[發明專利]3D打印抑冰型彩色路面涂層材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910174477.4
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109897480A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 陳團結;許麗;王鍇;向豪;樊孟孟;苗思雨;閆朗;皎曉明;臧曉寧;屈騰
• 申請（專利權）人: 中交第一公路勘察設計研究院有限公司;中交瑞通路橋養護科技有限公司
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D7/65;C09D7/61;C09D7/63;B33Y70/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本發明涉及一種3D打印抑冰型彩色路面涂層材料及其制備方法，材料由水性丙烯酸、增韌劑、觸變劑、消泡劑、色粉、抗滑填料、有機鹽和光穩定劑制成。本發明改變了傳統單組份水性丙烯酸的施工和易性，使其具有良好的流動性、觸變性、可堆積性，能連續順滑地從3D打印設備噴頭噴出，且材料易于清洗。所開發的3D打印抑冰型彩色路面材料穩定性好，在原料儲罐和打印管道中不沉降；可操控性強，材料噴射到路面上和成膜過程中不塌落、噴射界面清晰，拼接界面完整。同時，該材料還具有抑冰作用，能夠有效降低路面與冰層的粘結力，使得冰層易于鏟除清理，可廣泛應用于冬季結冰的道面、路面、橋面鋪裝層上。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種3D打印抑冰型彩色路面涂層材料及其制備方法。

背景技術

3D打印技術是一個多學科跨界融合的技術體系。該技術在飛機零件、建筑模型、鞋類、工業設計、生物醫療和食品等領域都有所應用，但在公路、橋梁、隧道、公園等路面抑冰、防水、抗滑保護封層鋪裝領域的研究尚處于起步階段。3D打印彩色路面技術的兩個關鍵因素是材料和設備。材料不僅是實現3D打印彩色路面的重要物質基礎，也是當前制約3D打印彩色路面技術發展的主要瓶頸。與傳統彩色路面涂層材料的技術要求不同，除了要滿足路用性能外，3D打印彩色路面封層材料的施工和易性還必須滿足打印工藝要求，主要包括：良好的流動性、不堵塞打印噴頭、良好的觸變性、儲存和輸送過程中無沉降；良好的堆積性、施工拼接界面清晰、不腐蝕設備和易于清洗等要求。從現有材料入手進行比選，發現傳統丙烯酸材料在抗黃變性、粘度性、易清洗等方面基本滿足要求，但是還存在一定的成膜易開裂、觸變性不足、流動性差、不可堆積、涂層拼接界面接縫易互相污染等問題。因此，可以對傳統水性丙烯酸材料進行較大地改性，解決傳統水性丙烯酸流動性差，觸變性不足，可堆積性差，無抑冰作用等問題，開發一種抑冰抗滑、性能卓越、經濟合理、施工便捷、低碳環保的適用于3D打印工藝的彩色路面封層材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種3D打印抑冰型彩色路面涂層材料及其制備方法，這種材料具有儲存穩定性高、可操控性強、觸變性好、具備主動抗冰效果，是一種滿足3D打印工藝要求的性能卓越、經濟合理、施工便捷、低碳環保的水性丙烯酸體系封層材料。這種材料，可應用于瀝青路面、水泥砼路面、橋面鋪裝層及隧道道面的抑冰、抗滑保護，能改善或提高傳統路面封層材料的3D打印施工和易性和抑冰性能。

本發明所采用的技術方案為：

3D打印抑冰型彩色路面涂層材料，其特征在于：

由以下重量份的組分制成：

水性丙烯酸 27.0-32.0份；

增韌劑 7-8份；

觸變劑0.4-0.6份；

消泡劑0.8-1.2份；

色粉 2-4份；

抗滑填料37-42份；

有機鹽 18-22份；

光穩定劑0.7-1.1份。

所述增韌劑為聚乙二醇400。

所述觸變劑為羥丙基甲基纖維素。

所述消泡劑為二甲基硅油。

所述色粉為氧化鐵紅、氧化鐵綠、氧化鐵藍、氧化鐵黃或者炭黑。

所述抗滑填料為40～120目石英砂，莫氏硬度7.0，pH值6.0。

所述有機鹽為乙酸鉀。

所述光穩定劑為雙(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。

如所述的3D打印抑冰型彩色路面涂層材的制備方法，其特征在于：