瀝青路面減霾涂層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瀝青路面減霾涂層，其質(zhì)量份組成為：納米二氧化鈦1份、活性氧化鋁1～5份、環(huán)氧樹脂7～8份、固化劑2～3份、助劑2～4份，所述的固化劑為改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101的質(zhì)量比為2～4:1的混合物，助劑是消泡劑與金剛砂、炭黑的質(zhì)量比為1:2～4:1的混合物。本發(fā)明利用活性氧化鋁和納米二氧化鈦之間的協(xié)同作用，所得減霾涂層不但具有良好的耐水性、抗滑性與環(huán)保性，而且能夠降解汽車尾氣中導(dǎo)致二次顆粒物污染的有害氣體并較好的吸附汽車尾氣中的PM2.5顆粒物，達(dá)到更好的減霾效果，試驗表明該涂層對PM2.5的最佳減霾效率可達(dá)41.2μg/m3·min。
【專利說明】瀝青路面減霾涂層

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于浙青路面【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種浙青路面涂層，以消減霧霾為主要 目的，應(yīng)用于城市道路中，使之能在一定程度上吸附并降解汽車尾氣中的PM2. 5顆粒物，從 而消減城市霧霾。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著空氣質(zhì)量逐漸惡化，霧霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來越高，它們在人們毫無防范 的時候侵入人體呼吸道和肺葉中，從而引起呼吸系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病等，長期處于這 種環(huán)境還會誘發(fā)肺癌、心肌缺血及損傷。另外，霧霾天氣還增加了行車的風(fēng)險，因霧霾天氣 造成的幾十輛車輛連環(huán)追尾的事故屢見不鮮，損失慘重。因此，為了人們的身體健康以及行 車安全，減少霧霾天氣迫在眉睫。
[0003] 霧霾的源頭多種多樣，如各種機動車排放的尾氣、北方冬季燒煤供暖所產(chǎn)生的廢 氣、工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、建筑工地和道路交通產(chǎn)生的揚塵、垃圾焚燒、火山噴發(fā)等，霧霾 天氣通常是多種污染源混合作用形成的。最新的數(shù)據(jù)顯示，北京霧霾顆粒中機動車尾氣占 22. 2%、燃煤占16. 7%、揚塵占16. 3%、工業(yè)占15. 7%，由此可見汽車尾氣對霧霾的影響占 到相當(dāng)大的比例。而汽車尾氣對空氣的污染主要在于：（1)排放顆粒物：解析結(jié)果表明，排 氣管排出的顆粒物對PM10和PM2. 5的直接"貢獻(xiàn)"達(dá)到10%以上；（2)生成二次顆粒物：機 動車尾氣中含有大量的氮氧化物和碳?xì)浠衔?，氮氧化物能夠引發(fā)多種大氣氧化反應(yīng)，增 強城市大氣的氧化性，促進(jìn)多種大氣污染物的生成，包括二次有機氣溶膠、二次硫酸鹽和二 次硝酸鹽等二次顆粒物，碳?xì)浠衔锸切纬啥晤w粒物的重要物質(zhì)，機動車上路越多，勢必 使氮氧化物、碳?xì)浠衔镞@兩種污染物的排放量增大；（3)排放二氧化氮；(4)揚塵污染。
[0004] 研究表明，納米二氧化鈦作為光催化劑能降解汽車尾氣，常作為添加劑應(yīng)用于浙 青及浙青混合料中，將汽車尾氣分解為相應(yīng)的碳酸鹽和硝酸鹽吸附在路面空隙中，遇下雨 天即可隨雨水沖走。但二氧化鈦浙青混合料僅是路面部分起到催化作用，導(dǎo)致納米二氧化 鈦的浪費，且減霾效果不明顯，效率較低。另外，二氧化鈦光催化汽車尾氣主要是對尾氣成 分的改變，即降解汽車尾氣中導(dǎo)致二次顆粒物污染的有害氣體，但不能直接降解或吸附汽 車尾氣排放的顆粒物，而霧霾各成分中，PM2. 5對人體的危害是最大的，與較粗的大氣顆粒 物相比，PM2. 5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠(yuǎn)， 因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有良好的 耐水性、抗滑性與環(huán)保性，且經(jīng)濟高效的浙青路面減霾涂層，該涂層不但能夠降解汽車尾氣 中導(dǎo)致二次顆粒物污染的有害氣體，而且能夠較好的吸附汽車尾氣中的PM2. 5顆粒物，進(jìn) 而達(dá)到更好的減霾效果。
[0006] 解決上述技術(shù)問題所要解決的技術(shù)問題在于該浙青路面減霾涂層由下述質(zhì)量份 配比的原料制成：
[0007] 納米二氧化鈦 1份 活性氧化鋁 1?5份 環(huán)氧樹脂 7?8份 固化劑 2?3份 助劑 2?4份
[0008] 上述的固化劑為改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑 HTC-101的質(zhì)量比為2?4:1的混合物，優(yōu)選改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與特種復(fù) 合材料環(huán)氧固化劑HTC-101的質(zhì)量比為3:1的混合物；助劑是消泡劑與金剛砂、炭黑的質(zhì)量 比為1:2?4:1的混合物，優(yōu)選消泡劑與金剛砂、炭黑的質(zhì)量比為1:3:1的混合物。
[0009] 本發(fā)明的浙青路面減霾涂層優(yōu)選由下述質(zhì)量份配比的原料制成：
[0010] 納米二氧化鈦 1份 活性氧化鋁 3份 環(huán)氧樹脂 7?8份 固化劑 2?3份 助劑 2?4份。
[0011] 上述的納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦，其由上海江滬實業(yè)有限公司提 供；活性氧化鋁為Y-A1 203，其孔體積為300?800mm3/g、表面積為100?300m2/g，由河南 省鞏義市龍鑫凈水材料提供；環(huán)氧樹脂為改性液體環(huán)氧樹脂HTM-5214,由蘇州圣杰特種樹 脂有限公司提供；改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 均由蘇州圣杰特種樹脂有限公司提供；金剛砂的粒徑為80目；消泡劑為TL-X60環(huán)氧樹脂 消泡劑，由北京通聯(lián)恒興科技有限公司提供。
[0012] 上述浙青路面減霾涂層的制備方法為：按照上述原料的質(zhì)量份配比，將活性氧化 鋁、納米二氧化鈦、消泡劑、炭黑加入到環(huán)氧樹脂中，然后再加入改性脂肪胺類液體固化劑 HTS-4512與特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101的混合物，攪拌，在攪拌的過程中加入金剛 砂，直至攪拌均勻，此過程不宜超過20分鐘。
[0013] 本發(fā)明浙青路面減霾涂層使用時直接將其均勻的涂在浙青路面上，待其固化后即 形成減霾涂層。
[0014] 本發(fā)明的浙青路面減霾涂層是利用活性氧化鋁高效的吸附作用，吸附汽車尾氣 中的PM2. 5顆粒物，以及納米二氧化鈦的光催化作用，催化降解汽車尾氣中導(dǎo)致二次顆粒 物污染的有害氣體氮氧化物和碳?xì)浠衔铮一钚匝趸X與納米二氧化鈦摻拌具有相互 促進(jìn)的協(xié)同作用，達(dá)到了高效的減霾效果，試驗表明該涂層對PM2. 5的最佳減霾效率可達(dá) 41. 2 μ g/m3 · min〇

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護范圍不僅限于這些實 施例。
[0016] 實施例1
[0017] 以制備浙青路面減霾涂層所用納米二氧化鈦4g為例，其他原料及其質(zhì)量組成如 下：
[0018] 納米二氧化鈦 4 g 活性氧化鋁 4 g 環(huán)氧樹脂 30 g 特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 3 g 改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512 9 g 炭黑 3g 金剛砂 9 g
[0019] 消泡劑 3 g
[0020] 其制備方法為：將4g活性氧化錯、4g納米二氧化鈦、3g消泡劑、3g炭黑加入到30g 環(huán)氧樹脂中，然后再加入9g改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與3g特種復(fù)合材料環(huán)氧固 化劑HTC-101的混合物，攪拌，在攪拌的過程中加入9g金剛砂，直至攪拌均勻，得到浙青路 面減霾涂層。
[0021] 本實施例的納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦，由上海江滬實業(yè)有限公司提 供；活性氧化鋁為Y-A1A，其孔體積為300?800mm 3/g、表面積為100?300m2/g，由河南 省鞏義市龍鑫凈水材料提供；環(huán)氧樹脂為改性液體環(huán)氧樹脂HTM-5214,由蘇州圣杰特種樹 脂有限公司提供；改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 均由蘇州圣杰特種樹脂有限公司提供；金剛砂的粒徑為80目；消泡劑為TL-X60環(huán)氧樹脂 消泡劑，由北京通聯(lián)恒興科技有限公司提供。
[0022] 實施例2
[0023] 以制備浙青路面減霾涂層所用納米二氧化鈦4g為例，其他原料及其質(zhì)量組成如 下：
[0024] 納米二氧化鈦 4 g 活性氧化鋁 8 g 環(huán)氧樹脂 30 g 特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 3g 改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512 9 g 炭黑 3 g 金剛砂 9 g 消泡劑 3 g
[0025] 其制備方法與實施例1相同。
[0026] 實施例3
[0027] 以制備浙青路面減霾涂層所用納米二氧化鈦4g為例，其他原料及其質(zhì)量組成如 下：
[0028] 納米二氧化鈦 4 g 活性氧化鋁 12 g 環(huán)氧樹脂 30 g
[0029] 特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 3 g 改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512 9 g 炭黑 3g 金剛砂 9 g 消泡劑 3g
[0030] 其制備方法與實施例1相同。
[0031] 實施例4
[0032] 以制備浙青路面減霾涂層所用納米二氧化鈦4g為例，其他原料及其質(zhì)量組成如 下：
[0033] 納米二氧化鈦 4 g 活性氧化鋁 16 g 環(huán)氧樹脂 30 g 特種復(fù)合材料.環(huán)氧固化劑HTC-101 3 g 改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512 9 g 炭黑 3g 金剛砂 9 g 消泡劑 3g
[0034] 其制備方法與實施例1相同。
[0035] 實施例5
[0036] 以制備浙青路面減霾涂層所用納米二氧化鈦4g為例，其他原料及其質(zhì)量組成如 下：
[0037] 納米二氧化鈦 4 g 活性氧化鋁 20 g 環(huán)氧樹脂 30 g 特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 3g 改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512 9 g 炭黑 3 g 金剛砂 9g 消泡劑 3 g
[0038] 其制備方法與實施例1相同。
[0039] 實施例6
[0040] 以制備浙青路面減霾涂層所用納米二氧化鈦4g為例，其他原料及其質(zhì)量組成如 下：
[0041] 納米二氧化鈦 4 g 活性氧化鋁 12 g 環(huán)氧樹脂 28 g 特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 2.5 g 改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512 5.5 g 炭黑 2g 金剛砂 4 g 消泡劑 2g
[0042] 其制備方法與實施例1相同。
[0043] 實施例7
[0044] 以制備浙青路面減霾涂層所用納米二氧化鈦4g為例，其他原料及其質(zhì)量組成如 下：
[0045] 納米二氧化鈦 4g 活性氧化鋁 12 g 環(huán)氧樹脂 32 g 特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101 1 75 g 改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512 6.25 g 炭黑 2.75 g 金剛砂 10.5 g 消泡劑 2.75 g
[0046] 其制備方法與實施例1相同。
[0047] 為了證明本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人按照實施例1中環(huán)氧樹脂、固化劑、助劑的質(zhì) 量組成，分別添加表1所示的不同質(zhì)量的納米二氧化鈦和活性氧化鋁，制備成浙青路面減 霾涂層，然后用其刷涂車轍板，按下述方法測試減霾涂層的減霾效率：
[0048] 啟動發(fā)動機，運行至正常工作狀態(tài)，然后將尾氣通入到尺寸為 680mmX 530mmX 530mm的惰性材料反應(yīng)箱內(nèi)，打開風(fēng)扇，待反應(yīng)箱內(nèi)尾氣分布均勻后，將 PM2. 5檢測儀放入反應(yīng)箱，進(jìn)入濃度實時監(jiān)測狀態(tài)，使檢測儀數(shù)值穩(wěn)定在450?500之間； 待反應(yīng)箱內(nèi)PM2. 5濃度趨于穩(wěn)定后將制備好的車轍板放入測試設(shè)備內(nèi)，蓋好密封蓋，保持 風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，同時打開紫外燈和白熾燈，記錄PM2. 5初始濃度值，其后每間隔2分鐘采集一次 數(shù)據(jù)（每次讀取三個值，取平均值作為最后結(jié)果，減小或消除實驗誤差的影響），測試時間 為60分鐘，記錄測試數(shù)據(jù)；測試結(jié)束后打開測試室，將反應(yīng)室內(nèi)的汽車尾氣排凈，取出測試 的實驗用品，并準(zhǔn)備下一次測試工作。按下述公式計算減霾效率：
[0049] 減霾效率=(PM2. 5初始濃度值-達(dá)到規(guī)定時間后的氣體濃度值）/濃度降低所用 時間X 100%。
[0050] 測試結(jié)果見表1。
[0051] 表1不同減霾涂層的減霾效率
[0052]

【權(quán)利要求】
1. 一種浙青路面減霾涂層，其特征在于它由下述質(zhì)量份配比的原料制成：
上述的固化劑為改性脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑 HTC-IOl的質(zhì)量比為2?4:1的混合物；助劑是消泡劑與金剛砂、炭黑的質(zhì)量比為1:2?4:1 的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青路面減霾涂層，其特征在于它由下述質(zhì)量份配比的原料 制成：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浙青路面減霾涂層，其特征在于：所述的活性氧化鋁為 ￥^1203，其孔體積為 300 ?8001111113/^、表面積為100?3001112/^。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浙青路面減霾涂層，其特征在于：所述的環(huán)氧樹脂為改 性液體環(huán)氧樹脂HTM-5214。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浙青路面減霾涂層，其特征在于：所述的納米二氧化鈦 為金紅石型納米二氧化鈦。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浙青路面減霾涂層，其特征在于：所述的固化劑是改性 脂肪胺類液體固化劑HTS-4512與特種復(fù)合材料環(huán)氧固化劑HTC-101的質(zhì)量比為3:1的混 合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浙青路面減霾涂層，其特征在于：所述的助劑是消泡劑 與金剛砂、炭黑的質(zhì)量比為1:3:1的混合物。
【文檔編號】C09D163/00GK104231855SQ201410456240
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】張久鵬, 王運航, 李娜, 張?zhí)煊? 潘超, 孫如智, 安豐偉, 段智軍 申請人:長安大學(xué)