一种轻质耐久型沥青基复合材料及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种轻质耐久型沥青基复合材料。本发明专利技术以沥青为基质材料，同时添加生物质填料、聚合物填料和矿物质填料配合阻燃剂和活化剂，通过上述原料的相互反应以及作用，使得到的复合材料具有质轻、高韧性、高弹性、高密实度、耐腐蚀等特点，适合用于防潮、隔水的建筑领域；无毒、环保、耐久性好，可长期使用。为农业、木材加工行业所产生的生物质废弃物找到一条综合利用途径，提升生物质废弃物附加值，保护生态环境，价格低廉、易于成型，可以根据模具任意成型，适合用于对尺寸有要求的环境。

A light and durable asphalt based composite material and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种轻质耐久型沥青基复合材料及其制作方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种轻质耐久型沥青基复合材料及其制作方法。
技术介绍
我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，如此巨量的农业“废弃物”，因没有合理的利用途径，每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首；木材加工产生行业的木屑、木粉、边角料等废弃物，长久以来也只能焚烧解决，成为制约行业发展的难题；随着国内居民生活水平及消费能力的提升，我国汽车保有量名列世界前列，每年产生的废旧轮胎有几亿条之多，废旧轮胎回收利用也成为环保行业难题。轻质沥青混合料由来已久，是指用轻质集料代替传统石灰岩、辉绿岩、玄武岩等天然高密度矿料拌制而成的混合料。轻质沥青混合料具有密度小、节省材料、环保、能适用于特殊区域(如桥面、钢桥面)等特点，是沥青混合料技术应用的一个重要发展方向。传统的轻质沥青混合料是大部分是从轻量化角度出发，采用有级配的轻集料，如木块、陶粒等替代传统天然矿料，按照道路体系施工、应用。但是，目前的轻质沥青混合料的加工成本高，工艺复杂，并且，没有防潮隔水的功效，无法用于铺设对防潮隔水要求较高的路面。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种轻质耐久型沥青基复合材料及其制作方法，本专利技术提供的轻质耐久型沥青基复合材料的制备工艺简单，成本低，并且，具有质轻、高韧性、高弹性、高密实度以及良好的防潮隔水性能。本专利技术提供了一种轻质耐久型沥青基复合材料，由包括以下重量份的原料制备而成：优选的，所述沥青选自石油沥青或改性沥青，所述沥青的针入度为20dmm～120dmm。优选的，所述生物质填料选自木质、草本质或木质-草本质混合物经粉碎得到的颗粒、渣或粉，所述生物质填料的粒度小于2.36mm。优选的，所述生物质填料选自实木颗粒、木屑、木粉、粉碎秸秆渣、谷糠、干纸浆渣中的一种或多种。优选的，所述聚合物填料选自SBS、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、废轮胎橡、废塑料中的一种或多种，所述聚合物填料的粒径小于1.18mm。优选的，所述矿物质填料为矿粉、粉煤灰、石灰、水泥、钢渣中的一种或多种。优选的，所述阻燃剂选自氢氧化镁阻燃剂、氮磷系膨胀阻燃剂、三氧化二锑阻燃剂、硼酸锌阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂中的一种或多种。优选的，所述活化剂为氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铝、氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化铅、氢氧化钴、氢氧化铬、氢氧化锆、氢氧化镍、氢氧化铵、纯碱、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。本专利技术还提供了一种上述复合材料的制作方法，包括以下步骤：A)将生物质填料与活化剂混合，进行活化处理，得到混合物A；B)将聚合物填料、矿物质填料、阻燃剂与所述混合物A混合后预热，得到混合物B；C)将所述预热后的混合物B连同溶化的沥青混合搅拌均匀，得到混合物C；D)将所述混合物C热压成型，脱模后得到轻质耐久型沥青基复合基材。优选的，所述预热温度为120℃-180℃；步骤C)中，所述搅拌的速率50r/s～500r/s，所述搅拌的时间不低于60s；步骤D)中，所述热压成型的温度为90℃～160℃；压强为10MPa～30MPa，所述脱模温度25℃～50℃。与现有技术相比，本专利技术提供了一种轻质耐久型沥青基复合材料，由包括以下重量份的原料制备而成：沥青30～60重量份；生物质填料10～50重量份；聚合物填料5～30重量份；矿物质填料5～30重量份；阻燃剂1～15重量份；活化剂0.1～5重量份。本专利技术以沥青为基质材料，同时添加生物质填料、聚合物填料和矿物质填料配合阻燃剂和活化剂，通过上述原料的相互反应以及作用，使得到的复合材料具有质轻、高韧性、高弹性、高密实度、耐腐蚀等特点，适合用于防潮、隔水的建筑领域；无毒、环保、耐久性好，可长期使用。为农业、木材加工行业所产生的生物质废弃物找到一条综合利用途径，提升生物质废弃物附加值，保护生态环境，价格低廉、易于成型，可以根据模具任意成型，适合用于对尺寸有要求的环境。附图说明图1为实施例1制备的复合材料试块的照片。具体实施方式本专利技术提供了一种轻质耐久型沥青基复合材料，由包括以下重量份的原料制备而成：本专利技术以沥青为基质材料，其中，沥青作为原料的使用量为30～60重量份，优选为35～55重量份，进一步优选为40～50重量份。所述沥青选自石油沥青或改性沥青，优选为70号道路石油沥青或SBS改性沥青。所述沥青的针入度为20dmm～120dmm，优选为40～100dmm，进一步优选为60～80dmm。本专利技术采用生物质填料、聚合物填料以及矿物质填料三种物质的混合物作为复合填料。其中，生物质填料的使用量为10～50重量份，优选为20～40重量份，进一步优选为25～35重量份。所述生物质填料为本领域技术人员所熟知的木质、草本质或木质-草本质混合物经粉碎得到的颗粒、渣或粉状物质，并无特殊限制，可以为实木颗粒、木屑、木粉、粉碎秸秆渣、谷糠、干纸浆渣中的一种或多种。所述生物质填料的粒度优选为小于2.36mm，进一步优选为小于1.18mm，最优选为小于0.3mm。所述聚合物填料的使用量为5～30重量份，优选为10～25重量份，进一步优选为15～20重量份。所述聚合物填料为本领域技术人员所熟知的高分子聚合物，可以为SBS、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、废轮胎橡、废塑料中的一种或多种。聚合物填料均匀分散在混合物分散体系中，一方面与沥青发生浅度溶胀反应，吸收体系中多于的油分，保障复合材料具有一定强度；另一方面，聚合物填料作为弹性载体，具有高强度、高回弹性和良好抗冲击的性能，可提高复合材料的抗撕裂强度、耐疲劳性能及吸收应力的能力。所述聚合物填料优选粒径小于1.18mm，再优选粒径0.6mm，最优选粒径小于0.3mm。所述矿物质填料的使用量为5～30重量份，优选为10～25重量份，进一步优选为15～20重量份。所述矿物质填料为矿粉、粉煤灰、石灰、水泥、钢渣中的一种或多种复合。矿物质填料是一种更细的填料，填充在较粗的填料与沥青空隙中间，保障体系密实度，增加了隔水防渗的功能，同时矿物质填料大多具有化学活性，可以跟沥青中的某些基团发生化学反应，增强了粘结性。粒径小于2.36mm，进一步优选为小于1.18mm，最优选为小于0.3mm。所述轻质耐久型沥青基复合材料还包括阻燃剂，所述阻燃剂的使用量为1～15重量份，优选为3～12重量份，进一步优选为5～10重量份。阻燃剂为本领域技术人员熟知的氢氧化镁阻燃剂、氮磷系膨胀阻燃剂、三氧化二锑阻燃剂、硼酸锌阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂及各类无机复合阻燃剂中的一种或多种。阻燃剂的作用主要是覆盖在材料表面，阻断氧气供应，同时自身吸热分解或挥发，稀释本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质耐久型沥青基复合材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质耐久型沥青基复合材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：





2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述沥青选自石油沥青或改性沥青，所述沥青的针入度为20dmm～120dmm。


3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述生物质填料选自木质、草本质或木质-草本质混合物经粉碎得到的颗粒、渣或粉，所述生物质填料的粒度小于2.36mm。


4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述生物质填料选自实木颗粒、木屑、木粉、粉碎秸秆渣、谷糠、干纸浆渣中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚合物填料选自SBS、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、废轮胎橡、废塑料中的一种或多种，所述聚合物填料的粒径小于1.18mm。


6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述矿物质填料为矿粉、粉煤灰、石灰、水泥、钢渣中的一种或多种。


7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化镁阻燃剂、氮磷系膨胀阻燃剂、三氧化二锑阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永翰，马韵升，祁聪，栾波，刘建伟，冯冶，马硕，钟景瑞，李瑞波，
申请(专利权)人：山东京博石油化工有限公司，山东海韵沥青有限公司，山东京博木基材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37