| 专利名称： | 一种用于净化汽车尾气的路面涂料及其制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Pavement paint for purifying automobile exhaust and preparation method for pavement paint | ||
| 专利号： | CN201510006177.7 | 申请时间： | 20150107 |
| 公开号： | CN104513592A | 公开时间： | 20150415 |
| 申请人： | 山西省交通科学研究院; 山西交科公路勘察设计院 | ||
| 申请地址： | 030006 山西省太原市小店区学府街79号 | ||
| 发明人： | 薛君; 杜素军; 庞瑾瑜; 畅润田; 裴强; 郭赢赢 | ||
| 分类号： | C09D163/00; C09D7/12 | 主分类号： | C09D163/00 |
| 代理机构： | 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275 | 代理人： | 张水俤 |
| 摘要： | 本发明属于路面材料技术领域，具体来说，涉及到一种用于净化汽车尾气的路面涂料及其制备方法。本发明所述路面涂料按原料质量份计，包括40-60份的基料A、15-30份的胺类固化剂、1-5份的纳米Ag/TiO2光催化剂和10-15份的气体吸附材料；所述基料A为Tactix556、E-55、E-51、E-44中的一种或几种。与现有技术相比，本发明所述的用于净化汽车尾气的路面涂料具有透光性佳、气体吸附力强，催化脱除效率高，制备工艺简单，环保等优点。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention belongs to the technical field of pavement materials, and particularly relates to pavement paint for purifying automobile exhaust and a preparation method for the pavement paint. The pavement paint comprises the following raw materials in parts by mass : 40 to 60 parts of a base material A, 15 to 30 parts of an amine curing agent, 1 to 5 parts of a nanometer Ag/TiO2 photocatalyst and 10 to 15 parts of a gas adsorption material, wherein the base material A is one or more of Tactix556, E-55, E-51 and E-44. Compared with the prior art, the pavement paint for purifying automobile exhaust has the advantages of high light transmission, high gas adsorption capacity, high catalytic removal efficiency, simple preparation process, environment friendliness and the like. | ||
1.一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于，所述路面涂料按原料质 量份计，包括40-60份的基料A、15-30份的胺类固化剂、1-5份的纳米Ag/TiO2光催化剂和10-15份的气体吸附材料；所述基料A为Tactix556、E-55、E-51、E-44 中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于， 所述胺类固化剂为乙二胺、间苯二胺、四丁基溴化胺、DMP-30、2-乙基-4-甲基咪 唑中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于， 所述纳米Ag/TiO2光催化剂的一次粒径为40-60nm。
4.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于， 所述气体吸附材料为沸石、浮石、蒙脱石、陶粒、电气石或海泡石中一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料的制备方法，其 特征在于，所述制备方法具体步骤为：按配比取各组分，首先将基料A、胺类固 化剂混合均匀；然后加入气体吸附材料搅拌，转速控制在100-300r/min；最后加入 纳米Ag/TiO2光催化剂，继续搅拌，转速控制在100-300r/min，使其混合均匀，得 到路面涂料。
6.一种由根据权利要求1所述路面涂料制备得到的路面涂层，所述路面涂层 是通过将制备好的路面涂料均匀的涂敷到沥青路面或水泥路面上，固化后即形成 具有吸收、分解汽车尾气作用的路面涂层。
1.一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于，所述路面涂料按原料质 量份计，包括40-60份的基料A、15-30份的胺类固化剂、1-5份的纳米Ag/TiO2光催化剂和10-15份的气体吸附材料；所述基料A为Tactix556、E-55、E-51、E-44 中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于， 所述胺类固化剂为乙二胺、间苯二胺、四丁基溴化胺、DMP-30、2-乙基-4-甲基咪 唑中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于， 所述纳米Ag/TiO2光催化剂的一次粒径为40-60nm。
4.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，其特征在于， 所述气体吸附材料为沸石、浮石、蒙脱石、陶粒、电气石或海泡石中一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料的制备方法，其 特征在于，所述制备方法具体步骤为：按配比取各组分，首先将基料A、胺类固 化剂混合均匀；然后加入气体吸附材料搅拌，转速控制在100-300r/min；最后加入 纳米Ag/TiO2光催化剂，继续搅拌，转速控制在100-300r/min，使其混合均匀，得 到路面涂料。
6.一种由根据权利要求1所述路面涂料制备得到的路面涂层，所述路面涂层 是通过将制备好的路面涂料均匀的涂敷到沥青路面或水泥路面上，固化后即形成 具有吸收、分解汽车尾气作用的路面涂层。
翻译：技术领域
本发明属于路面材料技术领域，具体来说，涉及到一种用于净化汽车尾气的 路面涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着汽车保有量的剧增，其尾气污染日益严重，尤以NOx危害最大， 而道路是汽车的直接承载者，其路面附近及道路周围又是汽车尾气污染的重灾区。 治理汽车排放NOx的技术分为机内净化和机外净化两大途径。机内净化就是通过 改善发动机的燃烧状况，如改良燃料、改进汽车发动机结构等，从根本上防止或 减少有害污染物在机内生成，达到发动机的“标本兼治”功效。其中目前较为先 进的技术有：稀薄燃烧技术、排气再循环技术等。机外净化，主要有化学法、静 电法、机械法三种净化方法。
其中，化学法就是将汽车尾气通过专用装置进行催化氧化或催化还原，将废 气中有害或未燃尽的成分转化或补燃为无害气体，达到净化作用。目前，在众多 的治理方法中，把纳米TiO2光催化材料作为治理机动车排放NOx的一种新途径， 即将光催化材料有效的应用到道路表面，会直接有效的消除汽车尾气的污染，从 而产生巨大的经济效益和社会效益。
但是，现有的光催化材料催化效率相对较低，例如中国专利CN 20101035744 及CN 200910073284。究其原因有二：其一、光催化剂以掺入或渗入的方式进入沥 青和混凝土材料中，而沥青和水泥对太阳光起了遮挡作用，致使光催化的激发效 果较差，使其催化性能未得到充分的发挥；其二、整体材料中缺少气体吸附部分， 使得光催化剂与需要催化消除的有害气体接触不够，严重影响着催化效能的发挥， 制约着该类材料的实际应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种透光、高效、简单、环保的用于净 化汽车尾气的路面涂料及其制备方法。
本发明所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，所述路面涂料按原料质量 份计，包括40-60份的基料A、15-30份的胺类固化剂、1-5份的纳米Ag/TiO2光催 化剂和10-15份的气体吸附材料；所述基料A为Tactix556、E-55、E-51、E-44中 的一种或几种。
本发明所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，所述胺类固化剂为乙二胺、 间苯二胺、四丁基溴化胺、DMP-30、2-乙基-4-甲基咪唑、4-(4-氯甲烷氧基苯基)-3- 乙基-1H-1,2,4-三唑-5(4H)-酮中的一种或几种。
本发明所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，所述纳米Ag/TiO2光催化剂 的一次粒径为40-60nm。
本发明所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料，所述气体吸附材料为沸石、 浮石、蒙脱石、陶粒、电气石或海泡石中一种或几种。
本发明所述的一种用于净化汽车尾气的路面涂料的制备方法，所述制备方法 具体步骤为：按配比取各组分，首先将基料A、胺类固化剂混合均匀；然后加入 气体吸附材料搅拌，转速控制在100-300r/min；最后加入纳米Ag/TiO2光催化剂， 继续搅拌，转速控制在100-300r/min，使其混合均匀，得到路面涂料。
一种由本发明所述路面涂料制备得到的路面涂层，所述路面涂层是通过将制 备好的路面涂料均匀的涂敷到沥青路面或水泥路面上，固化后即形成具有吸收、 分解汽车尾气作用的路面涂层。
与现有技术相比，本发明所述的用于净化汽车尾气的路面涂料具有透光性佳、 气体吸附力强，催化脱除效率高，制备工艺简单，环保等优点。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明所述的用于净化汽车尾气的路面涂料做进一 步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
涂料配方：E44型环氧树脂167g、间苯二胺83g、Ag/TiO2(粒径为50nm-60nm) 4g、沸石41g。
制备方法：先将E44型环氧树脂和间苯二胺加入到1000ml烧杯中，经搅拌使 其分散均匀；再加入沸石，机械搅拌(转数160r/min)，至其体系分散均匀后加入 Ag/TiO2，不断搅拌，直至体系分散均匀。
实施例2
涂料配方：E55型环氧树脂150g、DMP-30112g、Ag/TiO2(粒径为40nm-50nm) 3g、蒙脱石40g。
制备方法：先将E55型环氧树脂和DMP-30加入到1000ml烧杯中，经搅拌使 其分散均匀；再加入蒙脱石，机械搅拌(转数180r/min)，至其体系分散均匀后加 入Ag/TiO2，不断搅拌，直至体系分散均匀。
实施例3
涂料配方：E55型环氧树脂50g、E51型环氧树脂37g、DMP-3043g、四丁基 溴化胺13g、Ag/TiO2(粒径为50nm-60nm)2g、海泡石9g。
制备方法：先将E51型环氧树脂和DMP-30加入到1000ml烧杯中，经搅拌使 其分散均匀；再加入海泡石，机械搅拌(转数200r/min)，至其体系分散均匀后加 入Ag/TiO2，不断搅拌，直至体系分散均匀。
实施例4
涂料配方：E44型环氧树脂90g、2-乙基-4-甲基咪唑53g、Ag/TiO2(粒径为 40nm-50nm)3g、电气石15g、陶粒13g。
制备方法：先将E51型环氧树脂和2-乙基-4-甲基咪唑加入到1000ml烧杯中， 经搅拌使其分散均匀；再加入陶粒，机械搅拌(转数200r/min)，至其体系分散均 匀后加入Ag/TiO2，不断搅拌，直至体系分散均匀。
实施例5
涂料配方：E51型环氧树脂90g、Tactix5565g、四丁基溴化胺53g、Ag/TiO2(粒径为40nm-60nm)3g、电气石25g。
制备方法：先将E51、Tactix556型环氧树脂和四丁基溴化胺加入到1000ml烧 杯中，经搅拌使其分散均匀；再加入电气石，机械搅拌(转数200r/min)，至其体 系分散均匀后加入Ag/TiO2，不断搅拌，直至体系分散均匀。
实施例6
涂料配方：E44型环氧树脂90g、Tactix5565g、4-(4-氯甲烷氧基苯基)-3-乙基 -1H-1,2,4-三唑-5(4H)-酮53g、Ag/TiO2(粒径为40nm-50nm)3g、陶粒25g。
制备方法：先将E51、Tactix556型环氧树脂和4-(4-氯甲烷氧基苯基)-3-乙基 -1H-1,2,4-三唑-5(4H)-酮加入到1000ml烧杯中，经搅拌使其分散均匀；再加入电气 石，机械搅拌(转数200r/min)，至其体系分散均匀后加入Ag/TiO2，不断搅拌， 直至体系分散均匀。
4-(4-氯甲烷氧基苯基)-3-乙基-1H-1,2,4-三唑-5(4H)-酮制备方法：在100mL圆 底烧瓶中加入对乙酰氨基酚2.27g(15.0mmol)和乙醇45mL，搅拌溶解后加入氢 氧化钾0.42g(7.5mmol)和碳酸钾2.07g(15.0mmol)，继续搅拌30min后加入二 氯甲烷20mmol，回流反应6h；将反应液减压蒸干乙醇后得到白色固体，水洗， 干燥得到粗品，经乙酸乙酯重结品得到纯品化合物N-(4-氯甲烷氧基苯基)乙酰胺； 将N-(4-氯甲烷氧基苯基)乙酰胺(12.0mmol)加入到40m L氢氧化钾水溶液((0.9 mol·L-1)中，同时加入乙醇10mL，回流反应36h；反应完后，减压蒸除乙醇，二 氯甲烷(30mL×3)萃取，无水硫酸镁干燥，回收二氯甲烷后得到油状产物4-氯甲烷 氧基苯胺；在100m L圆底烧瓶中加入肼羧酸甲酯1.62g(18mmol)和原丙酸三乙 酯3.17g(18mmol)，于90℃反应30h；放冷后加入4-氯甲烷氧基苯胺(15mmol) 和无水乙醇30mL，回流反应20h；TLC检测完全反应后，加入甲醇钠(22.5mmol)， 继续反应5h；待反应完全后，减压蒸馏反应液，所得残渣加入100m L水搅拌30 min，抽滤得到灰白色固体，干燥，用石油醚、二氯甲烷(体积比5:1)重结晶，得到 4-(4-氯甲烷氧基苯基)-3-乙基-1H-1,2,4-三唑-5(4H)-酮。
将实施例1-6制备的可净化汽车尾气的路面涂层应用与吸收分解模拟路面汽 车尾气，步骤如下：
1)按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》制作的车辙试件切割成 20cm*20cm*5cm大小，混合料类型为SMA-13；
2)将实施例1-6制备的可净化汽车尾气的路面涂层材料刷涂在步骤1)配制 的沥青混合料试件上，自然风干2小时，之后将其置于密闭的模拟汽车尾气分解 体系中，进行可见光照催化测试；
3)测定条件：光照强度为50W，NO2初始浓度为50ppm，测试时间30min， 测试结果如表1所示。
表1：实施例1-6所得路面涂料性能测试结果
与现有技术相比，本发明所述的用于净化汽车尾气的路面涂料具有透光性佳、 气体吸附力强，催化脱除效率高，制备工艺简单，环保等优点。
