一种抗车辙的排水性沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗车辙的排水性沥青混合料及其制备方法。本发明专利技术各原料组分如下：环氧沥青、矿物纤维、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油、正己胺、二硫苏糖醇、碳酸根溶液、乳酸钙。本发明专利技术制得的沥青混合料孔隙率并未受到影响，同时力学性能和抗车辙性能与普通沥青相比有了明显改善，作为增强组分的纳米碳酸钙和集料也被固定在沥青混合料中，在下雨、刮风天气下，增强组分不易发生飞散；苯乙烯‑丁二烯‑聚合单体共聚物在沥青混合料中形成的网络骨架结构稳定，并且该共聚物保留了聚苯乙烯隔热保温、防震阻燃的特性，制得沥青路面力学性能好，在车辆载荷作用下不易发生开裂问题，非常具有实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗车辙的排水性沥青混合料及其制备方法
本专利技术涉及沥青
，具体为一种抗车辙的排水性沥青混合料及其制备方法。
技术介绍
随着经济的高速发展和人生活水平的日益提高，人们对于道路的路用性能也提出了越来越高的要求。我国的交通管理部门也逐渐将向全社会提供高安全性、高舒适性、高环保性的道路作为其不断追求的目标。在众多道路沥青材料中，排水沥青的安全性能较为突出，排水沥青与普通沥青相比孔隙率更高，在下雨天行驶时，路面不会出现积水情况，抗滑性能强，其独有的孔隙结构还能够吸收噪音，降低城市噪音污染；排水沥青还能够有效抑制水雾、防止水漂，减轻眩光等作用，有效降低雨天情况下车祸发生概率，对提升道路安全性具有重要意义。排水沥青的孔隙率一般在20％左右，较高的孔隙率虽然能在一定程度上提高道路行驶安全性，降低城市噪音污染，但是其较大的孔隙同时也给我们的交通部门带来了路用性能和道路氧化问题。在大风天气下，排水沥青路面中的石料很容易飞散出去，致使排水沥青路面力学性能下降；排水沥青在行车载荷作用下非常容易出现裂缝、车辙、坑槽等病害，影响沥青路面行车舒适性和安全性。同时大风吹来的泥土沙石等物质又很容易堵塞排水沥青路面的孔隙，降低其排水效率，使得排水沥青路面后期清洗维护成本较高。因此人们亟需一种透水性好，能够有效抑制石料飞散，后期无需清洗和维护的抗车辙排水性沥青混合料及其制备方法来解决上述背景中提出的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗车辙的排水性沥青混合料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。一种抗车辙的排水性沥青混合料，所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青100-200份、矿物纤维60-80份、苯乙烯40-80份、丁二烯40-80份、引发剂20-30份、聚合单体30-50份、羧基硅油80-100份、正己胺30-60份、二硫苏糖醇10-30份、碳酸根溶液60-80份、乳酸钙60-80份。进一步的，所述碳酸根溶液为碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液中的一种或多种。进一步的，所述聚合单体包括各原料组分如下：以重量份计，4-乙烯基苄氯单体100-200份、硫代乙酸钠60-80份、改性集料70-80份。进一步的，所述改性集料包括各原料组分如下：以重量份计，环氧基硅油30-40份、羟基硅油30-40份、缚酸剂10-20份、2-溴代异丁酰溴40-60份、溴化亚铜40-60份、五甲基二乙烯三胺30-40份、丙烯酸十二氟庚酯25-35份、光引发剂90718-26份、KH24020-30份、二乙胺10-15份。进一步的，所述集料主要包括大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩，所述大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩的质量比例为(3-5)：2:1。进一步的，所述大粒径玄武岩粒径为10-15mm；所述中粒径玄武岩粒径为5-10mm；所述小粒径石灰岩粒径为1-5mm。一种抗车辙的排水性沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：S1.制备改性集料：A.于低压条件下将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值，球磨，取出干燥，得物料A；B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴搅拌，抽滤洗涤干燥得物料B；C.于氮气氛围下将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应，紫外光条件下辐照，抽滤洗涤干燥得物料C；D.将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌，升高温度搅拌，抽滤洗涤干燥得改性集料；S2.制备聚合单体：A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌，旋蒸浓缩，得物料D；B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，搅拌，得聚合单体；S3.制备沥青混合料：A.将环氧沥青、集料、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油混合，搅拌，得混合物A；B.向混合物A中依次加入正己胺、二硫苏糖醇，搅拌，加入碳酸根溶液和乳酸钙，继续搅拌，得沥青混合料。进一步的，所述引发剂为偶氮二异丁腈具体包括以下步骤：S1.制备改性集料：A.将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值为7-9，以300-500r/min球磨3-5h，取出干燥，得物料A；本专利技术首先将集料与环氧基硅油、羟基硅油混合球磨，球磨可以使得集料表面形成晶格缺陷，更有利于环氧基硅油分子、羟基硅油分子向集料内部迁移，同时细化集料粒度，使得集料表面更为光滑，减少集料表面的突出棱角，增强集料分散应力的能力，进而增强沥青混合料的力学性能；环氧基硅油中含有的环氧基能够与羟基硅油中含有的羟基在碱性条件下发生反应，使得环氧基硅油、羟基硅油分子之间紧密结合形成一层硅油膜覆盖在集料表面；环氧基硅油、羟基硅油协同作用形成的硅油膜一方面可以为集料表面疏水膜的生成提供大量的活性位点，另一方面其表面含有的活性官能团后期还可以与氨烃基硅烷偶联剂协同作用，并与羧基硅油发生交联反应形成稳定的网络结构，进而进一步增强沥青混合料的力学性能。本专利技术又在缚酸剂吡啶的作用下将物料A、2-溴代异丁酰溴进一步反应，2-溴代异丁酰溴中的2-溴脱落并接枝在集料表面，得到表面带有溴离子的集料，即物料B；物料B中含有的溴离子性质较为活泼，与丙烯酸十二氟庚酯单体反应后，又将丙烯酸十二氟庚酯单体引入到集料表面，丙烯酸十二氟庚酯单体在紫外光作用下迅速发生聚合并形成疏水膜包覆在集料表面得到物料C；疏水膜不仅可以从根本上降低集料表面的亲水性，减少水分向沥青混合料内部的渗透，加快沥青路面的干燥速率，防止空气中的腐蚀离子随着水分一起进入沥青混合料内部引起沥青路面腐蚀，有效延长了沥青路面的使用寿命；还能加快沥青路面的排水速率，避免环境中的污渍粘附在沥青路面的孔隙中，降低沥青路面孔隙率，影响沥青路面排水性能。经过疏水处理后的改性集料在雨水冲刷下表面污垢即可被冲走，制得的沥青路面具有一定的自清洁效果，降低了沥青路面后期的清理维护成本。B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴于3-10℃温度条件下搅拌反应2-3h，抽滤洗涤干燥得物料B；C.将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应30-50min，紫外光条件下辐照1-2h，抽滤洗涤干燥得物料C；D.于40-50℃条件下，将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌10-20min后，升高温度至80-90℃，以100-200r/min转速搅拌1-2h后，抽滤洗涤干燥得改性集料；本专利技术将物料C浸渍在KH240中反应得到改性集料，物料C上的羟基与硅烷偶联剂中的硅羟基发生氢键键合，进而将KH240修饰到集料表面得到改性集料，改性集料又与二乙胺在高温条件下进一步发生反应，进而在集料上又进一步引入了带有叔胺基的N，N-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗车辙的排水性沥青混合料，其特征在于：所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青100-200份、矿物纤维60-80份、苯乙烯40-80份、丁二烯40-80份、引发剂20-30份、聚合单体30-50份、羧基硅油80-100份、正己胺30-60份、二硫苏糖醇10-30份、碳酸根溶液60-80份、乳酸钙60-80份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗车辙的排水性沥青混合料，其特征在于：所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青100-200份、矿物纤维60-80份、苯乙烯40-80份、丁二烯40-80份、引发剂20-30份、聚合单体30-50份、羧基硅油80-100份、正己胺30-60份、二硫苏糖醇10-30份、碳酸根溶液60-80份、乳酸钙60-80份。


2.根据权利要求1所述的一种抗车辙的排水性沥青混合料，其特征在于：所述聚合单体包括各原料组分如下：以重量份计，4-乙烯基苄氯单体100-200份、硫代乙酸钠60-80份、改性集料70-80份。


3.根据权利要求2所述的一种抗车辙的排水性沥青混合料，其特征在于：所述改性集料包括各原料组分如下：以重量份计，环氧基硅油30-40份、羟基硅油30-40份、缚酸剂10-20份、2-溴代异丁酰溴40-60份、溴化亚铜40-60份、五甲基二乙烯三胺30-40份、丙烯酸十二氟庚酯25-35份、光引发剂90718-26份、KH24020-30份、二乙胺10-15份。


4.根据权利要求1所述的一种抗车辙的排水性沥青混合料，其特征在于：所述集料主要包括大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩，所述大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩的质量比例为(3-5)：2:1。


5.根据权利要求4所述的一种抗车辙的排水性沥青混合料，其特征在于：所述大粒径玄武岩粒径为10-15mm；所述中粒径玄武岩粒径为5-10mm；所述小粒径石灰岩粒径为1-5mm。


6.一种抗车辙的排水性沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.制备改性集料：
A.于低压条件下将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值，球磨，取出干燥，得物料A；
B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴搅拌，抽滤洗涤干燥得物料B；
C.于氮气氛围下将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应，紫外光条件下辐照，抽滤洗涤干燥得物料C；
D.将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌，升高温度搅拌，抽滤洗涤干燥得改性集料；
S2.制备聚合单体：
A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌，旋蒸浓缩，得物料D；
B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，搅拌，得聚合单体；
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【专利技术属性】
技术研发人员：许芙蓉，
申请(专利权)人：许芙蓉，
类型：发明
国别省市：江苏;32