加入到 E51环氧树脂体系中并进行高速搅拌，搅拌时间较上述长一点（高速搅拌，1500r/min)，15分 钟，以均匀性为标准，最后进行真空脱泡。
[0045] 实施例6:抗紫外老化环氧树脂复合材料的制备
[0046] 原料重量份比:A组分，65份;B组分，25份;C组分，10份;所述A组分为环氧树脂基复 合树脂;所述B组分为复合树脂用固化剂;所述C组分为功能性辅助材料，包括色彩性材料、 抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外 老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料的重量份之比为8.5 :1.7 : 0.7 :0.7:5。其中，所述环氧树脂基复合树脂为国产E-51环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中 的一种或两种的混合物。本实施例优选为两种环氧树脂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂与 国产E-51环氧树脂的质量比为1.2:1，其中聚氨酯改性环氧树脂为聚醚胺类化合物。
[0047] 其中，所述复合树脂用固化剂为增韧固化剂T28-A、聚酰胺固化剂中的一种或两种 的混合物。本实施例优选为两种固化剂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂专用固化剂聚酰胺 固化剂与环氧树脂增韧固化剂T28-A的质量比为1:1。
[0048] 其中，所述色彩性材料为无机颜填料，包括氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿和氧化 铁黄中的一种或多种的混合物。颜色的选择可以单一选择，也可以根据三原色原理进行复 配。
[0049] 其中，所述抗紫外老化性材料为碳黑、抗氧剂和光稳定剂中的一种或多种的混合 物。本实施例优化为碳黑、抗氧剂和光稳定剂的混合物，其中碳黑的比表面积为125~ 130m 2/g，抗氧剂为酚类抗氧剂或胺类抗氧剂，光稳定剂为金属镍、钴、铁络合物中的一种， 三者质量比例为碳黑:抗氧剂:光稳定剂=2:2:1。
[0050] 所述相容均匀性材料为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多 种的混合物。本实施例优选为硅烷偶联剂，为KH-550、KH-560或KH-570的一种。增韧性材料 为碳纤维或玻璃纤维。本实例优选为碳纤维，直径为10~15μπι，长度为短切纤维3~5mm。施 工便捷性材料为稀释剂邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
[0051 ]制备方法：
[0052]步骤S1，将C组分中的稀释剂分别添加到A组分和B组分中进行机械搅拌，搅拌速度 为450r/min，搅拌时间为7分钟，制得稀释的A组分和稀释的B组分，静置待用；
[0053]步骤S2,将C组分中的其他成分添加到稀释的A组分中进行机械搅拌，搅拌时间为7 分钟，搅拌速度为600r/min;其中，增韧性材料分三等份最后加入，每等份添加并搅拌分散 均匀后再添加其余等份，分散增韧性材料时的搅拌速度为1200r/min;
[0054]步骤S3,将稀释的B组分添加到步骤S2制得的混合物中机械搅拌至混合均匀，搅拌 速度为6000r/min，搅拌时间为10分钟；
[0055]步骤S4,真空脱泡即得所述抗紫外老化环氧树脂复合材料。
[0056]实施例7:抗紫外老化环氧树脂复合材料的制备
[0057]原料重量份比：A组分，45份;B组分，10份;C组分，5份;所述A组分为环氧树脂基复 合树脂;所述B组分为复合树脂用固化剂;所述C组分为功能性辅助材料，包括色彩性材料、 抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外 老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料的重量份之比为7:1.5 :0.5: 0.5:2。其中，所述环氧树脂基复合树脂为国产E-51环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的一 种或两种的混合物。本实施例优选为两种环氧树脂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂与国产 E-51环氧树脂的质量比为1:1，其中聚氨酯改性环氧树脂为聚醚胺类化合物。
[0058] 其中，所述复合树脂用固化剂为增韧固化剂T28-A、聚酰胺固化剂中的一种或两种 的混合物。本实施例优选为两种固化剂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂专用固化剂聚酰胺 固化剂与环氧树脂增韧固化剂T28-A的质量比为1:1。
[0059] 其中，所述色彩性材料为无机颜填料，包括氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿和氧化 铁黄中的一种或多种的混合物。颜色的选择可以单一选择，也可以根据三原色原理进行复 配。
[0060] 其中，所述抗紫外老化性材料为碳黑、抗氧剂和光稳定剂中的一种或多种的混合 物。本实施例优化为碳黑、抗氧剂和光稳定剂的混合物，其中碳黑的比表面积为125~ 130m 2/g，抗氧剂为酚类抗氧剂或胺类抗氧剂，光稳定剂为金属镍、钴、铁络合物中的一种， 三者质量比例为碳黑:抗氧剂:光稳定剂=1:2:1。
[0061] 所述相容均匀性材料为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多 种的混合物。本实施例优选为硅烷偶联剂，为KH-550、KH-560或KH-570的一种。增韧性材料 为碳纤维或玻璃纤维。本实例优选为碳纤维，直径为10~15μπι，长度为短切纤维3~5mm。施 工便捷性材料为稀释剂邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
[0062] 制备方法：
[0063] 步骤S1，将C组分中的稀释剂分别添加到A组分和B组分中进行机械搅拌，搅拌速度 为300r/min，搅拌时间为10分钟，制得稀释的A组分和稀释的B组分，静置待用；
[0064] 步骤S2，将C组分中的其他成分添加到稀释的A组分中进行机械搅拌，搅拌时间为 10分钟，搅拌速度为400r/min;其中，增韧性材料分三等份最后加入，每等份添加并搅拌分 散均匀后再添加其余等份，分散增韧性材料时的搅拌速度为800r/min;
[0065] 步骤S3,将稀释的B组分添加到步骤S2制得的混合物中机械搅拌至混合均匀，搅拌 速度为4000r/min，搅拌时间为15分钟；
[0066]步骤S4,真空脱泡即得所述抗紫外老化环氧树脂复合材料。
[0067]实施例8:抗紫外老化环氧树脂复合材料的制备
[0068] 原料重量份比:A组分，85份;B组分，40份;C组分，15份;所述A组分为环氧树脂基复 合树脂;所述B组分为复合树脂用固化剂;所述C组分为功能性辅助材料，包括色彩性材料、 抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料，色彩性材料、抗紫外 老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料的重量份之比为10:2:1:1: 8。 其中，所述环氧树脂基复合树脂为国产E-51环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的一种或两 种的混合物。本实施例优选为两种环氧树脂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂与国产E-51环 氧树脂的质量比为1.5:1，其中聚氨酯改性环氧树脂为聚醚胺类化合物。
[0069] 其中，所述复合树脂用固化剂为增韧固化剂T28-A、聚酰胺固化剂中的一种或两种 的混合物。本实施例优选为两种固化剂的混合物，聚氨酯改性环氧树脂专用固化剂聚酰胺 固化剂与环氧树脂增韧固化剂T28-A的质量比为1:1。
[0070] 其中，所述色彩性材料为无机颜填料，包括氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿和氧化 铁黄中的一种或多种的混合物。颜色的选择可以单一选择，也可以根据三原色原理进行复 配。所述抗紫外老化性材料为碳黑、抗氧剂和光稳定剂中的一种或多种的混合物。本实施例 优化为碳黑、抗氧剂和光稳定剂的混合物，其中碳黑的比表面积为125~130m 2/g，抗氧剂为 酚类抗氧剂或胺类抗氧剂，光稳定剂为金属镍、钴、铁络合物中的一种，三者质量比例为碳 黑:抗氧剂:光稳定剂=3:2:1。
[0071] 所述相容均匀性材料为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多 种的混合物。本实施例优选为硅烷偶联剂，为KH-550、KH-560或KH-570的一种。所述增韧性 材料为碳纤维或玻璃纤维。本实施例优选为碳纤维，直径为10~15μπι，长度为短切纤维3~ 5_。施工便捷性材料为稀释剂邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
[0072]制备方法：
[0073] 步骤S1，将C组分中的稀释剂分别添加到Α组分和Β组分中进行机械搅拌，搅拌速度 为600r/min，搅拌时间为4分钟，制得稀释的A组分和稀释的B组分，静置待用；
[0074] 步骤S2,将C组分中的其他成分添加到稀释的A组分中进行机械搅拌，搅拌时间为4 分钟，搅拌速度为800r/min;其中，增韧性材料分三等份最后加入，每等份添加并搅拌分散 均匀后再添加其余等份，分散增韧性材料时的搅拌速度为1500r/min;
[0075]步骤S3,将稀释的B组分添加到步骤S2制得的混合物中机械搅拌至混合均匀，搅拌 速度为8000r/min，搅拌时间为5分钟；
[0076]步骤S4,真空脱泡即得所述抗紫外老化环氧树脂复合材料。
[0077]实施例9:效果实施例
[0078]性能的检测及其评价根据GB5210-2006-T《色漆和清漆拉开发附着力试验》，GB/T 1728-79《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》，GB/T 1732-1993《漆膜耐冲击测定法》，GB/T 1735-2009《色漆和清漆耐热性的测定》，GB/T 22314-2008《塑料环氧树脂黏度测定方法》， GB/T4612-2008《塑料、环氧树脂、环氧当量的测定》，JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术 规范》，CJJT218-2014《城市道路彩色沥青混凝土路面技术规程》，上海市市政工程管理局提 出的《彩色沥青路面技术指南》，和福建省地标《彩色路面应用技术规程》等规范执行。
[0079] 树脂复合材料的低温抗裂性根据在-20°C下的低温韧性来评价，常温下的韧性用 哑铃状试件的断裂延伸率和断裂强度来评价，层间粘结强度利用拉拔强度和45度斜剪来综 合评价。抗紫外老化性能利用紫外老化前后断裂延伸率的衰减率进行评价。紫外老化试验 由紫外老化试验箱进行模拟，以国内最不利户外环境计算，室内紫外老化模拟24天，（相当 于户外自然老化3年），试验设备由上海睦尼试验设备有限公司生产，紫外老化功率500w，拉 拔强度由全自动数显拉拔试验测定仪测定，45度斜剪试验由万能材料试验机UTM测定。
[0080] 实施例1~3和实施例6~8制备的抗紫外老化环氧树脂复合材料各项性能测试结 果均符合彩色路面规范用胶结料的强度要求，能够满足彩色铺面材料的长期户外使用要 求。
[0081] 下表1为实施例1~3与对比例4、5的相关性能测试结果，包括常规性能、低温韧性、 断裂强度、断裂延伸率，断裂延伸率的衰减率。
[0082]表1抗紫外老化环氧树脂复合材料的性能测试结果
[0083]
[0084] 从上表可以看出，与对比例4和5相比，实施例1~3指干时间和固化时间更短，能够 有效的缩短工程施工时间。对比例4和5虽然拉拔强度也达到规范要求，但仍低于实施例。从 断裂延伸率和低温韧性综合，可以看出采用本发明的实施例能够很好的抵抗低温脆裂，同 时较大的拉拔强度和断裂延伸率保证了罩面材料能够和集体材料产生同步变形，减少了高 温下车辙病害的风险，对比例中由于没有掺抗紫外老化剂和增韧剂，从断裂延伸率来看，相 比较实施例2,对比例4和对比例5延伸率低于80%和87.5%。一年模拟断裂延伸率衰减率本 发明实施例小于2%，三年模拟断裂延伸率衰减率不超过7%，相比于对比例4和5本发明彩 色树脂薄层罩面抗紫外老化环氧树脂复合材料效果显著，大幅度的提高树脂铺面材料的抗 紫外老化服役龄期。本发明实施例和对比例表明都具有较好的耐水性和耐碱性。此外，采用 本发明配比的路面彩色树脂薄层罩面在常温下即可拌合，制备方法只需按照配方将各组分 按步骤添加，经过混料处理使得各组分充分混合均匀即可，无需特殊的设备，因此该方法工 艺简单，适合工业化生产，节约了能耗，降低了成本。综合来看，本发明复合材料力学性能优 良、抗紫外老化强，耐候性好，能够满足彩色铺面材料的长期户外使用要求。
[0085] 上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护 范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
【主权项】
1. 一种用于路面冷拌彩色树脂薄层罩面的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在 于，采用如下重量份的原料制备而成:A组分，45~85份;B组分，10~40份;C组分，5~15份； 所述A组分为环氧树脂基复合树脂;所述B组分为复合树脂用固化剂;所述C组分为功能性辅 助材料，包括色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性 材料，色彩性材料、抗紫外老化性材料、相容均匀性材料、增韧性材料和施工便捷性材料的 重量份之比为(7~10) :(1.5~2) :(0.5~1):(0.5~1):(2~8)。2. 根据权利要求1所述的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在于:所述环氧树脂基 复合树脂为国产E-51环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的一种或两种的混合物。3. 根据权利要求1所述的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在于:所述复合树脂用 固化剂为增韧固化剂T28-A、聚酰胺固化剂中的一种或两种的混合物。4. 根据权利要求1所述的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在于:所述色彩性材料 为无机颜填料，包括氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿和氧化铁黄中的一种或多种的混合物。5. 根据权利要求1所述的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在于:所述抗紫外老化 性材料为碳黑、抗氧剂和光稳定剂中的一种或多种的混合物。6. 根据权利要求1所述的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在于:所述相容均匀性 材料为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多种的混合物。7. 根据权利要求1所述的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在于:所述增韧性材料 为碳纤维或玻璃纤维。8. 根据权利要求1所述的抗紫外老化环氧树脂复合材料，其特征在于:所述施工便捷性 材料为稀释剂邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。9. 权利要求1~8任一所述复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1，将C组分中的稀释剂分别添加到A组分和B组分中进行机械搅拌，制得稀释的A 组分和稀释的B组分，静置待用； 步骤S2,将C组分中的其他成分添加到稀释的A组分中进行机械搅拌;其中，增韧性材料 分三等份最后加入，每等份添加并搅拌分散均匀后再添加其余等份； 步骤S3,将稀释的B组分添加到步骤S2制得的混合物中机械搅拌至混合均匀； 步骤S4,真空脱泡即得所述抗紫外老化环氧树脂复合材料。
【文档编号】C08K5/12GK106084662SQ201610461323
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】李强, 王永维
【申请人】苏交科集团股份有限公司