CN101235208A - 可用微波加热的沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种可用微波加热的沥青及其制备方法，该可用微波加热的沥青包含沥青和改性沥青，特点是还包含吸收微波材料，所述吸收微波材料为铁氧体、活性碳、碳化硅晶须、氧化铝和二氧化钛，各组分之间的配比为：沥青和改性沥青86.1％－93.7％，铁氧体1.5％－4.2％，活性碳1.5％－4.2％，碳化硅晶须1.4％－2.1％，氧化铝1.4％－2.1％，二氧化钛，0.5％－1.3％。其制备方法是将一定量沥青加热至200℃后按上述比例加入铁氧体、活性碳、碳化硅晶须、氧化铝和二氧化钛，搅拌60分钟，进胶体磨30分钟磨细，倒入改性沥青材料中，总体加热至150℃，搅拌后到入模中，降温包装。本发明能满足现场热熔沥青的要求，使其达到施工所需的温度。

Description

可用微波加热的沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种可用微波加热的沥青及其制备方法。

背景技术

沥青是优良的基础建筑材料，具有不透水、不吸水、不导电、耐腐蚀、良好的粘结性和抗冲击性等一系列优点。其又是石油提炼后的下脚料，且价格便宜，具有粘合、防水和防腐的作用。作为建设材料和原料，广泛应用于如交通运输(道路、铁路、航空等)、建筑业、农业、水利工程、工业(采掘业、制造业)、民用等各行业。沥青的缺点是温度的敏感性和气候不稳定性。经过几十年的高聚物改性，使沥青性能有了很大的提高，改性沥青材料成为土木建设工程应用于防水、抗渗、防腐的主要材料。因为沥青的物理特性，常温又表现良好的弹性和柔韧性，其加热后即可表现为良好的流动性、浸润性。现场施工需要现场加热。过去一直是用柴火加热实施现场施工，由于建筑水平的提高以及安全、消防和管理的要求，国家明令禁止施工工地现场明火熬烧沥青。使得现场大锅烧熬热熔变的不可能。

这就使沥青涂料冷施工和工厂生产改性沥青卷材有了很大的发展。沥青涂料冷施工采用溶剂型改性沥青涂料和水乳型改性沥青涂料涂刷成防水涂膜。但水乳型改性沥青涂料固含量低，只有50-60％，不能厚涂，多遍涂刷施工速度慢，养护时间长，防水性能差；溶剂型改性沥青涂料浪费能源，产生环境污染，易引起火焚。

目前热熔型改性沥青涂料加热方法，如电热式、燃气和燃油式，由于沥青导热系数小(沥青的导热系数0.756w/(m.k))，传热性能差，其表面张力和粘度很大，限制了流动。边界已变焦、炭化，内部仍然是固体。如果通过导热油作介质来传导，虽然解决了炭化问题，却不仅大大地加大了炉具体积和重量，更大大地延长了加热时间。而无法使用。

改性沥青卷材如目前市场比较流行的SBS、APP卷材。它要火焰喷枪进行现场表面热熔，需明火，技术要求高，易使表面热熔胶焦化。卷材宽度只有一米，铺设时搭接多，因基层形状要求，需要裁剪，更加大了搭接的量，容易造成接缝防水隐患。

高分子卷材与基层的粘贴采用氯丁系胶粘剂，其耐水性差。很容易因脱胶而造成防水失败。高分子卷材的粘结成为防水质量的关键。

这些材料性能存在的问题和技术的不足，限制了防水工程质量的提高和完善，急需提出一个完整的方案来解决上述问题。

现场热熔改性沥青涂料的优点：

1、该涂料能封闭防水层的基层，且能克服基层变形开裂，防水效果最佳，固含量最高，延伸率大，低温性好。一～二遍施工即可，使施工速度比冷施工溶剂型改性沥青涂料和水乳型改性沥青涂料加快了5～6倍。工期缩短几十倍(它不需要养护期)。

2、施工环境要求低，利用它的成膜性，不怕阵雨(下雨前可涂刷)可全天侯施工，加快工程进度，作业条件适合多阵雨和低温时施工。

3、和高分子卷材复合使用，即是卷材的粘结层同时又是防水层，和卷材复合做成“涂——卷”复合防水层，充分发挥材料各自的特点，解决了渗漏难题，这是一大创造。大大提高防水的效果又降低了造价。

4、施工后形成完整的防水层克服了卷材搭接容易渗漏的缺陷。

5、材料便宜，综合造价低。

发明内容

本发明的目的是要提供一种可用微波加热的沥青及其制备方法，该可用微波加热的沥青能满足现场热熔沥青的要求，使达到其施工的温度。

实现本发明目的的技术方案是，一种可用微波加热的沥青，它包含沥青和改性沥青，特点是还包含吸收微波材料，所述吸收微波材料为铁氧体、活性碳、碳化硅晶须、氧化铝和二氧化钛，各组分之间的配比为：沥青和改性沥青86.1％-93.7％，铁氧体1.5％-4.2％，活性碳1.5％-4.2％，碳化硅晶须1.4％-2.1％，氧化铝1.4％-2.1％，二氧化钛，0.5％-1.3％。

所述的可用微波加热的沥青采用下列步骤成型：将一定量沥青加热至200℃后按上述比例加入铁氧体、活性碳、碳化硅晶须、氧化铝和二氧化钛，搅拌60分钟，进胶体磨30分钟磨细，倒入改性沥青材料中，总体加热至150℃，搅拌后到入模中，降温包装。

微波频率约在300MHz～300GHz，即波长在100cm～0.1cm范围内的电磁波。能穿透绝缘体介质，直接把能量辐射到有电介特性的物质上，微波的能量在通过物料时被吸收，并转变为热能，微波加热是整体型加热，它的热效率是最高。热效率高达80％

科学发现自然界的物质与微波的相互作用可大致分为三类形式：

1、导体反射微波——金属反射微波能，并不被加热。可用于制造微波仪器的腔体和外壳的材料。

2、绝缘体透射微波——许多材料透射微波并且不被加热，可制成良好的绝缘体，如：微波腔内的传感器材料，密闭反应容器材料等。

3、电介质吸收微波——这些材料吸收微波能并被加热。

石油沥青的主要成分是胶质和沥青质，它是由饱和烃、芳烃、胶质、沥青质组成的稳定的胶体体系。胶质的分子量一般为1000～2000，C/H(原子比)约为1.4～1.7；沥青质分子量约为2000～6000，C/H(原子比)约为1.1～1.4；分子多是环状结构，多为稠环系。包含油分、胶质、沥青质及蜡等四种成分。沥青是良好的绝缘体，非极性材料。经试验证明，纯沥青几乎不吸收微波。

本发明的核心是将沥青改性成电介质。提高了微波进入沥青时的电磁损耗，将微波的电磁能转换成热能，同时又保持沥青的性能。

根据微波原理，材料的介电常数ε、介电损耗因子ε″、磁导率μ及介质损耗角正切tanδ越大，微波的吸收越好。微波的损耗就越大。

微波的损耗的机制有3类：一是与材料电导率有关的电阻型损耗；二是与电极化有关的介电损耗；三是与动态磁化过程有关的磁损耗；选择加热改性材料需综合考虑多种损耗。才能加快温度提高。将选定的材料按比例加入沥青内，在微波的环境中，其掺入材料在沥青内形成无数的热点，快速加热沥青。提高沥青的整体温度。

本发明的有益效果是现场热熔加工，直接铺刮成膜或粘贴卷材，一次成活，大大缩短工期，有效地解决了封闭基层，克服了基层开裂导致拉裂防水层，提高了防水可靠性；一材多用，既是涂膜层，又是卷材粘结层，形成涂一卷复合、互补，充分发挥了各自材料的优点和特点，工艺简便，能快速施工，不需要养护，工期短。

具体实施方案：

将沥青50公斤加热至200℃后加入12.6～27.8公斤按上述比例配制的吸收微波材料，搅拌60分钟，进胶体磨30分钟磨细，倒入150公斤改性沥青材料中，总体加热至150℃，搅拌后到入150×150mm模中，降温包装。

Claims (4)

1、一种可用微波加热的沥青及其制备方法，它包含沥青和改性沥青，其特征是它还包含吸收微波材料。

2、根据权利要求1规定的一种可用微波加热的沥青，其特征是吸收微波材料由铁氧体、活性碳、碳化硅晶须、氧化铝和二氧化钛组成。

3、根据权利要求1或2规定的一种可用微波加热的沥青，其特征是各组分的配比为：沥青和改性沥青86.1％-93.7％，铁氧体1.5％-4.2％，活性碳1.5％-4.2％，碳化硅晶须1.4％-2.1％，氧化铝1.4％-2.1％，二氧化钛，0.5％-1.3％。

4、根据权利要求1规定的一种可用微波加热的沥青的制备方法，其特征是将一定量沥青加热至200℃后加入铁氧体、活性碳、碳化硅晶须、氧化铝和二氧化钛组成的吸收微波材料，搅拌60分钟，进胶体磨30分钟混合，倒入改性沥青材料中，总体加热至150℃，搅拌后到入模中，降温包装。