本发明专利技术涉及一种生物材料沥青光致修复剂以及用其制备的沥青灌缝膏，其中沥青光致修复剂由净虾蟹壳、氢氧化钠、异丙醇、3-氯甲基-3-甲基氧杂环丁烷、聚乙二醇以及六亚甲基二异氰酸酯按照一定的配比制成；沥青灌缝膏是由沥青光致修复剂与相容剂、稳定剂、基质沥青按照一定的配比制成，修复剂对沥青的低温性能、施工性能、抗老化性能有一定的改善作用，增强了修补材料耐久性，当修复处再次出现裂缝时，在紫外光或太阳光的照射下，修复剂能够增强沥青的自愈合能力，使得裂缝自愈合，延长路面的使用寿命，同时，本发明专利技术所合成的灌缝膏具有优异的高、低温性能和变形恢复能力，具有高的软化点、高的低温拉伸率和较好的弹性恢复率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于公路路面修补材料，具体涉及到利用生物材料为原料制成的生物材料 沥青光致修复剂及制备方法和应用其制成的灌缝膏。
技术介绍
虾、蟹等节肢动物的外壳是地球上最丰富的有机资源之一，是地球上仅次于纤维 素的含氮有机化合物。我国海域辽阔，甲壳类资源非常丰富，可以利用的数量也非常可观。 近些年来，随着淡水及海水虾、蟹养殖产量的增加，每年有大量的虾、蟹壳产生。这些大量的 虾、蟹壳副产品，绝大部分扔掉，造成资源浪费、环境污染。近年来，许多国家对于甲壳类资 源的研究利用发展很快，但用于道路方面还很欠缺。 沥青路面由于气温、干湿以及车辆荷载等影响，不可避免会出现裂缝，沥青路面开 裂是世界各国沥青路面使用中都会遇到的主要病害之一。如果这些病害不能被及时修复， 则会影响沥青路面的正常使用性能和使用寿命。因此，研究沥青路面裂缝预防措施，对于提 高公路运输能力及使用寿命，提高投资效益，加快社会发展，具有重要的现实意义。 对于裂缝处治，通常采用的灌缝材料有热沥青或乳化沥青等来进行裂缝修补，而 实际上修补材料在行车荷载与环境温湿综合作用下，一般1到2年，修补后的裂缝又在原灌 缝位置重新开裂，其失效率可达到85%以上，修补效果维持时间短，影响路面的正常使用性 能及使用寿命。若再次补修，不仅费时费工，还影响交通的正常运行。
技术实现思路
为了克服沥青路面裂缝自修复技术所存在的不足，本专利技术提供了一种具有较好的 高、低温性能、抗老化性能和变形恢复能力，具有高的软化点、高的低温拉伸率并可在光照 条件下实现自修复的沥青灌缝膏。 同时，本专利技术还提供了沥青自修复剂的制备方法以及用该沥青修复剂所制得的沥 青灌缝膏。 本专利技术实现上述目的所采用的技术方案是该修复剂由以下配比的原料制成： 上述聚乙二醇的数均分子量为380~420。 上述修复剂优选以下配比的原料： 用上述的生物材料沥青光致修复剂制备的沥青灌缝膏，由以下质量配比的原料制 成：所述生物材料沥青光致修复剂与相容剂、稳定剂和基质沥青按质量份数比为1 :25~ 35 :2 ~4 :90 ~110。 所述相容剂为减二线抽出油、减三线抽出油或其混合物，所述稳定剂为硫黄与橡 胶粉按照1~2 :1的配比混合。 该沥青灌缝膏由以下方法制成：将基质沥青加热至140°C~160°C，加入相容剂 和生物材料沥青光致修复剂，混匀，加热至160°C~180°C，搅拌40~60min，剪切160~ 180min，加入稳定剂，经搅拌即得沥青灌缝膏。 本专利技术的生物材料沥青光致修复剂可以直接灌入沥青裂缝中作为修复剂修补裂 缝，或者将其按照上述方法制备成沥青灌缝膏，后也可以直接灌入沥青路面裂缝中，从而修 补裂缝；当修复处再次出现裂缝时，在〇~40°C条件下，紫外光下照射30~50min或太阳 光照2~4h，即可自修复裂缝，从而阻止裂缝进一步扩展。 本专利技术的生物材料沥青光致修复剂选用了生物材料虾蟹壳作为原材料利用常规 的浸酸脱钙、浸碱脱蛋白、浓NaOH溶液加热合成壳聚糖，再利用壳聚糖合成氧杂环丁烷取 代的脱乙酰甲壳素大分子单体，进一步合成聚氨基甲酸酯网络结构的生物材料沥青光致修 复剂，其合成过程简单，并且能够废物利用，原料成本低，环境污染小，自身具有一定的修复 效果，而且再将其与基质沥青与相容剂、稳定剂、基质沥青按照一定的配比制成沥青灌缝 膏，具有优异的高、低温性能和变形恢复能力，具有高的软化点、高的低温拉伸率和适当的 弹性恢复率。同时，该沥青灌缝膏具有光照自修复的性能，当修复处再次出现裂缝时，沥青 灌缝膏内的氧杂环丁烷取代的脱乙酰甲壳素的聚氨基甲酸酯网络结构的化学键断裂而产 生自由基，在紫外光照射下，这些自由基将重新组合，在此过程中即可修复裂缝，从而阻止 裂缝进一步扩展，此外，本专利技术的修复剂对沥青的低温性能、施工性能、抗老化性能有一定 的改善作用，能够增强修补材料的耐久性，延长路面的使用寿命，解决了灌缝修补后的再次 开裂问题，获得了更耐久的修补效果，同时还具有环保、使用方便、施工成本低等优点，节约 了人力物力，更好的解决了路面的开裂问题。【附图说明】 图1为沥青（试样一）的初始平均裂缝宽度。 图2为沥青在紫外光照射30min修复后（试样二）的平均裂缝宽度。 具体实施方案 现结合实验和实施例对本专利技术的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 本实施例的生物材料沥青光致修复剂是由以下的原料配比制成： 其制备可参照以下合称步骤实现： (1)将17g虾蟹壳冲洗干净，烘干、粉碎、过筛后，用过量的浓度为10%盐酸浸泡 8小时，过滤，收集虾蟹壳，清洗，除去虾蟹壳中残余的盐酸；再用过量的浓度为9 %，煮沸温 度为90°C的氢氧化钠溶液浸泡3小时，冷却，过滤，收集虾蟹壳，清洗，除去虾蟹壳中残余的 氢氧化钠；然后将其在浓度为1 %的高猛酸钾溶液中浸泡2小时，过滤，将过滤产物在浓度 为1. 5%的亚硫酸氢钠溶液中浸泡，过滤，清洗，干燥，即得甲壳素；将甲壳素用过量的质量 浓度为50%，温度为85°C的氢氧化钠溶液浸泡10小时，冷却，过滤，清洗过滤产物，除去残 余的氢氧化钠，烘干，即得壳聚糖。 (2)将步骤（1)所得的壳聚糖添加到150ml浓度为lmol/L的氢氧化钠溶液中，在 温度为〇°C的条件下搅拌24h，再在0°C时制冷48h，解冻溶液，将其与异丙醇混溶，在80°C下 搅拌lh，再将预热到80°C的3-氯甲基-3-甲基氧杂环丁烷加入到该混合物中搅拌lh，将预 热至80°C的0. 15g的3-氯甲基-3-甲基氧杂环丁烷加入到该混合物中搅拌lh，用甲醇过 滤和清洗至中性，并在60°C时干燥12h。将所得的产物分散在由二甲基亚砜和pH= 6. 8的 醋酸溶液中，接着用紫外线照射20min，将产物用甲醇清洗后分离得出氧杂环丁烷取代的脱 乙酰甲壳素大分子单体。 (3)将步骤⑵所得的氧杂环丁烷取代的脱乙酰甲壳素大分子单体分散在二甲基 亚砜溶液里，将此混合溶液在25°C时用超声处理12h，接着在80°C连续搅拌48h，将所得的 混合溶液处在氮气氛围中，将分散状的氧杂环丁烷取代的脱乙酰甲壳素大分子单体、数均 分子量为400的聚乙二醇和17. 5g六亚甲基二异氰酸酯共置500mL三口烧瓶中，加入2g二 月桂酸二丁基锡作为催化剂，在25°C搅拌lOmin，搅拌速度为300rpm，得到氧杂环丁烷取代 的脱乙酰甲壳素的聚氨基甲酸酯网络结构的生物材料沥青光致修复剂。 用上述方法所制备的生物材料沥青光致修复剂可用于制备沥青灌缝膏，具体方法 如下： 将1000g基质沥青加热至150°C，加入300g减二线抽出油作为相容剂和10g步骤 (3)所得的生物材料沥青光致修复剂，混匀，然后将混合物加热升温至170°C，搅拌50min， 剪切160min，加入30g的稳定剂，经搅拌即得沥青灌缝膏。 本实施例所用稳定剂是由硫黄与橡胶粉按照1 :1的质量配比混合。 将该沥青灌缝膏灌入沥青路面裂缝中，可以修补裂缝，当修复处的沥青灌缝膏灌 出现裂缝时，在5°C条件下太阳光照4h，激发断裂的自由基重新组合，即可使沥青灌缝膏灌 自修复裂缝，从而阻止裂缝进一步扩展，实现较好的修补效果。 实施例2 本实施例的生物材料沥青光致修复剂是由以下配比的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物材料沥青光致修复剂，其特征在于该修复剂由以下配比的原料制成：上述聚乙二醇的数均分子量为380～420。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：裴建中，陈佳奇，宋晓燕，李蕊，周天澍，贾彦顺，
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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