【技术实现步骤摘要】
本申请涉及道路工程材料，更具体地说，它涉及一种复合相变储热沥青路面材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着城市化进程的加快，沥青路面因其平整、耐久等特点，沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。
2、传统沥青路面在夏季受高温影响容易软化，在冬季受低温影响容易开裂，使得沥青路面在长期使用时，由于外界环境温度的变化，发生反复的受热受冷，影响沥青路面的使用寿命和使用性能，降低了沥青路面的耐久性，同时长期使用后，沥青路面的力学性能等降低。
3、相变储热材料能够在特定温度范围内吸收或释放热量，向沥青路面中添加相变储热材料，能够有效调节路面温度，从而减少沥青路面受外界环境温度的影响，提高路面的耐久性和使用性能，但相变储热材料与沥青的相容性较差，易与沥青材料分离，影响相变储热材料的储热效果和沥青路面性能。
技术实现思路
1、为了提高沥青路面的耐久性和力学性能，本申请提供一种复合相变储热沥青路面材料及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种复合相变储热沥青路面材料，采用如下的技术方案：一种复合相变储热沥青路面材料，包括以下重量份的原料：55-80份沥青碎石，8-12份复合相变储热材料；所述复合相变储热材料包括聚乙二醇、改性二氧化硅气凝胶。
3、通过采用上述技术方案，改性二氧化硅气凝胶为纳米级材料，具有良好的吸附性能，使得聚乙二醇在吸热发生相变
4、优选的，所述聚乙二醇和改性二氧化硅气凝胶的质量比为(1.2-1.8):(0.5-1.3)。
5、通过采用上述技术方案，控制聚乙二醇和改性二氧化硅气凝胶的质量比，能够有效的控制聚乙二醇的负载量，使得聚乙二醇在吸热放热发生相变的过程中，改性二氧化硅气凝胶对聚乙二醇的运动进行限制，使其保持稳定的形态而不易发生泄漏。
6、优选的，所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将复合改性材料超声分散于无水乙醇中，制得混合溶液，正硅酸乙酯、混合溶液和水搅拌混合至均匀后，添加草酸调节ph至3.3-3.7，在30-35℃下搅拌均匀后，加入氨水调节ph至中性后，形成二氧化硅气凝胶，添加无水乙醇老化23-24h后，加入正己烷，置换48h，每11-12h更换一次正己烷，加入三甲基氯硅烷和正己烷的复合溶液后，反应70-72h后，50-60℃下干燥2-2.2h，80-90℃干燥2-2.2h后，在110-120℃下干燥1-1.2h，150-155℃下干燥1-1.1h，制得改性二氧化硅气凝胶。
7、通过采用上述技术方案，采用溶胶-凝胶法合成二氧化硅气凝胶，制得的二氧化硅气凝胶为多孔网络结构，比表面积较大，具有良好的吸附性能，能够对聚乙二醇进行包覆和阻隔，减少聚乙二醇的泄漏，使聚乙二醇发生相变仍然能够保持良好的形态。
8、优选的，所述复合改性材料为表面包覆有碳纳米管的氧化石墨烯。
9、通过采用上述技术方案，氧化石墨烯具有片状结构，易形成夹层，能够有效提高二氧化硅气凝胶的稳定性，从而保证二氧化硅气凝胶的使用寿命，减少聚乙二醇泄漏的情况，碳纳米管具有优良的机械性能，能够对复合相变储热材料进行支撑，有利于进一步提高二氧化硅气凝胶的稳定性。
10、优选的，所述表面包覆有碳纳米管的氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：氧化石墨烯经过预处理后制得中间体粉末，以乙炔为先驱体、二茂铁的二甲苯溶液为催化剂，在中间体粉末表面进行化学气相沉积，获得表面包覆有碳纳米管的氧化石墨烯。
11、通过采用上述技术方案，乙炔在高温下分解后，分解产生的碳原子在催化剂内部扩散，直至饱和析出形成碳纳米管的管壁，使得氧化石墨烯表面能够生长碳纳米管，最终制得表面包覆有碳纳米管的氧化石墨烯，有利于提高氧化石墨烯的分散性，同时进一步提高了复合改性材料对二氧化硅气凝胶的增强效果。
12、优选的，所述预处理包括以下步骤：将氧化石墨烯超声分散于乙醇溶液中，滴入氨水调节ph至9-10后，加入四乙氧基硅烷，反应15-16h后，离心洗涤后获得离心物，获得中间体粉末。
13、通过采用上述技术方案，氧化石墨烯在进行气相沉积之前，四乙氧基硅烷在碱性条件下进行水解，氧化石墨烯表面的活性官能团与水解产生的硅氧键进行反应，使得氧化石墨烯表面沉积有二氧化硅层，二氧化硅层在氧化石墨烯表面的包覆，能够有效促进碳纳米管在氧化石墨烯表面的生长，使得氧化石墨烯表面生长的碳纳米管均匀且规律。
14、优选的，所述改性二氧化硅气凝胶在干燥前，还经过以下处理：将干燥前获得的二氧化硅湿凝胶浸入六甲基二硅氮烷溶液中，浸泡24-25h。
15、通过采用上述技术方案，二氧化硅湿凝胶经过六甲基二硅氮烷改性后，干燥后制得的改性二氧化硅气凝胶，纳米网络结构更加复杂，从而提高了二氧化硅气凝胶的比表面积，进而提高了改性二氧化硅气凝胶对聚乙二醇的吸附量，提高了复合相变储热材料的相变潜热。
16、优选的，所述六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的质量比为(0.14-0.16):1。
17、通过采用上述技术方案，控制六甲基二硅氮烷的添加量，能够有效的控制改性二氧化硅气凝胶的孔隙度和孔径，使得孔隙度均匀，孔径较大，比表面积的增加幅度最大，能够有效提高聚乙二醇的吸附量。
18、第二方面，本申请提供一种复合相变储热沥青路面材料的制备方法，采用如下的技术方案：
19、一种复合相变储热沥青路面材料的制备方法，包括以下步骤：
20、复合相变储热材料的制备方法：将聚乙二醇与改性二氧化硅气凝胶进行混合后，不断搅拌至聚乙二醇均匀分散后，升温至50-60℃进行水浴加热并搅拌，胶凝后干燥，制得复合相变储热材料；
21、沥青路面材料的制备方法：将沥青碎石与复合相变储热材料进行混合后，升温至170-185℃并搅拌均匀，制得沥青路面材料。
22、通过采用上述技术方案，将聚乙二醇与改性二氧化硅气凝胶混合后，使得改性二氧化硅气凝胶对聚乙二醇进行充分的吸收和吸附，胶凝后制得复合相变储热材料。
23、综上所述，本申请具有以下有益效果：
24、1、由于本申请改性二氧化硅气凝胶和聚乙二醇作为复合相变储热材料，改性二氧化硅气凝胶为纳米级材料，具有良好的吸附性能，使得聚乙二醇在吸热发生相变的过程中，改性二氧化硅气凝胶能够对聚乙二醇进行包覆和密封，使得聚乙二醇不易发生泄漏，同时改性二氧化硅气凝胶的粒径较小，能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：55-80份沥青碎石，8-12份复合相变储热材料；所述复合相变储热材料包括聚乙二醇、改性二氧化硅气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所述聚乙二醇和改性二氧化硅气凝胶的质量比为(1.2-1.8):(0.5-1.3)。
3.根据权利要求1所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将复合改性材料超声分散于无水乙醇中，制得混合溶液，正硅酸乙酯、混合溶液和水搅拌混合至均匀后，添加草酸调节pH至3.3-3.7，在30-35℃下搅拌均匀后，加入氨水调节pH至中性后，形成二氧化硅气凝胶，添加无水乙醇老化23-24h后，加入正己烷，置换48h，每11-12h更换一次正己烷，加入三甲基氯硅烷和正己烷的复合溶液后，反应70-72h后，50-60℃下干燥2-2.2h，80-90℃干燥2-2.2h后，在110-120℃下干燥1-1.2h，150-155℃下干燥1-1.1h，制得改性二氧化硅气凝胶。
4.根据权利
5.根据权利要求4所述的一种复合相变储热沥青路面材料及其制备方法，其特征在于：所述表面包覆有碳纳米管的氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：氧化石墨烯经过预处理后制得中间体粉末，以乙炔为先驱体、二茂铁的二甲苯溶液为催化剂，在中间体粉末表面进行化学气相沉积，获得表面包覆有碳纳米管的氧化石墨烯。
6.根据权利要求5所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所述预处理包括以下步骤：将氧化石墨烯超声分散于乙醇溶液中，滴入氨水调节pH至9-10后，加入四乙氧基硅烷，反应15-16h后，离心洗涤后获得离心物，获得中间体粉末。
7.根据权利要求3所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所述改性二氧化硅气凝胶在干燥前，还经过以下处理：将干燥前获得的二氧化硅湿凝胶浸入六甲基二硅氮烷溶液中，浸泡24-25h。
8.根据权利要求7所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所述六甲基二硅烷与正硅酸乙酯的质量比为(0.14-0.16):1。
9.权利要求1-8任一所述的一种复合相变储热沥青路面材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：55-80份沥青碎石，8-12份复合相变储热材料；所述复合相变储热材料包括聚乙二醇、改性二氧化硅气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所述聚乙二醇和改性二氧化硅气凝胶的质量比为(1.2-1.8):(0.5-1.3)。
3.根据权利要求1所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将复合改性材料超声分散于无水乙醇中，制得混合溶液，正硅酸乙酯、混合溶液和水搅拌混合至均匀后，添加草酸调节ph至3.3-3.7，在30-35℃下搅拌均匀后，加入氨水调节ph至中性后，形成二氧化硅气凝胶，添加无水乙醇老化23-24h后，加入正己烷，置换48h，每11-12h更换一次正己烷，加入三甲基氯硅烷和正己烷的复合溶液后，反应70-72h后，50-60℃下干燥2-2.2h，80-90℃干燥2-2.2h后，在110-120℃下干燥1-1.2h，150-155℃下干燥1-1.1h，制得改性二氧化硅气凝胶。
4.根据权利要求3所述的一种复合相变储热沥青路面材料，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文斌，曹晓飞，高绍波，
申请(专利权)人：章丘市金通路桥有限公司，
类型：发明
国别省市：
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