一种沥青路面用复合相变调温材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及交通路面材料领域，具体涉及一种沥青路面用复合相变调温材料及其制备方法。该复合相变调温材料由载体材料无机矿物吸附材料、相变材料聚乙二醇2000、封装材料制成，其中，封装材料由环氧树脂、固化剂、稀释剂、凝胶材料制成，制备得到复合定形相变材料后，经过封装，再进行养护得到所需的沥青路面用复合相变调温材料。所制备的复合定形相变材料密封性好，热稳定性能与导热性能优异，与沥青的兼容性好，粘结性高。将其应用在沥青路面可以显著降低路表温度，抑制沥青有害气体的挥发，提升高温性能，实现降温功效，缓解城市热岛效应，有利于沥青路面环保持续性发展。利于沥青路面环保持续性发展。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青路面用复合相变调温材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及交通路面材料领域，具体涉及一种沥青路面用复合相变调温材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前在建、重建或大中修的高速公路中90％以上均采用了沥青路面。然而，在沥青路面使用过程中常受到外界环境气温变化产生各种病害，如何减少这种病害成为现在众多道路研究人员共同关心的课题。
[0003]沥青是一种温度敏感性的粘弹性材料，在路面工程广泛应用的同时也面临着由温度带来的负面影响。在我国炎热的夏季，路面温度可达60℃以上，沥青路面极易出现车辙、拥包、推挤等热稳定性病害，使得沥青路面的高温稳定性受到严重的影响。同时，高温下沥青会释放大量的挥发物，对环境造成影响；而沥青路面吸收的热量会反射到大气中，加剧了城市热岛效应。综上一系列问题制约了沥青路面的发展，降低了沥青路面的使用寿命，增加了养护成本。为了解决上述问题，国内的一些研究人员采用路面热反射技术、热阻路面、保水降温路面技术，然而这些技术被动应对沥青路面使用过程中出现的问题，路面病害仍然严重。聚乙二醇为一种性能较好的低温相变材料，若能将其应用在沥青路面，可实现高温条件下沥青路面温度较低4～6℃，则可以显著减少沥青路面高温病害。
[0004]针对沥青路面易受温度影响的问题，因此，开发一种复合相变调温材料，将其应用在沥青路面，实现夏季高温下降低路面温度，提高沥青路面高温性能，缓解城市热岛效应的作用。复合相变调温材料的开发可以减轻路面病害，减少路面维修养护费用，缓解城市热岛效应，改善城市居住环境，对沥青路面发展具有重大意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种沥青路面用复合相变调温材料及其制备方法，通过本专利技术方法制备的相变材料具备优良的调温性能，且该方法制备简单，操作方便，环境友好。
[0006]本专利技术的一种沥青路面用复合相变调温材料由载体材料无机矿物吸附材料、相变材料聚乙二醇2000、封装材料制成，其中，所述封装材料由环氧树脂、固化剂、稀释剂、凝胶材料制成，所述环氧树脂、固化剂、稀释剂、凝胶材料的重量比为(4
‑
12)：(1
‑
4)：(1
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4)：(2
‑
6)；所述无机矿物吸附材料、聚乙二醇2000、封装材料的重量比为1：(10
‑
50)：(5
‑
40)。
[0007]所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，优选为环氧树脂E
‑
51(618)、E
‑
44或E
‑
54；所述固化剂为聚酰胺类环氧树脂固化剂，优选为聚酰胺651固化剂；所述稀释剂为无水乙醇、丙酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺或乙酸乙酯。
[0008]进一步的，所述无机矿物吸附材料为硅藻土、高岭土、膨润土或膨胀珍珠岩，经过膨胀处理后投入使用，优选为膨胀珍珠岩；
[0009]更进一步的，所述膨胀珍珠岩选取粒径为1
‑
3mm或2
‑
5mm，吸水率为300％的膨胀珍珠岩，经过膨胀处理后投入使用。
[0010]进一步的，所述环氧树脂、固化剂、稀释剂、凝胶材料的重量比为(4
‑
7)：(1
‑
4)：1：(3
‑
4)；所述无机矿物吸附材料、聚乙二醇2000、封装材料的重量比为1：(15
‑
30)：(15
‑
30)。
[0011]进一步的，所述凝胶材料为水泥和/或矿粉；更进一步的，所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述矿粉为石灰岩矿粉。
[0012]进一步的，所述封装材料由以下方法制备得到：
[0013]常温下，将稀释剂加入环氧树脂中进行稀释并搅拌均匀，再向其中加入固化剂，搅拌均匀，最后将凝胶材料加入其中，搅拌均匀，形成封装材料。
[0014]本专利技术还提供了上述沥青路面用复合相变调温材料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0015](1)载体材料的预处理：将无机矿物吸附材料表面清洗干净，使其表面露出孔隙，再进行膨胀处理使其膨胀制成膨胀载体(选用膨胀珍珠岩时，可以将其放入60～80℃烘箱内放置10
‑
12h使其膨胀成膨胀载体)；
[0016](2)复合定形相变材料的制备：
[0017]在真空、60～80℃条件下(优选80℃)，将聚乙二醇2000和步骤(1)预处理后的膨胀载体搅拌均匀，使相变材料聚乙二醇2000被膨胀载体充分吸附，直至没有气体冒出时结束搅拌；然后过滤掉多余的聚乙二醇2000，冷却凝固后形成复合定形相变材料；
[0018](3)封装材料的制备：
[0019]将稀释剂加入环氧树脂中进行稀释并搅拌均匀，再向其中加入固化剂，搅拌均匀，最后将凝胶材料加入其中，搅拌均匀，形成封装材料；
[0020](4)复合相变材料的封装：
[0021]将步骤(2)制备的复合定形相变材料加入步骤(3)的封装材料中，搅拌均匀，待封装材料表面均匀裹附复合定形相变材料后，取出沥去多余的封装材料，完成复合相变材料的封装；
[0022](5)复合定形相变材料的养护：
[0023]将封装处理后的复合相变材料常温下放置使环氧树脂充分的固化(优选放置48～72h)，然后将其放入常温水中养护(优选养护3天)得到沥青路面用复合相变调温材料。
[0024]相对于现有技术，本专利技术有以下优点和有益效果：
[0025]1)本专利技术以无机矿物吸附材料为载体材料，以聚乙二醇2000为相变材料，通过无机矿物吸附材料表面微孔进行充分吸附，再利用环氧树脂与凝胶材料(本申请用的水泥、矿粉均为碱性材料，沥青为酸性材料，封装好后的相变颗粒与沥青之间有更好的相容性与粘结性)对其表面进行双重封装，形成定形良好的复合相变材料，提高了相变材料的调温性能，自主应对环境温度变化，实现降温功效。
[0026]2)本专利技术采用超细环氧砂浆进行封装，环氧树脂固化后形成三维网状热固性聚合物，对酸、碱、盐有良好的抵抗性，提高了相变材料的稳定性与耐久性；其次，超细环氧砂浆凝结固化后提高了相变材料强度，力学性能优异，避免了相变材料泄露问题。
[0027]3)将复合相变材料应用在沥青路面，可以显著降低路表温度，提高沥青路面高温性能；同时，有效抑制了有害气体的排出，降低了周边环境温度，缓解了城市热岛效应，改善了人居环境，实现了交通、环境、人居的和谐统一。
附图说明
[0028]图1为实施例中降温性能测试时所用的太阳光热温控箱实物图。
具体实施方式
[0029]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容并不局限于下面的实施例。
[0030]实施例1
[0031]一种沥青路面用复合相变调温材料的制备方法，包括以下步骤：
[0032](1)载体材料的选取与预处理：选取膨胀珍珠岩为载体材料，膨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面用复合相变调温材料，其特征在于，所述复合相变调温材料由载体材料无机矿物吸附材料、相变材料聚乙二醇2000、封装材料制成，其中，封装材料由环氧树脂、固化剂、稀释剂、凝胶材料制成，所述环氧树脂、固化剂、稀释剂、凝胶材料的重量比为（4
‑
12）：（1
‑
4）：（1
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4）：（2
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6）；所述无机矿物吸附材料、聚乙二醇2000、封装材料的重量比为1：（10
‑
50）：（5
‑
40）。2.根据权利要求1所述的沥青路面用复合相变调温材料，其特征在于，所述无机矿物吸附材料为硅藻土、高岭土、膨润土或膨胀珍珠岩，经过膨胀处理后投入使用。3.根据权利要求1所述的沥青路面用复合相变调温材料，其特征在于，所述无机矿物吸附材料为吸水率为300%，粒径为1
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3mm或2
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5mm的膨胀珍珠岩。4.根据权利要求1所述的沥青路面用复合相变调温材料，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E
‑
51（618）、E
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44或E
‑
54；所述固化剂为聚酰胺651固化剂。5.根据权利要求1所述的沥青路面用复合相变调温材料，其特征在于，所述封装材料为水泥和/或矿粉。6.根据权利要求1所述的沥青路面用复合相变调温材料，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈帅，徐小云，李保俊，张影，张恒基，刘力源，刘哲，王郭勇，王建业，石丹丽，赵璇，
申请(专利权)人：山西瑞通路桥新技术有限公司山西黄河环境与资源经济研究院，
类型：发明
国别省市：