一种热固性聚氨酯改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种热固性聚氨酯改性沥青及其制备方法，改性沥青包括以下重量份组分：基质沥青50～60份，热固性聚氨酯40～45份，磷酸缓凝剂0.8～1.2份，芳烃油相容剂0.8～1.2份。与现有技术相比，本发明专利技术能够同时实现多孔沥青混合料多方面性能提升，高温性能与抗飞散性能提升明显，低温性能与常规SBS改性沥青混合料相当，且可以较低温度拌和施工，解决了沥青材料施工过程中温度过高的实际问题。料施工过程中温度过高的实际问题。

【技术实现步骤摘要】
一种热固性聚氨酯改性沥青及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路沥青材料
，具体涉及一种热固性聚氨酯改性沥青及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯是人工合成的六大聚合物之一。早在1849年德国化学家伍尔兹就制备得到了脂族异氰酸酯，到1937年奥托
·
拜耳博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成，制备得到聚氨酯纤维与聚氨酯弹性体，20世纪70年代后，聚氨酯的研究进入以高性能、高效率、低污染和节能为目标的新时期，因其制品形式多样至今依然在不断发展。聚氨酯化学结构特征是其大分子主链中含有重复的氨基甲酸酯链段，主链由玻璃化转变温度低于室温的柔性链段(由低聚物多元醇构成)和玻璃化转变温度高于室温的刚性链段(由异氰酸酯和小分子扩链/交联剂构成)嵌段而成。目前对聚氨酯改性沥青的研究多集中在采用低掺量的热塑性聚氨酯弹性体，因其掺量较低，制备工艺不足，合成的聚氨酯分子量较小，性能较差，沥青改性效果差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是提供一种热固性聚氨酯改性沥青及其制备方法，提高对沥青的改性效果。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种热固性聚氨酯改性沥青，包括以下重量份组分：基质沥青50～60份，热固性聚氨酯40～45份，磷酸缓凝剂0.8～1.2份，芳烃油相容剂0.8～1.2份。
[0005]聚氨酯作为一种新型的聚合物改性剂，其开发与利用对沥青材料的应用推广具有一定指导意义，具有一定的创新性和科学价值。
[0006]优选地，所述的改性沥青包括以下重量份组分：基质沥青55份，热固性聚氨酯43份，磷酸缓凝剂1份，芳烃油相容剂1份。
[0007]优选地，所述的热固性聚氨酯由以下重量份组分配制而成：聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG3000)75～85份，1,4
‑
丁二醇(BDO)1.8～2.4份，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体17.4～18.4份。
[0008]本专利技术采用的HDI三聚体具有热固性的三维网状结构的特点，当其掺量较高时，沥青的改性效果较好，且其拌和时降低了施工温度，有利于降低能源消耗，随着固化反应的进行，沥青表现出非常优异的高温性能以及粘度性能，同时其低温性能与常规SBS改性沥青相当，具有实际应用前景。
[0009]进一步优选地，所述的热固性聚氨酯由以下重量份组分配制而成：聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG3000)80份，1,4
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丁二醇(BDO)2.1份，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体17.9份。
[0010]优选地，所述的基质沥青为70#基质沥青。
[0011]优选地，所述的磷酸缓凝剂结晶度≥99％，外观为无色斜方晶体。所述的磷酸缓凝
剂富潮解性，溶于水和乙醇，酸性小于硫酸但强于醋酸、硼酸。所述的磷酸缓凝剂具有缓凝的作用，可延长热固性聚氨酯的反应时间，增加聚氨酯改性沥青的容留时间，具有施工可行性。
[0012]优选地，所述的芳烃油相容剂的芳烃含量≥75％，苯胺点≤35℃，闪点＞230℃，灰分≤0.05％。所述的芳烃油相容剂可增强低聚物多元醇(PTMG3000)和小分子扩链剂(BDO)与沥青的相容性，使其在常温下也可以保证存储稳定性，具有实际应用价值。
[0013]一种上述热固性聚氨酯改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)按重量份称取各组分；
[0015](2)将芳烃油相容剂和磷酸缓凝剂一次性加入到基质沥青中；
[0016](3)继续向基质沥青中加入聚四氢呋喃醚二醇和1,4
‑
丁二醇，用搅拌器搅拌混合得到热固性聚氨酯改性沥青的A组分；
[0017](4)将六亚甲基二异氰酸酯三聚体作为B组分加入A组分中，搅拌得到所述的热固性聚氨酯改性沥青。
[0018]优选地，步骤(3)所得的A组分如不立即使用，可于常温下长期储存。
[0019]优选地，由于本专利技术所述的聚氨酯改性沥青具有热固性的特点，加入B组分后应当立即进行混合料的拌和、运输和压实。
[0020]优选地，在制备过程中，将温度控制在100
‑
110℃。
[0021]优选地，步骤(3)所述的搅拌时间为20
‑
30min。
[0022]优选地，步骤(4)所述的搅拌时间为5
‑
10min。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0024]1.本专利技术热固性聚氨酯改性沥青能够同时实现多孔沥青混合料多方面性能提升，高温性能与抗飞散性能提升明显，低温性能与常规SBS改性沥青混合料相当，且可以较低温度拌和施工，解决了沥青材料施工过程中温度过高的实际问题；
[0025]2.本专利技术沥青配方及制备方法不仅可以实现沥青高温性能及粘附性的大幅度提升，而且造价提升不多，在沥青材料领域具有较好的应用前景。
具体实施方式
[0026]下面对本专利技术的实施例作详细说明，以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0027]实施例1
[0028]本实施例所使用的聚四氢呋喃醚二醇，1,4
‑
丁二醇，六亚甲基二异氰酸酯三聚体的各项性能指标如表1，表2和表3所示；70#基质沥青技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40
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2004的技术要求；芳烃油和磷酸结晶符合纯度及含水量要求。
[0029]表1聚四氢呋喃醚二醇性能
[0030]测试项目值单位分子式(C4H8O)nH2O/水含量54ppm色值8/
酸值＜0.01mg KOH/g平均分子量3032/羟值37mg KOH/g当量1516/
[0031]表2 1,4
‑
丁二醇性能
[0032]测试项目值单位分子量90.1/化学式C4H
10
O2/当量45/20℃粘度70mPa.s沸点229℃凝固点20℃闪点155℃密度1.017g/cm3[0033]表3六亚甲基二异氰酸酯三聚体性能测试结果
[0034]测试项目值单位NCO含量19.6％当量214/23℃粘度550mPa.s不挥发分含量90％溶剂乙酸丁酯、芳烃 闪点41℃色度60/
[0035]在70#基质沥青中掺入以下改性剂制备聚氨酯改性沥青，包括聚四氢呋喃醚二醇、1,4
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丁二醇，六亚甲基二异氰酸酯三聚体，芳烃油，磷酸结晶；以重量百分比计，所述70#基质沥青含量为55％，所述热固性聚氨酯含量为43％，其中合成聚氨酯的包括重量百分比80％的聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG3000)，2.1％的1,4
‑
丁二醇(BDO)，17.9％的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体；所述芳烃油含量为1％，磷酸结晶为1％。
[0036]上述热固性聚氨酯改性沥青的制备方法包括以下步骤：
[0037]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热固性聚氨酯改性沥青，其特征在于，包括以下重量份组分：基质沥青50～60份，热固性聚氨酯40～45份，磷酸缓凝剂0.8～1.2份，芳烃油相容剂0.8～1.2份。2.根据权利要求1所述的热固性聚氨酯改性沥青，其特征在于，包括以下重量份组分：基质沥青55份，热固性聚氨酯43份，磷酸缓凝剂1份，芳烃油相容剂1份。3.根据权利要求1所述的热固性聚氨酯改性沥青，其特征在于，所述的热固性聚氨酯由以下重量份组分构成：聚四氢呋喃醚二醇75～85份，1,4
‑
丁二醇1.8～2.4份，六亚甲基二异氰酸酯三聚体17.4～18.4份。4.根据权利要求1所述的热固性聚氨酯改性沥青，其特征在于，所述的基质沥青为70#基质沥青。5.根据权利要求1所述的热固性聚氨酯改性沥青，其特征在于，所述的磷酸缓凝剂结晶度≥99％，外观为无色斜方晶体。6.根据权利要求1所述的热固性聚氨酯改性沥青，其特征在于，所述的芳烃油相容剂的芳烃含量≥75％，苯胺点≤35℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，左鑫，
申请(专利权)人：同路达上海生态科技有限公司同路达泰州生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：