一种抗冰降噪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冰降噪沥青混合料及其制备方法，包括沥青、集料、填料、橡胶粉、水，所述橡胶粉由以下组分制得：废旧轮胎粉、水泥基相变材料、氯化钙、氯化钠、改性聚乙烯，所述改性聚乙烯由以下组分制得：乙烯、烯丁醇、石蜡、乙烯基硅氧烷、硅氧烷二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯。本发明专利技术通过对水泥基相变材料、改性聚乙烯组分及其制备工艺的设置，在其与沥青复合后，具有较好的回弹性、抗压性能，能够提高沥青混合料对温度的敏感性、耐水性，所制路面与冰间的粘结性较低，利于行车、行人施压破碎在路面上的冰凝，实现沥青混合料的抗冰性能；因水泥基相变材料的结构、改性沥青的回弹性能，能够减小噪声的产生，并提高沥青混合料对声音的吸附，减少噪声污染。减少噪声污染。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冰降噪沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及沥青混合料
，具体为一种抗冰降噪沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]沥青混合料是由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉等组成的一种复合材料，在应用于各种公路环境时，还会加入聚合物、纤维等；由这些不同规格和数量的材料混合形成具有不同性能、适用于不同环境的材料。在现有的公路体系中，冬季常会出现路面结冰的现象，对给行车、行人的安全带来隐患，而利用工业盐等对结冰路面进行的融冰操作，会给环境带来巨大负担。因此，我们提出一种抗冰降噪沥青混合料及其制备方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种抗冰降噪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。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种抗冰降噪沥青混合料，包括沥青、集料、填料、橡胶粉、水，所述橡胶粉由以下组分制得：废旧轮胎粉、水泥基相变材料、氯化钙、氯化钠、改性聚乙烯，所述改性聚乙烯由以下组分制得：乙烯、烯丁醇、石蜡、乙烯基硅氧烷、硅氧烷二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯。
[0005]进一步的，所述沥青混合料包括以下重量组分：29.2～33.6份沥青、46.5～48.0份集料、0.70～1.5份填料、17～19份橡胶粉、2.20～2.30份水。
[0006]进一步的，所述水泥基相变材料包括气凝胶/水泥复合多孔载体、树脂、石蜡。
[0007]进一步的，所述气凝胶/水泥复合多孔载体由以下组分制得：粉煤灰、水玻璃、二氧化硅气凝胶、聚酯纤维、水泥，所述树脂由以下组分制得：三元乙丙橡胶、苯乙烯、丁二烯。
[0008]进一步的，所述沥青包括50～70重量份基质沥青和20～50重量份湖沥青。
[0009]一种抗冰降噪沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)制备橡胶粉：
[0011]A.制备水泥基相变材料：
[0012]以粉煤灰、水玻璃、二氧化硅气凝胶、聚酯纤维为原料，制得气凝胶浆料；
[0013]水、减水剂、水泥混合，加入气凝胶浆料，制得到气凝胶/水泥复合多孔载体；
[0014]三元乙丙橡胶、苯乙烯、丁二烯、过氧化苯甲酰反应，体系中加入气凝胶/水泥复合多孔载体，制得树脂，得到载体；
[0015]载体浸泡于石蜡中，得到水泥基相变材料；
[0016]B.制备改性聚乙烯：
[0017]乙烯、烯丁醇在催化剂作用下反应，得到含羟基聚乙烯；
[0018]石蜡与乙烯基硅氧烷反应，产物与硅氧烷二元醇反应，得到改性石蜡；
[0019]含羟基聚乙烯、改性石蜡、异佛尔酮二异氰酸酯反应，得到改性聚乙烯。
[0020]C.橡胶粉的制备：
[0021]废旧轮胎粉、水泥基相变材料、氯化钙、氯化钠、改性聚乙烯共挤，粉碎，得到橡胶粉；
[0022](2)制备混合料：
[0023]沥青、集料、填料、橡胶粉、水混合，得到沥青混合料。
[0024]进一步的，所述步骤A包括以下工艺：
[0025]a1.气凝胶/水泥复合多孔载体的制备：
[0026]取粉煤灰，加入水玻璃、氢氧化钠混合溶液混合搅拌5～7min，加入二氧化硅气凝胶、聚酯纤维搅拌混合3～5min，得到气凝胶浆料；
[0027]取水、减水剂混合，加入水泥，搅拌2～5min，加入气凝胶浆料，搅拌60～90s；于相对湿度88～92％、温度18～22℃环境条件下，静置28～33d，得到气凝胶/水泥复合多孔载体；
[0028]在上述技术方案中，气凝胶、水泥的质量比为(25～66):(34～75)，减水剂占体系总重量的3％，水占29％；利用上述制备工艺，将气凝胶浆体引入水泥基体中，能够细化所制多孔载体的孔隙结构，增加孔容，还具有较高的抗压强度。
[0029]a2.树脂的制备：
[0030]在氮气保护下，将去离子水、明胶、磷酸三钙混合，升温至40～45℃搅拌5～7min；加入三元乙丙橡胶、苯乙烯、丁二烯混合，加入过氧化苯甲酰，升温至75～85℃，反应8～9h，反应结束后冷却、过滤，稀盐酸洗涤，60～70℃干燥24h，制得树脂，制粉，得到载体；
[0031]a3.水泥基相变材料的制备：
[0032]将载体于50～55℃温度下浸没石蜡，取出自然滴淌5～10min，得到水泥基相变材料。
[0033]在上述技术方案中，在过氧化苯甲酰作用下，三元乙丙橡胶、苯乙烯、丁二烯在多孔载体共存体系中反应聚合，使得所制树脂填充于多孔载体中；在保持抗压性能的同时，提高载体对石蜡的吸收能力，改善所制改性沥青对温度的敏感性，并提高所制沥青混合料对声音的吸附，减少噪声污染；
[0034]石蜡吸附于多孔载体与树脂的复合体系中，在与废旧轮胎粉、改性聚乙烯、沥青等物料混合后能够提高各物料的相容性，防止相分离；防止石蜡对载体的力学性能、耐久性能造成影响；所制水泥基相变材料能够促进所制改性沥青回弹性、高温稳定性的改善，经过多次碾压其回弹性能无明显变化；且能够优化沥青混合料的力学性能，提高路基的耐水能力，降低路基失稳的可能性。
[0035]进一步的，所述步骤B包括以下工艺：
[0036]b1.含羟基聚乙烯的制备：
[0037]取正己烷、催化剂N,N
’‑
二(2,4,6
‑
三异丙基苯基)亚乙基苊二亚胺、助催化剂二氯乙基铝混合，通入乙烯，在60～70℃温度、1.50～2.00MPa条件下反应10～30min；
[0038]加入催化剂钒化合物、氧化二乙基铝、三氯乙酸乙酯、烯丁醇的甲苯溶液，混合，45～55℃反应18～25min；反应结束后倒入5％盐酸乙醇中淬灭反应，加入冰甲醇中析出产物，过滤，洗涤，60～80℃干燥，得到含羟基聚乙烯；
[0039]b2.改性石蜡的制备：
[0040]取石蜡、四甲基二乙烯基二硅氧烷混合，加入过氧化苯甲酰，70～80℃反应12～15h；取上述产物、聚硅氧烷二元醇，于300℃、100～500大气压下反应，得到改性石蜡；
[0041]b3.改性聚乙烯的制备：
[0042]取含羟基聚乙烯，通入氮气，缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯，75～85℃反应2～3h；加入改性石蜡、催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至83～88℃，反应2～3h；降至室温，加入三乙胺搅拌15～20min，得到改性聚乙烯。
[0043]在上述技术方案中，通过对各催化剂控制与复合，以乙烯、烯丁醇为原料，制得了超支化且支链含有羟基的聚乙烯；将石蜡与四甲基二乙烯基二硅氧烷中的双键反应，所制反应产物与聚硅氧烷二元醇进行硅氢加成反应，合成具有羟基且分子量较小的硅烷改性石蜡；利用异佛尔酮二异氰酸酯，将上述两种化合物交联，得到支化改性聚乙烯；
[0044]与废旧轮胎粉、沥青等物料复合后，能够提高其提高耐水性、温度敏感性，改善其低温抗裂、高温抗车辙能力，具有较好的弹性，有利于降低噪声污染；且其分子间相互结合，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冰降噪沥青混合料，其特征在于：包括沥青、集料、填料、橡胶粉、水，所述橡胶粉由以下组分制得：废旧轮胎粉、水泥基相变材料、氯化钙、氯化钠、改性聚乙烯，所述改性聚乙烯由以下组分制得：乙烯、烯丁醇、石蜡、乙烯基硅氧烷、硅氧烷二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的一种抗冰降噪沥青混合料，其特征在于：所述沥青混合料包括以下重量组分：29.2～33.6份沥青、46.5～48.0份集料、0.70～1.5份填料、17～19份橡胶粉、2.20～2.30份水。3.根据权利要求1所述的一种抗冰降噪沥青混合料，其特征在于：所述水泥基相变材料包括气凝胶/水泥复合多孔载体、树脂、石蜡。4.根据权利要求3所述的一种抗冰降噪沥青混合料，其特征在于：所述气凝胶/水泥复合多孔载体由以下组分制得：粉煤灰、水玻璃、二氧化硅气凝胶、聚酯纤维、水泥。5.根据权利要求3所述的一种抗冰降噪沥青混合料，其特征在于：所述树脂由以下组分制得：三元乙丙橡胶、苯乙烯、丁二烯。6.根据权利要求2所述的一种抗冰降噪沥青混合料，其特征在于：所述沥青包括50～70重量份基质沥青和20～50重量份湖沥青。7.一种抗冰降噪沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制备橡胶粉：A.制备水泥基相变材料：以粉煤灰、水玻璃、二氧化硅气凝胶、聚酯纤维为原料，制得气凝胶浆料；水、减水剂、水泥混合，加入气凝胶浆料，制得到气凝胶/水泥复合多孔载体；三元乙丙橡胶、苯乙烯、丁二烯、过氧化苯甲酰反应，体系中加入气凝胶/水泥复合多孔载体，制得树脂，得到载体；载体浸泡于石蜡中，得到水泥基相变材料；B.制备改性聚乙烯：乙烯、烯丁醇在催化剂作用下反应，得到含羟基聚乙烯；石蜡与乙烯基硅氧烷反应，产物与硅氧烷二元醇反应，得到改性石蜡；含羟基聚乙烯、改性石蜡、异佛尔酮二异氰酸酯反应，得到改性聚乙烯。C.橡胶粉的制备：废旧轮胎粉、水泥基相变材料、氯化钙、氯化钠、改性聚乙烯共挤，粉碎，得到橡胶粉；(2)制备混合料：沥青、集料、填料、橡胶粉、水混合，得到沥青混合料。8.根据权利要求7所述的一种抗冰降噪沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述步骤A包括以下工艺：a1.气凝胶/水泥复合多孔载体的制备：取粉煤灰，加入水玻璃、氢氧化钠混合溶液混合搅拌5～7min，加入二氧化硅气凝胶、聚酯纤维搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：高仲，罗志宝，刘海洋，田小，邵秋霞，高飞林，吕国栋，姜永刚，李改霞，李志伟，刘伟东，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市路泰新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：