CN108048033A - 一种耐高温的加热型路面裂缝密封胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本案涉及一种耐高温的加热型路面裂缝密封胶及其制备方法，原料由90号基质沥青、SBS改性剂、石蜡、玻璃纤维、碳粒、橡胶粉、聚丙烯颗粒按照特定重量份配比组成；对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经过多次试验并确定了最佳制备方法；本发明所提供的加热型路面裂缝密封胶在高温条件下具有良好的抗软化和抗流淌能力，在高温天气下受汽车荷载形成的压缩应力作用，密封胶不会出现被挤出或者溢出裂缝的情况，表现出优异的耐高温性能。

Description

一种耐高温的加热型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，具体涉及一种耐高温的加热型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。
为了使灌缝质量和灌缝寿命达到标准，以保证路面裂缝的密封效果，对密封胶的性能有着严格的要求，密封胶需要具有良好的粘结力、韧性、高温稳定性、弹性和延展性以及耐老化性等性能。其中，对于常出现高温天气的南方夏季而言，为了防止路面裂缝密封胶受热发软流淌而被汽车带走，需要密封胶具有优异的高温稳定性，以保证密封胶在高温条件下不流淌、塑性变形小。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种耐高温的加热型路面裂缝密封胶及其制备方法。
本发明提供了一种耐高温的加热型路面裂缝密封胶，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，所述玻璃纤维选用连续玻璃纤维；所述碳粒的粒径在0.5-1毫米。
优选的是，所述橡胶粉的粒径小于60目；所述聚丙烯颗粒的粒径在3-5毫米。
本发明所涉及的加热型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改性剂和石蜡，搅拌反应40-45分钟；
(3)升高温度到200-210℃，向体系中先后加入玻璃纤维和碳粒，搅拌反应90-100分钟；
(4)降低温度到190-200℃，向体系中加入聚丙烯颗粒和橡胶粉，搅拌反应50-60分钟；
(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟，然后降温到120-130℃即可包装，制备得到加热型路面裂缝密封胶。
优选的是，步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)中所述搅拌的转速均为2000rpm。
优选的是，步骤(4)中所述的聚丙烯颗粒和橡胶粉预先混合，使橡胶粉均匀分散在聚丙烯颗粒表面。
对本发明及其有益效果的阐述：本发明所提供的加热型路面裂缝密封胶在高温条件下具有良好的抗软化和抗流淌能力，在高温天气下受汽车荷载形成的压缩应力作用，密封胶不会出现被挤出或者溢出裂缝的情况，表现出优异的耐高温性能；其中，在沥青改性的过程中，加入了石蜡，石蜡能够有效减少沥青与其他密封胶组分之间的粘结阻力，而且石蜡的熔点较高，使密封胶产品在高温条件下不易出现软化现象；玻璃纤维能够耐高温，而且作为线性纤维，在石蜡存在的条件下，能够粘结沥青或者碳粒产生强烈的连接力，增强密封胶的内部强度，使其在高温条件下能抗挤压而不易被挤出裂缝；碳粒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，同时较大的碳颗粒之间能够有效进行热传导，降低裂缝中密封胶的温度；聚丙烯具有良好的耐高温特性，作为本发明优选出来的树脂性原料，不仅价格低廉，而且对提高密封胶的耐高温性能具有显著的效果，颗粒形式在运输使用中更加方便安全，将橡胶粉提前分散吸附于聚丙烯颗粒表面是为了在制胶过程中能够充分混合。
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、石蜡15份、玻璃纤维10份、碳粒12份、橡胶粉12份、聚丙烯颗粒20份。
制备方法：
(1)按重量份配取各组分；
(2)将沥青升温至160-170℃，在2000rpm转速的搅拌条件下，向其中先后加入SBS改性剂和石蜡，维持搅拌反应40-45分钟；
(3)升高温度到200-210℃，向体系中先后加入玻璃纤维和碳粒，搅拌反应90-100分钟，转速为2000rpm；
(4)降低温度到190-200℃，向体系中加入预先混合的聚丙烯颗粒和橡胶粉，搅拌反应50-60分钟，转速为2000rpm；
(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟，然后降温到120-130℃即可包装，制备得到加热型路面裂缝密封胶。
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、石蜡12份、玻璃纤维9份、碳粒10份、橡胶粉10份、聚丙烯颗粒18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、石蜡15份、玻璃纤维5份、滑石粉5份、碳粒12份、橡胶粉12份、聚丙烯颗粒20份。
即将实施例1中玻璃纤维的用量减半，减少部分用常用的填充材料滑石粉代替，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、石蜡15份、滑石粉10份、碳粒12份、橡胶粉12份、聚丙烯颗粒20份。
即将实施例1中的玻璃纤维用滑石粉代替，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、石蜡15份、玻璃纤维10份、碳粉12份、橡胶粉12份、聚丙烯颗粒20份。
即将实施例1中的碳粒用粒径小于60目的碳粉代替，制备方法与实施例1相同。
对比例4
原料组成(重量份)：90号基质沥青65份、SBS改性剂8份、石蜡15份、玻璃纤维10份、碳粉12份、橡胶粉12份、环氧树脂20份。
即将实施例1中的聚丙烯颗粒用环氧树脂代替，制备方法与实施例1相同。
对比例5
市面上性能较好的加热型面路面裂缝密封胶路斗士，选择高温型产品。
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1-5中路面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；其中，密封胶的高温性能指标主要通过流动值和软化点来评价，一般软化点越高，说明密封胶的抗高温软化性也越好；流动值通过流动度试验获得，实验条件模拟了夏天炎热气候下沥青混泥土路面的温度情况，流动值的大小在一定程度上可以反应裂缝密封胶在高温情况下状态，流动值越小，则耐高温性能越好。
表1中记录了对实施例1-2和对比例1-5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，对于评价产品耐高温性能的指标，即软化点和流动值，不同原料的产品之间表现出较大的性能差别，实施例1-2是由本发明中所述原料和方法制备而得，其软化点高于所有对比例，流动值远低于各对比例，表现出最好的耐高温性能；对比例1和对比例2中用密封胶常用的填料滑石粉部分或者全部代替了实施例1中的连续玻璃纤维，相较于实施例1中的产品其软化点变低，流动值变高，说明原料中的玻璃纤维在改善密封胶高温软化性和流淌性方面起到重要作用；对比例3中用小粒径的碳粉代替了实施例1中的碳粒，通过软化点和流动值的测试数据可推知对比例3的密封胶的耐高温性能有所降低，说明控制填料碳的尺寸有助于改善密封胶产品的耐高温性能；对比例4是用密封胶中常用的环氧树脂代替了本发明中采用的聚丙烯树脂，其耐高温性能有显著下降，说明密封胶中采用聚丙烯有助于提高产品的耐高温软化性能；通过实施例1和对比例5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高温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)

1.一种耐高温的加热型路面裂缝密封胶，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的路面裂缝密封胶，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所述的路面裂缝密封胶，其特征在于，所述玻璃纤维选用连续玻璃纤维；所述碳粒的粒径在0.5-1毫米。
4.根据权利要求1所述的路面裂缝密封胶，其特征在于，所述橡胶粉的粒径小于60目；所述聚丙烯颗粒的粒径在3-5毫米。
5.根据权利要求1所述的路面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改性剂和石蜡，搅拌反应40-45分钟；
(3)升高温度到200-210℃，向体系中先后加入玻璃纤维和碳粒，搅拌反应90-100分钟；
(4)降低温度到190-200℃，向体系中加入聚丙烯颗粒和橡胶粉，搅拌反应50-60分钟；
(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟，然后降温到120-130℃即可包装，制备得到加热型路面裂缝密封胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)中所述搅拌的转速均为2000rpm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的聚丙烯颗粒和橡胶粉预先混合，使橡胶粉均匀分散在聚丙烯颗粒表面。
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