[发明专利]路面用多功能涂层制备及施工方法

说明书

本发明是一种路面用多功能涂层制备及施工方法，属于路面涂层技术领域，解决目前路面用涂层功能单一、热反射性能差、缺少自清洁功能、尾气降解效率低、耐久性差、施工周期长等问题。首先破碎廉价废旧瓷砖，过筛获得细集料，清洗干净，干燥；采用环氧树脂与细集料混合，加入固化剂再搅拌均匀，制得环氧树脂砂浆；清理干净路面后把环氧树脂砂浆涂覆在路面上；其次，二氧化钛、二氧化硅加入到水性醇酸，喷涂环氧树脂砂浆上，干燥固化后，测试涂层热反射性能、接触角，并采用自主研制的汽车尾气降解测试系统检测催化降解尾气效果，综合各项测试结果，确定涂层制备和施工方法。本发明赋予路面更多功能，减少城市热岛效应，保持路面清洁，降解汽车尾气。

技术领域

本发明是一种具有热反射、疏水自清洁、降解汽车尾气的路面用多功能涂层制备及施工方法，属于路面涂层技术领域。

背景技术

当前空气污染及城市热岛效应(UHI)已经成为发展中国家和发达国家城市面临的环境问题之一。这也不同程度上导致了温室效应的加剧、以及酸雨和公共卫生问题等。城市道路覆盖了城市地表的绝大部分，约占城市土地的29～45％，且道路交通运输是城市地区环境污染主要原因之一。许多研究表明，路面升温机制的影响在城市热岛效应的形成中起着重要作用，传统路面通常由深色沥青混凝土铺筑，其呈现出较低的反射率(0.04～0.45)，它吸收白天太阳辐射产生的大量热量，造成沥青路面表面温度较高。

热反射型路面是一种可以有效降低路面温度的技术，并且能减少路面释放到大气中的热量。作为一种铺路材料，由于能够反射更多的太阳能，增强水分蒸发，因此使路表温度较低，保持凉爽，这种路面对城市整体的热平衡能起到重要的作用，像石英这样的结晶矿物颗粒可以具有高的太阳热反射率，纯SiO₂具有80％以上的太阳反射率。另外，全身瓷瓷砖相对于釉面瓷砖具有更大的太阳反射率，废旧全身瓷瓷砖加工后的颗粒具有50％以上的太阳反射率。

道路路面必须具备承受交通荷载和气候变化的能力，并保证有良好的行驶条件，当路面上有水或冰时，路面抗滑能力会明显下降，因此，快速排出或隔绝地表水是十分重要的，除此之外，路面上油脂和脏颗粒的存在也会显著降低路面抗滑性，超疏水材料可以非常快速地排除水，并且其自清洁性能够提供表面清洁，水滴滚动携带了先前沉积的污垢和已降解的油脂等有机污染物，这种功能性材料通过光催化氧化污染物和自清洁性，有助于空气的净化和有机污染物的降解。

目前应用较为广泛的汽车尾气治理方式是通过在汽车排气系统中安装尾气处理装置通过化学处理法和物理处理法来净化尾气，除此之外还有对汽车燃料进行改进和使用新能源来控制尾气排放。然而，一些环保性的汽车能源易对机动车使用寿命和性能造成影响，新能源汽车配套设施的不完善等问题也使得人们对其接受程度始终无法有效提高。纳米级光催化剂作为新一代高效环保催化剂，不仅可以用于汽车尾气净化处理以及油脂等有机污染物分解，还可以利用其疏水特性达到自清洁的效果。且由于纳米级催化剂具有高选择性、高催化活性及抗中毒性等优点，其光催化效率远高于传统催化剂。

过去大多数光催化研究中使用粉末状催化剂，但粉末状催化剂在使用过程中存在团聚失活、分离和回收困难等问题，限制了以TiO₂等催化剂为基础的光催化方法快速商业化。鉴于纳米TiO₂光催化效率较高，并且在实际应用中比较广泛，国内外普遍将其采用到涂料工艺中，制得环保型涂料。美国、日本、西欧等国家在这方面研究较早，主要应用在环保型高性能汽车漆、船舶涂料、高耐磨涂料等一些技术要求比较高的领域。随着纳米技术的兴起，我国的光催化研究也得到了蓬勃的发展。国内研发机构和企业也相继推出了一些纳米建筑涂料产品。

但是，目前用于路面的涂层主要用于热反射，或降解汽车尾气等，且在车轮的反复作用下，耐久性较差，缺少一种同时具有热反射、疏水自清洁、降解汽车尾气的路面用多功能涂层制备及施工方法，提高涂层的耐久性。因此，本发明提出一种路面用多功能涂层制备及施工方法，赋予路面更多功能，减少城市热岛效应，保持路面清洁，降解汽车尾气中碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化碳等主要成分。

发明内容