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含有再生剂的沥青裂缝自修复微胶囊及其制备方法技术

技术编号:10812126 阅读:163 留言:0更新日期:2014-12-24 17:15
本发明专利技术涉及一种含有再生剂的沥青裂缝自修复微胶囊及其制备方法,其包含有聚脲甲醛树脂4.5g~5.5g,沥青再生剂5~7g,表面活性剂0.9~2.5g,消泡剂0.1~0.2ml,氯化铵0.5~0.7g,间苯二酚0.5~0.7g,余量为水;其中聚脲甲醛树脂中脲:甲醛的摩尔比为1:1.3~1.6;本发明专利技术以聚脲甲醛树脂为壁材、沥青再生剂为芯材,加入适量消泡剂、固化剂和扩链剂等作为改性剂进行改性,当掺入沥青体系后,无需额外加热或其他触发条件即可实现沥青疲劳性能的明显改善,而且本发明专利技术的微胶囊稳定性好,能提高沥青的延度,本发明专利技术的制备方法简单、制造成本低,适于大范围推广应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,其包含有聚脲甲醛树脂4.5g~5.5g,沥青再生剂5~7g,表面活性剂0.9~2.5g,消泡剂0.1~0.2ml,氯化铵0.5~0.7g,间苯二酚0.5~0.7g,余量为水;其中聚脲甲醛树脂中脲:甲醛的摩尔比为1:1.3~1.6;本专利技术以聚脲甲醛树脂为壁材、沥青再生剂为芯材,加入适量消泡剂、固化剂和扩链剂等作为改性剂进行改性,当掺入沥青体系后,无需额外加热或其他触发条件即可实现沥青疲劳性能的明显改善,而且本专利技术的微胶囊稳定性好,能提高沥青的延度,本专利技术的制备方法简单、制造成本低,适于大范围推广应用。【专利说明】
本专利技术属于浙青裂缝自修复微胶囊研究
,具体涉及到一种含有再生剂的 浙青裂缝自修复微胶囊及其制备方法。
技术介绍
微胶囊是现今发展迅猛且广泛应用于纺织、医药、航空、太阳能和建筑等领域的技 术,但在浙青中的应用及推广尚在研发中。 随着交通量的日趋激增,道路面临的压力越来越大,浙青混凝土在复杂的使用环 境下,无可避免的会出现微小开裂和局部损伤,如果这些病害不能被及时修复,则会影响浙 青路面的正常使用性能和使用寿命。因此,需要研发一种能够主动对浙青路面出现的裂纹 和损伤进行感知并修复的技术,在恢复浙青混凝土材料强度的同时延长浙青路面的使用寿 命。引入生物自修复的概念,以物质补充为手段,利用微胶囊技术将再生剂包覆并添加在浙 青中。当微裂缝扩展至微胶囊处时,必将造成微胶囊囊壁破裂,流出的再生剂不但改善裂缝 处浙青的性质、同时促使裂缝处浙青能够在室温下或较低温度下实现很好的自愈合特性, 从而起到延缓裂缝的扩展甚至完全修复裂缝的作用,延长浙青路面的疲劳寿命。 目前,主要的修复技术有中空纤维承载修复液法、硅氢修复法等等。虽然中空纤维 承载修复液法无需额外的外界触发条件且修复率高,但是修复后玻璃管处形成空洞,会影 响混凝土性能,而且制造工艺技术要求严格,造价高,由于管径限制再生剂存储量,使修复 率受限,加之其本身属于刚性材料,用于路面后容易在未作用之前发生断裂,难以达到理想 的修复效果。硅氢修复法中修复单体的提纯与分离技术较复杂,其主要是采用外加物质填 住裂缝,并未从根本上解决裂缝问题,并且该方法使用的钼金催化剂价格较高,不满足工程 经济性的要求。
技术实现思路
为了克服现有的浙青裂缝修复技术所存在的不足,本专利技术提供了一种无需外加触 发条件即可实现浙青裂缝的自修复、提高浙青的自修复能力的含有再生剂的浙青裂缝自修 复微胶囊。 本专利技术还提供了一种上述含有再生剂的浙青裂缝自修复微胶囊的制备方法。 为了实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是: 该含有再生剂的浙青裂缝自修复微胶囊是在300mL的微胶囊溶液中包含有以下 配比的原料: 聚脲甲醛树脂 4.5g?5.5g 沥青再生剂 5?7g 表面活性剂 0.9?2.5g 消泡剂 0.卜0,2ml 氯化铵 0.5?0.7g 间苯二酚 0.5?0.7g 余量为水; 其中聚脲甲醛树脂中脲:甲醛的摩尔比为1 :1. 3?1. 6 ; 上述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚(ορ-?ο)、十二烷基硫酸 钠以及土温80中任意一种; 上述消泡剂为正辛醇或正辛烷。 在300mL的微胶囊溶液中优选以下配比的原料: 聚脲甲醆树脂 4.7?5.3g 浙青再生剂 5.3?6.7g 表面活性剂 0.9?2.3g 消泡剂 0.1?0.2ml 氣化铵 0.55?0.65g 间苯二酚 0.55?0.65g 余量为水。 上述浙青再生剂可以由以下质量份配比的原料组成: 重质矿物油 20?30份 催化裂化油浆 30?60份 磺化苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物 5?15份 醋酸乙烯酯 5?15份 领苯二甲酸二丁酯 5?10份 氢化双酸A环氧树脂 5?10份 苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 3?5份 邻苯二甲酸二异辛酯 4?6份。 上述浙青再生剂优选以下质量份配比的原料组成: 重质矿物油 24?27份 催化裂化油浆 40?55份 磺化苯乙稀顺丁烯二酸酐共聚物 8?13份 醋酸乙烯酯 8?13份 领苯二甲酸二丁酯 6?9份 氢化双酸A环氧树脂 6?9份 苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 3?5份 邻苯二甲酸二异辛酯 4?6份。 -种制备上述的含有再生剂的浙青裂缝自修复微胶囊的方法,其是由以下步骤组 成: (1)将甲醛、脲按照摩尔比为1.3?1.6 :1的量加入到三口烧瓶中,用去离子水完 全溶解,形成脲甲醛溶液,用浓度为〇. Olmol/L的NaOH溶液调节脲甲醛溶液pH至8?9,在 60?75°C下反应60?75min,制得聚脲甲醛树脂预聚体; (2)量取浙青再生剂加入去离子水至完全溶解,加入表面活性剂,乳化15? 20min ; (3)按照上述的质量配比,向乳化过的浙青再生剂中加入步骤(1)制得的聚脲甲 醛树脂预聚体以及消泡剂、氯化铵和间苯二酚,用浓度为〇. Olmol/L的盐酸调节溶液pH为 2?4,水浴升温至55?65°C搅拌2?3h,得到微胶囊悬浮液; (4)将微胶囊悬浮液自然冷却至室温,用常规方法过滤、洗涤、干燥制得含有再生 剂的浙青裂缝自修复微胶囊。 本专利技术提供的一种含有再生剂的浙青裂缝自修复微胶囊及其制备方法,该微胶囊 其是以聚脲甲醛树脂为壁材、浙青再生剂为芯材,并加入适量消泡剂、固化剂和扩链剂等作 为改性剂进行改性,当掺入浙青体系后,无需额外加热或其他触发条件即可实现浙青疲劳 性能的明显改善,可以明显增强浙青的自修复能力,且不会降低浙青自身性能,而且本专利技术 的微胶囊稳定性好,浙青裂缝破坏壁材,从而将浙青再生剂释放出来,渗入浙青中进行浙青 再生,提高浙青的延度,本专利技术的制备方法简单、制造成本低,适于大范围推广应用。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1制备的微胶囊粒径分布矩形图。 【具体实施方式】 现结合实施例和实验对本专利技术的技术方案进行进一步说明,但是本专利技术不仅限于 下述的实施情形。 实施例1 以制备300mL的含有再生剂的浙青裂缝自修复微胶囊为例,其由以下配比的原料 组成: 聚脲甲酵树脂 5g 沥青再生剂 6g 十二烧基苯磺酸钠 1.5g 正辛烷 0 15mL 氣化铵 0.6g 间苯二酚 0 6g 余量为水; 上述6g的浙青再生剂由以下质量份配比的原料组成: 重质矿物油 25份 催化裂化油浆 50份 磺化苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物 10份 醋酸乙烯酯 10份 邻苯二甲酸二丁酯 8份 氢化双酸A环氧树脂 8份 苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 4份 邻苯二甲酸二异辛酯 5份 本实施例的聚脲甲醛树脂中脲与甲醛的摩尔比为1:1.4。 本实施例的磺化苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物,单体摩尔比为45 :55,数均分子量 是1.2 X105,分子量分布为4. 3,其属于市售产品。 本实施例的苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物简称SBS,其嵌段比为3 :7,其数均 分子量是5. 5 X 104属于市售产品。 本实施例的重质矿物油是石油经过常压塔蒸馏后的塔底油以及减压组分中提炼 出来的基础油。 将上本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含有再生剂的沥青裂缝自修复微胶囊,其特征在于:在300mL的微胶囊溶液中包含有以下配比的原料:其中聚脲甲醛树脂中脲:甲醛的摩尔比为1:1.3~1.6;上述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚(OP‑10)、十二烷基硫酸钠以及土温80中任意一种;上述消泡剂为正辛醇或正辛烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:裴建中张梦丽李蕊肖艺成李彦伟张久鹏
申请(专利权)人:长安大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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