一种常温固化高性能复合沥青冷拌料及其制备方法技术

本发明专利技术属于道路材料技术领域，具体涉及一种常温固化高性能复合沥青冷拌料及其制备方法，所述常温固化高性能复合沥青冷拌料主要由下述重量份数的原料制成：基质沥青60

【技术实现步骤摘要】
一种常温固化高性能复合沥青冷拌料及其制备方法


[0001]本专利技术属于道路材料
，具体涉及一种常温固化高性能复合沥青冷拌料及其制备方法。

技术介绍

[0002]沥青路面以其行车舒适、噪音小及养护维修简便等优点，已成为世界上最常见的一种路面形式。但是在通车后，因行车荷载作用、气候条件影响以及设计、施工过程中存在的不足，沥青路面会出现裂缝、坑槽、车辙等多种路面病害，严重影响行车舒适性甚至造成结构承载力逐渐丧失的问题。
[0003]目前，热拌沥青混合料是修补沥青路面损坏的主流材料。但是热拌沥青混合料修补路面时受气候条件影响较大，在北方地区或寒冷季节易因气温较低难以压实，导致进行沥青路面修复的有效施工季节严重缩短。中国专利CN104987735A公开了一种有机硅改性环氧沥青，包括A、B两组分：A组分由有机硅树脂与环氧树脂组成；B组分由固化剂、稀释剂、促进剂、沥青组成。在上述步骤的基础上，将制备的有机硅改性环氧沥青拌入矿料，于100
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150℃搅拌，得到有机硅改性环氧沥青混合料，该有机硅改性环氧沥青混合料属于热拌沥青混合料，虽然其各项力学性能都有所提升，但拌合时需要额外升温，在一定程度上增大了加工难度，会带来一定的施工风险。
[0004]此外，常用的冷补料由于固化强度偏低，不能承受高压力的荷载，难以广泛应用于路面修复。中国专利CN113248938A公开了一种潮湿固化聚氨酯改性冷拌沥青及其制备方法，该专利技术制备的冷拌沥青混合料可常温/低温拌和、摊铺，并在摊铺后湿气诱导聚氨酯预聚物交联固化，加速冷拌沥青路面强度形成，马歇尔稳定度7.7
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8.6KN，残留稳定度＞90%，但是，该专利的固化需要条件，摊铺后在潮湿环境下才会发生交联固化，且酮亚胺固化剂的刺激性气味很大。
[0005]为解决上述存在的问题，本申请提出了一种常温固化高性能复合沥青冷拌料制备方法，以满足不同环境下路面修复的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出一种常温固化高性能复合沥青冷拌料及其制备方法。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种常温固化高性能复合沥青冷拌料，其特征在于，所述常温固化高性能复合沥青冷拌料主要由下述重量份数的原料制成：基质沥青60
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70份、稀释剂5
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15份、生物油有机硅改性环氧
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酚醛树脂预聚物10
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20份、相容剂2
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4份、固化剂1
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4份、集料1000份和抗车辙剂3
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4份；其中，生物油有机硅改性环氧
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酚醛树脂预聚物由生物油、有机硅树脂、环氧氯丙烷、40%的甲醛溶液、苯酚、无水甲醇、甲基二乙醇胺和三苯基膦聚合而成。
[0008]进一步的，所述生物油有机硅改性环氧
‑
酚醛树脂预聚物由5
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10份生物油、1
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3份有机硅树脂、7
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15份环氧氯丙烷、10
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20份40%的甲醛溶液、5
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10份苯酚、5
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10份无水甲醇、
0.5
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1份甲基二乙醇胺和0.3
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0.5份三苯基膦聚合而成。
[0009]进一步的，所述有机硅树脂为甲基苯基有机硅树脂、八甲基四硅氧烷、甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷或二苯基二氯硅烷中的一种或其中几种的组合。
[0010]进一步的，所述生物油有机硅改性环氧
‑
酚醛树脂预聚物的制备方法如下：（1）将苯酚和NaOH溶液混合，进行第一次加热，再加入40%的甲醛溶液、生物油和有机硅树脂并进行第二次加热，随后冷却至30℃并减压蒸馏，获得生物油有机硅改性酚醛树脂预聚体；其中，先将有机硅树脂水解成端羟基硅树脂，随后加入的苯酚、甲醛和生物油可在碱性催化有机硅树脂水解的同时催化酚醛树脂的合成，同时生物油中的酚类部分替代酚醛树脂中的苯酚，合成生物油有机硅改性酚醛树脂，随后端羟基硅树脂与合成的酚醛树脂中的羟甲基缩聚，形成生物油有机硅改性酚醛树脂预聚体。
[0011]（2）向步骤（1）的生物油有机硅改性酚醛树脂预聚体中加入环氧氯丙烷、甲基二乙醇胺、无水甲醇和三苯基膦，然后进行第三次加热，随后降至室温，得到生物油有机硅改性环氧
‑
酚醛树脂预聚物。
[0012]优选地，所述第一次加热具体为30min内升温至70℃；第二次加热的温度为80
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85℃、时间为60min；第三次加热的温度为30
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50℃、时间为20
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30min。
[0013]进一步的，所述基质沥青为针入度60
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75mm（25℃）、软化点46
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55℃、延度＞100cm（15℃）的70#石油沥青。
[0014]进一步的，所述稀释剂为煤油、柴油或120#溶剂油中的一种或其中几种的组合。
[0015]进一步的，所述固化剂为二乙烯三胺、2
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甲基
‑4‑
乙基咪唑和聚酰胺类化合物中的一种或其中几种的组合。
[0016]进一步的，所述相容剂为环氧硬脂酸丁酯、环氧大豆油或环氧亚麻油酯中的一种或其中几种的组合。
[0017]本专利技术还提供了上述常温固化高性能复合沥青冷拌料的制备方法，包括如下步骤：S1、将基质沥青加热至100
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130℃后，依次加入稀释剂、生物油有机硅改性环氧
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酚醛树脂预聚物、相容剂和抗车辙剂混合60
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120min，制得常温固化高性能复合改性冷拌沥青；S2、将集料与步骤S1的常温固化高性能复合改性冷拌沥青和固化剂在常温下拌合，获得常温固化高性能复合沥青冷拌料。
[0018]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术利用生物油和有机硅树脂对酚醛树脂进行改性，以生物油中的酚类部分替代酚醛树脂中的苯酚，合成生物油有机硅改性酚醛树脂。生物油来源广泛、成本低，充分利用了废弃的农林资源，极大地减少了制备成本，拓宽了生物油的高值化利用。
[0019]（2）本专利技术制备的常温固化高性能复合改性冷拌沥青集有机硅树脂、酚醛树脂和环氧树脂的综合特点，极大增强了其力学性能。酚醛树脂和环氧树脂的热固性性能为该常温固化高性能复合改性冷拌沥青提供了较高的强度，同时又利用有机硅树脂的“有机基团”和“无机结构”，集有机物特性与无机物功能于一身。由其制备的常温固化高性能复合沥青冷拌料在拥有高强度的同时还具备高低温抗性以及韧性，可以很好的满足冷拌料对于路面的修补要求。
[0020]（3）本专利技术制备的常温固化高性能复合沥青冷拌料在常温下拌合、摊铺，现配现用，其固化无需加水、加热等条件，常温环境下摊铺后即可与常温固化剂交联固化，加速冷拌沥青路面的强度形成，操作简便，短时间内即可形成高强度开放交通，对于修补路面裂缝有着不小的优势，有利于满足不同环境下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常温固化高性能复合沥青冷拌料，其特征在于，所述常温固化高性能复合沥青冷拌料主要由下述重量份数的原料制成：基质沥青60
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70份、稀释剂5
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15份、生物油有机硅改性环氧
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酚醛树脂预聚物10
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20份、相容剂2
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4份、固化剂1
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4份、集料1000份和抗车辙剂3
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4份；其中，生物油有机硅改性环氧
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酚醛树脂预聚物由生物油、有机硅树脂、环氧氯丙烷、40%的甲醛溶液、苯酚、无水甲醇、甲基二乙醇胺和三苯基膦聚合而成。2.根据权利要求1所述的常温固化高性能复合沥青冷拌料，其特征在于：所述生物油有机硅改性环氧
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酚醛树脂预聚物由5
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10份生物油、1
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3份有机硅树脂、7
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15份环氧氯丙烷、10
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20份40%的甲醛溶液、5
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10份苯酚、5
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10份无水甲醇、0.5
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1份甲基二乙醇胺和0.3
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0.5份三苯基膦聚合而成。3.根据权利要求1所述的常温固化高性能复合沥青冷拌料，其特征在于：所述有机硅树脂为甲基苯基有机硅树脂、八甲基四硅氧烷、甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷或二苯基二氯硅烷中的一种或其中几种的组合。4.根据权利要求1所述的常温固化高性能复合沥青冷拌料，其特征在于，所述生物油有机硅改性环氧
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酚醛树脂预聚物的制备方法如下：（1）将苯酚和NaOH溶液混合，进行第一次加热，再加入40%的甲醛溶液、生物油和有机硅树脂并进行第二次加热，随后冷却至30℃并减压蒸馏，获得生物油有机硅改性酚醛树脂预聚体...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊桥梁，杜俊涛，张敏鑫，聂毅，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：