一种沥青路面用相转变材料及其制备方法技术

本申请涉及相转变材料领域，具体公开了一种沥青路面用相转变材料及其制备方法。一种沥青路面用相变材料，其特征在于：包括芯体和包裹所述芯体的外壳；所述芯体包括以下重量份的原料制成：聚乙烯颗粒60

【技术实现步骤摘要】
一种沥青路面用相转变材料及其制备方法


[0001]本申请涉及相变材料领域，更具体地说，它涉及一种沥青路面用相转变材料及其制备方法

技术介绍

[0002]目前我国公路主要以沥青路面为主，沥青路面用到的沥青混合料是一种温度敏感性材料，在极端寒冷的地区，沥青路面受温度骤降影响引起材料的严重收缩，当沥青混合料面层内产生的温度应力超过沥青混合料在相应温度下的强度时，沥青路面就会产生不可逆、难修补的开裂。
[0003]相变材料是一种随温度变化而改变形态并提供潜热，在相变过程中以潜热形式储存或释放热量的物质。当达到材料自身的相变温度即可触发储能放热过程，通过储能放热可以显著减小材料的温度变化幅度，利用相变储能调温原理，在降温过程中释放相变潜热、升温过程中储存相变潜热的特性，主动调控沥青路面的工作温度，延长沥青路面在适宜温度工作的时间，改善沥青混合料的工作环境。提高沥青路面对快速低温、大温差等适应能力，从而提高沥青的使用寿命。
[0004]聚乙二醇是最常用的相变储能材料，具有相变潜热高、化学稳定性好、无相分离、无腐蚀及价格低等特点，聚乙二醇与载体共同制作成的复合相变材料被广泛应用于储能领域，但是当聚乙二醇与载体共同制作成的复合相变材料应用在沥青路面上，由于受到来自路面的压力或者载体老化，聚乙二醇固
‑
液相转变过程中容易从载体中泄露。

技术实现思路

[0005]为了减小聚乙二醇固
‑
液相转变过程中从载体中泄露的可能性时，本申请提供一种沥青路面用相转变材料及其制备方法。
[0006]本申请提供的一种沥青路面用相转变材料及其制备方法，采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种沥青路面用相转变材料，采用如下的技术方案：一种沥青路面用相变材料，包括芯体和包裹所述芯体的外壳；所述芯体包括以下重量份的原料制成：聚乙烯颗粒60
‑
70份、40
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50份聚乙二醇和10
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20份铝粉；所述外壳包括以下重量份的原料制成：水泥30
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40份、活性炭纤维5
‑
10份、铝纤维5
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10份、水20
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25份和3
‑
5份环氧树脂。
[0007]通过采用上述技术方案，聚乙二醇作为相变材料，聚乙烯颗粒制成包裹聚乙二醇的载体，铝粉掺入聚乙二醇和聚乙烯载体中，有利于导热，提高芯体的传热效果；水泥包裹在芯体外面，增强相变材料的强度，减少芯体受到来自路面的压力或者芯体老化聚乙二醇泄漏的可能性，活性炭纤维和铝纤维掺在水泥中，减少水泥开裂的可能性，增强水泥的抗压强度，进一步减少聚乙二醇的泄漏；除此之外，活性炭纤维具有外表面积大，且孔口多，容易吸附，活性炭纤维有效吸附孔多，吸附容量大，能够吸附从芯体中泄漏
的聚乙二醇，铝纤维能够有利于水泥外壳向芯体内传导热量，环氧树脂能够增加水泥的粘结性能，使得水泥颗粒之间粘结性能更高，增大相变材料的抗压能力，水泥颗粒与芯体的粘结强度也更高。
[0008]优选的，所述水泥、活性炭纤维和铝纤维的质量比为(35
‑
40):10：(8
‑
10)。
[0009]通过采用上述技术方案，在此质量范围内制备的相转变材料质量损失率较低。
[0010]优选的，所述聚乙二醇包括聚乙二醇1000、聚乙二醇4000和聚乙二醇10000。
[0011]通过采用上述技术方案，不同分子量的聚乙二醇混合可制备出不同相变温度的聚乙二醇。
[0012]优选的，所述聚乙二醇1000、聚乙二醇4000和聚乙二醇10000质量为6:3:2。
[0013]通过采用上述技术方案，聚乙二醇1000、聚乙二醇4000和聚乙二醇10000质量为6:3:2时制备的相转变材料损失率较低并且相转变时间较短。
[0014]优选的，所述芯体还包括4
‑
6份硅藻土。
[0015]通过采用上述技术方案，硅藻土对聚乙二醇进行吸附，减少聚乙二醇从芯体内泄漏的可能性。
[0016]优选的，所述外壳还包括3
‑
5份的沸石粉。
[0017]通过采用上述技术方案，沸石粉的活性硅和活性铝与水泥水化过程中提供的Ca(OH)2发生二次反应,生成C
‑
S
‑
H凝胶及硅酸钙水化物,使得水泥更加密实,强度提高；沸石粉表面粗糙和具有的多孔结构，使其具有较强的聚乙二醇携载能力，不但能使聚乙二醇均匀地吸附在表面，而且能吸附到孔穴和通道内。
[0018]优选的，所述芯体颗粒粒径为沥青相转变材料粒径的2/3
‑
4/5。
[0019]通过采用上述技术方案，芯体颗粒粒径大，能够容纳更多的聚乙二醇，制备的相转变材料相转变性能好。
[0020]第二方面，本申请提供一种沥青路面用相变材料的制备方法，采用如下的技术方案：包括以下制备步骤：S1：将聚乙二醇凝固，造粒，在固态聚乙二醇外表面包裹聚乙烯外壳，聚乙烯外壳中均掺有铝粉，得到芯体；S2：将水泥、活性炭纤维、铝纤维、水和环氧树脂均匀混合，得到包裹浆；S3：将芯体浸入包裹浆中，然后捞出，干燥后得到沥青路面用相变材料。
[0021]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、聚乙二醇作为相变材料，聚乙烯颗粒制成包裹聚乙二醇的载体，铝粉掺入聚乙二醇和聚乙烯载体中，有利于导热，提高芯体的传热效果；水泥包裹在芯体外面，增强相变材料的强度，减少芯体受到来自路面的压力或者芯体老化聚乙二醇泄漏的可能性，活性炭纤维和铝纤维掺在水泥中，减少水泥开裂的可能性，增强水泥的抗压强度，除此之外，活性炭纤维具有外表面积大，且孔口多，容易吸附，活性炭纤维有效吸附孔多，吸附容量大，能够吸附从芯体中泄漏的聚乙二醇，铝纤维能够有利于水泥外壳向芯体内传导热量，环氧树脂能够增加水泥的粘结性能，使得水泥颗粒之间粘结性能更高，增大相变材料的抗压能力，水泥颗粒与芯体的粘结强度也更高。
[0022]2、沸石粉的活性硅和活性铝与水泥水化过程中提供的Ca(OH)2发生二次反应,生
成C
‑
S
‑
H凝胶及硅酸钙水化物,使得水泥更加密实,强度提高；沸石粉表面粗糙和具有的多孔结构，使其具有较强的聚乙二醇携载能力，不但能使聚乙二醇均匀地吸附在表面，而且能吸附到孔穴和通道内。
具体实施方式
[0023]制备例制备例1将40kg聚乙二醇造粒，60kg聚乙烯颗粒熔融并且与10kg铝粉和4kg硅藻土混合包裹在聚乙二醇外表面，冷却得到芯体；其中聚乙二醇包括聚乙二醇1000、聚乙二醇4000和聚乙二醇10000，聚乙二醇1000、聚乙二醇4000和聚乙二醇10000质量比为6:3:2。
[0024]制备例2将45kg聚乙二醇造粒，将65kg聚乙烯颗粒、15kg铝粉和5kg硅藻土熔融混合，包裹在聚乙二醇外表面，冷却，得到芯体；其中聚乙二醇包括聚乙二醇1000、聚乙二醇4000和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面用相变材料，其特征在于：包括芯体和包裹所述芯体的外壳；所述芯体包括以下重量份的原料制成：聚乙烯颗粒60
‑
70份、40
‑
50份聚乙二醇和铝粉10
‑
20份；所述外壳包括以下重量份的原料制成：水泥30
‑
40份、活性炭纤维5
‑
10份、铝纤维5
‑
10份、水20
‑
25份和环氧树脂3
‑
5份。2.根据权利要求1所述的一种沥青路面用相变材料，其特征在于：所述水泥、活性炭纤维和铝纤维的质量比为（35
‑
40）:10：（8
‑
10）。3.根据权利要求1所述的一种沥青路面用相变材料，其特征在于：所述聚乙二醇包括聚乙二醇1000、聚乙二醇4000和聚乙二醇10000。4.根据权利要求3所述的一种沥青...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴行海，厉军，张永波，
申请(专利权)人：常州利尔德通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：