CN107987791A - 一种耐严寒的沥青路面裂缝密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本案涉及一种耐严寒的沥青路面裂缝密封胶及其制备方法，原料由沥青、SBS改性剂、聚酰胺酸溶液、氧化钙、碳粉、橡胶粉和废弃食用油脂按照特定重量份配比组成；对制备过程各项原料的添加顺序，以及反应时的温度和搅拌速率经过多次试验并确定了最佳制备方法；本发明所制备的沥青路面裂缝密封胶在严寒条件下弹性和延展性良好，能保持较好的变形能力。

Description

一种耐严寒的沥青路面裂缝密封胶及其制备方法

技术领域

本发明属于公路路面修补材料领域，具体涉及一种耐严寒的沥青路面裂缝密封胶及其制备方法。

背景技术

裂缝是路面早期破损的主要形式，为了防止水渗透到路面下层结构中对路基造成不可逆转的损坏，使用裂缝密封胶进行填补是常采用补救的措施之一。合理利用裂缝密封胶可以防止路面裂缝进一步恶化，延长路面的使用寿命。在不同种类的裂缝修补和填充材料中，热补沥青裂缝密封胶是最常见的一种修补材料，其施工简单、凝固时间短，通常灌缝20分钟后即可凝固开放交通，而且价格便宜，相比于冷灌封胶便宜了50％以上。

传统的加热型路面裂缝密封胶在温暖的气候条件下具有较理想的耐久性，但是低温性能普遍较差，尤其是在北方的冬季常常出现严寒天气的情况下，密封胶柔韧性减弱、脆裂性增强，无法与裂缝壁面紧密贴合并随着裂缝壁面的移动而伸缩，从而与裂缝壁撕裂而失去防水效果。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种耐严寒的沥青路面裂缝密封胶及其制备方法。

本发明提供了一种耐严寒的沥青路面裂缝密封胶，由以下重量份的原料制成：

优选的是，所述沥青选用90号基质沥青。

优选的是，所述废弃食用油脂中甘油三酯含量大于70％。

优选的是，所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的质量浓度为12-15％。

本发明所涉及的沥青路面裂缝密封胶的制备方法，包括下述步骤：

(1)按照要求配取各组分；

(2)将沥青升温至160-170℃，并不断搅拌，向其中先后加入SBS改性剂和废弃食用油脂，搅拌反应40-45分钟；

(3)升高温度到180-190℃，向体系中加入橡胶粉和碳粉，搅拌反应55-60分钟；

(4)升高温度到200-210℃，向体系中先后加入水溶性聚酰胺酸和氧化钙，搅拌反应90-100分钟；

(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟，然后自然降温到120-130℃即可包装，制备得到沥青路面裂缝密封胶。

优选的是，步骤(3)中所述橡胶粉和碳粉在加入之前已经混合均匀。

优选的是，步骤(2)和步骤(3)中所述搅拌的转速为2000rpm；步骤(4)中所述搅拌的转速为200rpm。

对本发明及其有益效果的阐述：本发明所制备的沥青路面裂缝密封胶在严寒条件下弹性和延展性良好，能保持较好的变形能力；其中水溶性聚酰胺酸在200℃以上高温条件下，能够被氧化钙脱水，生成聚酰亚胺，聚酰亚胺不仅能够增大密封胶的韧性和抗老化能力，而且具有极其优异的耐低温能力，能够显著增强密封胶在严寒条件下的性能；在用SBS改性剂改性沥青基质时，加入废弃食用油脂，因其主要成分是甘油三酯，能够有效减少沥青与橡胶粉和碳粉之间的粘结阻力，而且增强了密封胶的韧性；碳粉的加入优化了密封胶的抗老化性能，使密封胶的使用寿命大大增大；在本发明的沥青路面裂缝密封胶的制备过程中，各项原料的添加顺序，以及反应时的温度和搅拌速率都有着严格的要求，只有严格按照本发明的制备方法，才能达到产品的耐严寒效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

原料组成(重量份)：90号基质沥青65份、SBS改性剂8份、质量浓度为15％的聚酰胺酸溶液50份、氧化钙20份、碳粉6份、橡胶粉12份、甘油三酯含量大于70％的废弃食用油脂10份。

制备方法：

(1)按重量份配取各组分原料；

(2)将沥青升温至160-170℃，并不断搅拌，转速为2000rpm，向其中先后加入SBS改性剂和废弃食用油脂，搅拌反应40-45分钟；

(3)升高温度到180-190℃，向体系中加入已经混合均匀的橡胶粉和碳粉，搅拌反应55-60分钟，转速为2000rpm；

(4)升高温度到200-210℃，向体系中先后加入水溶性聚酰胺酸和氧化钙，搅拌反应90-100分钟，转速控制在200rpm；

(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟，然后自然降温到120-130℃即可包装，制备得到沥青路面裂缝密封胶。

实施例2

原料组成(重量份)：90号基质沥青60份、SBS改性剂6份、质量浓度为15％的聚酰胺酸溶液40份、氧化钙18份、碳粉5份、橡胶粉10份、甘油三酯含量大于70％的废弃食用油脂8份。

制备方法与实施例1相同。

对比例1

原料组成(重量份)：90号基质沥青65份、SBS改性剂8份、质量浓度为15％的聚酰胺酸溶液25份、氧化钙20份、碳粉6份、橡胶粉12份、甘油三酯含量大于70％的废弃食用油脂10份。

即将实施例1的原料中聚酰胺酸用量减半，并用路面密封胶中常用的环氧树脂代替所减少部分的聚酰胺酸，制备方法与实施例1相同。

对比例2

原料组成(重量份)：90号基质沥青65份、SBS改性剂8份、环氧树脂8份、氧化钙20份、碳粉6份、橡胶粉12份、甘油三酯含量大于70％的废弃食用油脂10份。

即将实施例1中的聚酰胺酸用相同量的环氧树脂代替，制备方法与实施例1相同。

对比例3

原料组成(重量份)：90号基质沥青65份、SBS改性剂8份、质量浓度为15％的聚酰胺酸溶液50份、氧化钙20份、碳粉6份、橡胶粉12份、芳烃油10份。

即将实施例1中的废弃食用油脂用芳烃油代替。

对比例4

市面上性能较好的沥青路面裂缝密封胶路斗士，选择严寒型产品。

首先，按照JT/T 740-2015《路面加热型密封胶》规范要求，测定实施例1-2和对比例1-4中裂缝密封胶的流动值、锥入度、软化点、低温拉伸及弹性恢复率；其次，因为在低温条件下裂缝密封胶的延展性，即填缝材料在拉伸应力应变下，承受塑性变形的能力也是评价密封胶耐寒性能的一个重要指标，因此参照标准JTJ-052-2000中的T0605-1993实验方法，测试本发明中实施例及对比例在0℃和5℃条件下的延展性。

表1中记录了对实施例1-2和对比例1-4的测试结果，所制备产品的各项指标都能达到JT/T 740-2015《路面加热型密封胶》中的规范要求，其中对于裂缝密封胶的低温性能主要通过低温拉伸、弹性回复率和低温延度三个指标进行评价；在三次循环低温拉伸测试中，施例1-2和对比例1-4中的密封胶都通过该项测试，说明它们具有一定的抗低温脆裂性；然而在弹性恢复率和延度测试中，不同原料的产品表现出了明显的优劣，其中按照本发明中原料配比的实施例1和实施例2的弹性恢复率和低温延度最大，弹性恢复率越大，密封胶的低温抗裂性能越好，低温延度与低温开裂性能关系密切，延度值越大，材料延展性越好，低温越难以开裂，耐严寒能力越强；对比例1和对比例2中用环氧树脂分别部分或者全部代替了实施例1中的聚酰胺酸，其弹性恢复性和低温延度测试结果都较实施例1差，说明聚酰胺酸在密封胶的制备过程中所生成的聚酰亚胺对增强密封胶的耐寒性能具有重要作用；对比例3中用常规技术中的芳烃油代替了实施例1中的废弃食用油脂，对比例3所制备的裂缝密封胶的弹性恢复率和低温延度测试结果差于实施例1，说明本发明中选择废弃食用油脂作为密封胶的油性原料组分能够增强密封胶的耐寒性；通过实施例1和对比例4的测试结果比较，可以发现，本发明所制备的路面裂缝密封胶在耐寒性能上较市面上的同类产品有很大提高。

表1

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种耐严寒的沥青路面裂缝密封胶，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

2.根据权利要求1所述的裂缝密封胶，其特征在于，所述沥青选用90号基质沥青。

3.根据权利要求1所述的裂缝密封胶，其特征在于，所述废弃食用油脂中甘油三酯含量大于70％。

4.根据权利要求1所述的裂缝密封胶，其特征在于，所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的质量浓度为12-15％。

5.根据权利要求1所述的裂缝密封胶的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)按照权利要求1所述重量份配取各组分；

(2)将沥青升温至160-170℃，并不断搅拌，向其中先后加入SBS改性剂和废弃食用油脂，搅拌反应40-45分钟；

(3)升高温度到180-190℃，向体系中加入橡胶粉和碳粉，搅拌反应55-60分钟；

(4)升高温度到200-210℃，向体系中先后加入水溶性聚酰胺酸和氧化钙，搅拌反应90-100分钟；

(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟，然后自然降温到120-130℃即可包装，制备得到沥青路面裂缝密封胶。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述橡胶粉和碳粉在加入之前已经混合均匀。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中所述搅拌的转速为2000rpm；步骤(4)中所述搅拌的转速为200rpm。