CN103589390A - 一种路面裂缝修补材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种路面裂缝修补材料，按质量百分比包括以下组份：石油沥青35~65%；改性剂6~12%；特殊边角料粉6~10%；增塑剂2~5%；软化油8~15%；废橡胶粉10~25%；增粘剂或纳米氧化物3~10%；所述特殊边角料粉为牛筋鞋底胶和氯丁橡胶的边角料，按照3:2.5的质量比经磨碎机磨碎而成。本发明具有良好的低温的抗裂性，高温的稳定性，界面的粘结性，抗老化性和抗疲劳性能，适合于极寒冷气候条件下的沥青或水泥混凝土路面的裂缝和接缝的修补。

Description

一种路面裂缝修补材料及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种路面裂缝修补材料及其制备方法。

【背景技术】

路面裂缝作为我国公路主要病害之一，主要出现在公路早期破坏，如不及时处理将严重影响道路的使用性能，使道路维修期提前和维修费用大幅度增加，同时直接缩短道路使用寿命。在我国东北地区，由于冬季低温低，普遍在-20~-40℃，夏季高温却能达到40℃左右。传统的修补材料多采用普通改性沥青，普通的灌缝胶，贴缝带之类，这些材料在低温-30℃时，材料已经成为玻璃态，在运营过程中，车载的作用下很快就出现开裂，往往是过完一个冬天，修补材料已经局部或大部分开裂，在转入夏季高温的环境下，修补材料则变软变粘随着车轮带走。根本无法达到道路养护的要求。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种路面裂缝修补材料，使用性能优良，具备优良的低温抗裂性，高温稳定性，界面粘结性，抗老化性和抗疲劳性能适合于极寒冷气候条件下的沥青或水泥混凝土路面的裂缝和接缝的修补。

本发明的另一目的在于提供一种路面裂缝修补材料的制备方法，简单可行，制备的产品具备优良的低温抗裂性，高温稳定性，界面粘结性，抗老化性和抗疲劳性能。

本发明的一种路面裂缝修补材料是通过以下技术方案实现的：

一种路面裂缝修补材料，其特征在于按质量百分比包括以下组份：

石油沥青35~65%; 改性剂6~12%; 特殊边角料粉6~10%; 增塑剂2~5%; 软化油8~15%; 废橡胶粉10~25%; 增粘剂或纳米氧化物3~10%;

所述特殊边角料粉为牛筋鞋底胶和氯丁橡胶的边角料，按照3:2.5的质量比经磨碎机磨碎而成。起到增加界面粘结，低温增延作用。

上述所述石油沥青是指满足《公路沥青路面施工规范》（JTG F40-2004）110号指标要求的沥青，60℃粘度不大于130Pa·S。

上述所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量最好为18W。

上述所述增塑剂是具有沸点高，冰点低的酯类化合物。

上述所述酯类化合物为邻苯二甲酸二丁酯，沸点为307℃，熔点为-55℃。

上述所述软化油采用本领域的常用的矿物油，主要成份为含碳数量为10~18个的烷烃、环烷烃、芳烃或者其衍生物，凝固点小于-40℃。

上述所述废橡胶粉是废旧天然轮胎经机械方法粉碎或研磨制成的粉末物质。

上述所述增粘剂是利用松节油的a－蒎烯或β－蒎烯，在弗克氏催化剂作用下，经阳离子聚合而得到的线型聚合物。

上述所述纳米氧化物是指纳米二氧化钛或纳米氧化硅的一种或者两种的混合物。

本发明的一种路面裂缝修补材料的制备方法是通过以下技术方案实现的：

一种路面裂缝修补材料的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：

将石油沥青加热到165 ～ 195℃至流动状态，加入增塑剂和特殊边角料粉，然后升温至200～215℃，以80~100r/min搅拌2小时，降温至185～195℃加入软化油和改性剂进行研磨30分钟，加入废橡胶粉和增粘剂或废橡胶粉和纳米氧化物，混合均匀即可。

本发明与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明具有良好的低温的抗裂性，高温的稳定性，界面的粘结性，抗老化性和抗疲劳性能，适合于极寒冷气候条件下的沥青或水泥混凝土路面的裂缝和接缝的修补。

2、本发明利用高温将胶粉中的S—S交联键打断，恢复橡胶体的线性，使其重排，在温度降低的过程中重排后重新交联；利用纳米氧化物或增粘剂，增加材料的比表面积，从而达到更好的界面效应，使界面脱落得到很好解决。

3、本发明有效地提高了路面的抗损害性能，延长公路的使用寿命。

4、本发明的制备方法针对组合物的组成特点，采用适宜的操作流程，获得性能优良的产品。

【具体实施方式】

以下通过实施例来进一步说明本发明，这些实施例对本发明不起限制作用。

以下实施例中，石油沥青是指满足《公路沥青路面施工规范》（JTGF40-2004）110号指标要求的沥青，60℃粘度不大于130Pa·S。增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。沸点为307℃，熔点为-55℃。软化油为广州大港提供的NL45#。增粘剂为深圳吉田化工有限公司的产品。特殊边角料粉为牛筋鞋底胶和氯丁橡胶的边角料按照3:2.5的质量比经磨碎机磨碎而成。牛筋鞋底胶成份为常见的热塑橡胶，如SEBS。改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）。

实施例一、按配方量称取各组份，石油沥青49%; 改性剂10%; 特殊边角料粉6%; 增塑剂3%; 软化油10%; 废橡胶粉15%; 增粘剂7%;

将石油沥青加热至170℃，加入增塑剂和特殊边角料粉，升温到205℃，以90r/min搅拌2h成溶解状态，降温到190℃加入软化油和改性剂研磨30min，再加入增粘剂和废橡胶粉混合均匀后即可。测得材料性能见表1。

实施例二、按配方量称取各组份，石油沥青44%; 改性剂8%; 特殊边角料粉9%; 增塑剂5%; 软化油12%; 废橡胶粉15%; 纳米氧化硅7%;

将石油沥青加热至170℃，加入增塑剂和特殊边角料粉，升温至210℃，以90r/min搅拌2h成溶解状态，降温到190℃加入软化油和改性剂研磨30min，再加入废橡胶粉和纳米氧化物混合均匀后即可。测得材料性能见表1。

实施例三、按配方量称取各组份，石油沥青35%; 改性剂12%; 特殊边角料粉10%; 增塑剂5%; 软化油15%; 废橡胶粉20%; 增粘剂3%;

将石油沥青加热至165℃，加入增塑剂和特殊边角料粉，升温至200℃，以80r/min搅拌2h成溶解状态，降温到185℃加入软化油和改性剂研磨30min，再加入废橡胶粉和增粘剂混合均匀后即可。测得材料性能见表1。

实施例四、按配方量称取各组份，石油沥青65%; 改性剂6%; 特殊边角料粉6%; 增塑剂2%; 软化油8%; 废橡胶粉10%; 纳米氧化硅3%;

将石油沥青加热至195℃，加入增塑剂和特殊边角料粉，升温至215℃，以100r/min搅拌2h成溶解状态，降温到195℃加入软化油和改性剂研磨30min，再加入废橡胶粉和纳米氧化硅混合均匀后即可。测得材料性能见表1。

实施例五、按配方量称取各组份，石油沥青41%; 改性剂9%; 特殊边角料粉9%; 增塑剂3%; 软化油10%; 废橡胶粉25%; 纳米二氧化钛3%;

将石油沥青加热至180℃，加入增塑剂和特殊边角料粉，升温至210℃，以90r/min搅拌2h成溶解状态，降温到190℃加入软化油和改性剂研磨30min，再加入废橡胶粉和纳米二氧化钛混合均匀后即可。测得材料性能见表1。

实施例六、按配方量称取各组份，石油沥青55%; 改性剂7%; 特殊边角料粉7%; 增塑剂3%; 软化油10%; 废橡胶粉12%; 纳米二氧化钛6%;

将石油沥青加热至180℃，加入增塑剂和特殊边角料粉，升温至210℃，以90r/min搅拌2h成溶解状态，降温到190℃加入软化油和改性剂研磨30min，再加入废橡胶粉和纳米二氧化钛混合均匀后即可。测得材料性能见表1。

表1的技术指标实测

从表1可以看出，本发明完全满足国家标准JT/T740, 并具有低温下的延伸性，能够很好的满足极寒地区混凝土路面裂缝应热胀冷缩导致的较大规模的裂缝收缩。

Claims (10)

1.一种路面裂缝修补材料，其特征在于按质量百分比包括以下组份：

石油沥青35~65%; 改性剂6~12%; 特殊边角料粉6~10%; 增塑剂2~5%; 软化油8~15%; 废橡胶粉10~25%; 增粘剂或纳米氧化物3~10%;

所述特殊边角料粉为牛筋鞋底胶和氯丁橡胶的边角料，按照3:2.5的质量比经磨碎机磨碎而成。

2.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述石油沥青是60℃粘度不大于130Pa·S。

3.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

4.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述增塑剂是沸点高，冰点低的酯类化合物。

5.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述酯类化合物为邻苯二甲酸二丁酯。

6.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述软化油是矿物油，主要成份为含碳数量为10~18个的烷烃、环烷烃、芳烃或者其衍生物，凝固点小于-40℃。

7.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述废橡胶粉是废旧天然轮胎经机械方法粉碎或研磨制成的粉末物质。

8.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述增粘剂是利用松节油的a－蒎烯或β－蒎烯，在弗克氏催化剂作用下，经阳离子聚合而得到的线型聚合物。 

9.如权利要求1所述的一种路面裂缝修补材料，其特征在于：所述纳米氧化物是指纳米二氧化钛或纳米氧化硅的一种或者两种的混合物。

10.如权利要求1至9任一所述的一种路面裂缝修补材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

将石油沥青加热到165 ～ 195℃至流动状态，加入增塑剂和特殊边角料粉，然后升温至200～215℃，以80~100r/min搅拌2小时，降温至185～195℃加入软化油和改性剂进行研磨30分钟，加入废橡胶粉和增粘剂或废橡胶粉和纳米氧化物，混合均匀即可。