一种沥青路面温度调节用相变胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种沥青路面温度调节用相变胶囊及其制备方法，包括芯材以及包覆芯材的壁材，芯材为废食用油的衍生物，壁材为掺杂碱性工业废渣粉的海藻酸钙凝胶

【技术实现步骤摘要】
一种沥青路面温度调节用相变胶囊及其制备方法


[0001]本专利技术涉及沥青路面
，尤其涉及一种沥青路面温度调节用相变胶囊及其制备方法
。

技术介绍

[0002]沥青是一种典型的温度敏感型材料，因此温度是影响沥青路面服役性能的一个重要因素
。
极端炎热的天气会造成沥青粘结剂过度软化，导致路面病害出现，继而缩短路面的使用寿命
。
夏季极端炎热天气频发，对沥青路面提出了更严峻的挑战
。
因此，采用合理的温度调节方法延缓沥青路面随环境温度的变化速率，可以避免沥青路面因高温病害被频繁的养护和翻新，从而提高路面的耐久性
。
[0003]相变储热技术是在建筑领域应用较为广泛的一种控温手段，主要是通过相变材料在相态发生变化时吸收或释放潜热实现的，这一手段同样适用于交通领域
。
在种类众多的相变材料中，有机类的固
‑
液相变材料因相变潜热高
、
体积变化小
、
无相分离等优势受到较多的关注
。
[0004]然而，有机类的固
‑
液相变材料在相变过程中容易流淌泄露，损害沥青基体材料的性能，且温度调节效果还有待进一步提升，同时价格昂贵
、
来源少，相关技术有对有机类的固
‑
液相变材料进行封装以防止其泄露，但封装材料强度低且与沥青配伍性低，以上问题均会导致沥青路面的温度调节性能差
、
服役寿命不能有效提升
。r/>因此需要一种技术制备沥青路面温度调节用相变胶囊进一步提升沥青路面的服役寿命
。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提供一种沥青路面温度调节用相变胶囊及其制备方法，延长沥青路面的服役寿命
。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种沥青路面温度调节用相变胶囊，包括芯材以及包覆芯材的壁材，芯材为废食用油的衍生物，壁材为掺杂碱性工业废渣粉的海藻酸钙凝胶
。
[0008]优选的，碱性工业废渣粉包括赤泥粉
、
钢渣粉中的一种或几种，碱性工业废渣粉
0.075
毫米方孔筛的通过率大于等于
95
％
。
[0009]优选的，废食用油的衍生物包括棕榈酸
、
硬脂酸中的一种或几种
。
[0010]优选的，芯材与壁材的质量比为
2.5:1
‑
4。
[0011]优选的，相变胶囊粒径为
0.3mm
‑
0.5mm。
[0012]第二方面，本专利技术提供一种沥青路面温度调节用相变胶囊的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1.
将海藻酸钠的水溶液
、
碱性工业废渣粉
、
废食用油的衍生物混合后，乳化剪切，得到海藻酸钠
‑
废渣粉
‑
相变材料混合乳液；
[0014]S2.
将海藻酸钠
‑
废渣粉
‑
相变材料混合乳液滴入氯化钙水溶液中交联成型，得到
湿相变胶囊，将湿相变胶囊过滤
、
洗涤
、
干燥至恒重后，即得沥青路面温度调节用相变胶囊
。
[0015]优选的，碱性工业废渣粉与海藻酸钠的质量比为
0.8
‑
1.2:0.8
‑
1.2。
[0016]优选的，乳化剪切所用的乳化剂包括
Tween 80、
大豆磷脂
、
蔗糖脂中的一种或几种
。
[0017]优选的，乳化剪切的速率为
4000r/min
‑
5000r/min
，乳化剪切的时间为
20min
‑
30min
，乳化剪切的温度为
70℃
‑
90℃。
[0018]优选的，氯化钙水溶液浓度为
3wt.
％
‑
5wt.
％
。
[0019]优选的，步骤
S2
中，干燥的温度为
30℃
‑
40℃。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021]本专利技术一方面通过改善相变胶囊的壁材来提升相变胶囊在沥青中的存活率，并防止相变材料泄露，提高相变胶囊与沥青的相容性；另一方面，通过采用废食用油衍生物作为胶囊的相变单元，其相变点与沥青路面软化的温度接近，相变潜热高，可以有效延缓沥青随环境温度的升温和降温速率；通过以上优势来降低沥青路面产生温度病害的概率，有效延长沥青路面的服役寿命；
[0022]本专利技术的工艺简单且环境友好
、
原材料价格低廉且来源广泛，适合在道路工程等高资源占用领域的推广应用
。
附图说明
[0023]图1为实施例1使用相变胶囊对沥青温度调节的实验结果
。
[0024]图2为本专利技术制备的相变胶囊微观形貌图
。
[0025]图3为本专利技术制备的相变胶囊的
DSC
曲线
。
[0026]图4为单轴压缩实验的结果
。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0028]本专利技术提供一种沥青路面温度调节用相变胶囊，包括芯材以及包覆芯材的壁材，芯材为废食用油的衍生物，壁材为掺杂碱性工业废渣粉的海藻酸钙凝胶
。
[0029]本专利技术的芯材为废食用油的衍生物，废食用油的衍生物是一种价格低廉且来源广泛的废弃物，专利技术人意外的发现废食用油的衍生物中的一些脂肪酸性质与蜡相似，具有相变储热功能，且废食用油的衍生物的相变点与沥青路面容易发生软化的温度非常接近
。
因此，本专利技术的废食用油的衍生物可作为芯材相变材料用于沥青路面的温度调节，可以有效延缓沥青随环境温度的升温和降温速率，从而降低沥青路面产生温度病害的概率，其来源广泛，成本低，且回收了废弃资源，而其他油脂例如芳烃油并无相变功能
。
[0030]本专利技术的壁材为掺杂碱性工业废渣粉的海藻酸钙凝胶，其具有如下几个优势：
1.
作为包覆层封装芯材相变材料，防止其流淌泄露而损坏沥青材料的性能；
2.
使用工业废渣粉掺杂在胶囊壁材中可显著增强相变胶囊的机械强度，提高相变胶囊在沥青路面内的存活率，同时也进一步加强对芯材相变材料的封装效果，可延长沥青路面的服役寿命；
3.
掺杂有
[0046]一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种沥青路面温度调节用相变胶囊，其特征在于，包括芯材以及包覆所述芯材的壁材，所述芯材为废食用油的衍生物，所述壁材为掺杂碱性工业废渣粉的海藻酸钙凝胶
。2.
根据权利要求1所述的沥青路面温度调节用相变胶囊，其特征在于，所述碱性工业废渣粉包括赤泥粉
、
钢渣粉中的一种或几种，所述碱性工业废渣粉
0.075
毫米方孔筛的通过率大于等于
95
％
。3.
根据权利要求1所述的沥青路面温度调节用相变胶囊，其特征在于，所述废食用油的衍生物包括棕榈酸
、
硬脂酸中的一种或几种
。4.
根据权利要求1所述的沥青路面温度调节用相变胶囊，其特征在于，所述芯材与所述壁材的质量比为
2.5:1
‑
4。5.
根据权利要求1所述的沥青路面温度调节用相变胶囊，其特征在于，所述沥青路面温度调节用相变胶囊粒径为
0.3mm
‑
0.5mm。6.
一种如权利要求1‑5任一项所述的沥青路面温度调节用相变胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
将海藻酸钠的水溶液
、
碱性工业废渣粉
、
废食用油的衍生物混合后，乳化剪切，得到海藻酸钠
‑
废渣粉
‑
相变材料混合乳液；
S2.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈美祝，赵月超，吴少鹏，张建伟，江琪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：