CN108485523A - 沥青路面微波快速升温促进剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及沥青路面微波快速升温促进剂及其制备方法和使用方法，由去离子水、石油醚、再生组分、分散剂、表面活性剂、微波吸收剂、无机填料二氧化硅、微波屏蔽剂、稳定剂混合制成。本发明将微波屏蔽剂和微波吸剂混合在对老化沥青具有再生功能的乳液中，利用微波屏蔽剂拦截微波、微波吸收剂高效利用微波和再生乳液对老化沥青再生的特点，实现提高微波利用率和转化率，快速加热沥青路面，实现快速就地再生沥青路面的目的；能将微波利用率和转化率提高1倍以上，大大缩短了微波加热沥青路面的时间，节约了能源和资源。

Description

沥青路面微波快速升温促进剂及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及一种沥青路面微波快速升温促进剂，具体涉及一种沥青路面微波快速升温促进剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
我国的沥青路面总里数已跃居世界第一位，沥青路面服役过程中会出现坑槽、车辙、松散、麻面等病害；随着政府对环保要求的不断提高，病害修补越来越趋向于再生式修补，就地加热作为一种修补方式，既可以对旧沥青进行热还原，又可以很好地保护路面原有级配。
目前除了红外方式与热风方式外，微波加热也被运用到沥青路面修补中然而沥青混合料中的沥青、矿料对微波响应不敏感，直接利用微波加热沥青路面需要20分钟以上才能使4-5cm深度的原路面达到就地热耙松拌合和碾压的温度，不但效率低下，而且微波加热效率优势得不到体充分体现，这也很大程度上制约了微波加热技术的发展和大规模应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种沥青路面微波快速升温促进剂及其制备方法和使用方法，能有效改善沥青混合料整体微波吸收与转化能力。
本发明所采用的技术方案为：
沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
由以下重量份的组分制成：
去离子水 34~50份；
石油醚 15~20份；
再生组分15 ~20份；
分散剂4 ~5份；
表面活性剂 4~5份；
微波吸收剂2~3份；
无机填料二氧化硅 2~3份；
微波屏蔽剂 8~10份；
稳定剂0.1份。
所述的再生组分为使用1～5重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物。
所述的分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚和改性支链醇醚乙氧基化合物中的一种。
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵。
所述的微波吸收剂为二氧化锰、纳米碳化硅、辉铜矿石粉、纳米氧化铈中的一种。
所述的微波屏蔽剂为纳米镁铝合金粉、纳米铝粉、纳米铁粉中的一种。
所述的稳定剂为纤维素羟丙基甲基醚或聚丙烯酰胺。
沥青路面微波快速升温促进剂的制备方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
步骤一：将30~40重量份的去离子水、4 ~5重量份的分散剂、4~5重量份的表面活性剂在60~80℃下搅拌混合均匀；然后将15~20重量份石油醚和15~20重量份的再生组分在40~60℃下搅拌混合均匀，之后将上述两种混合物在转速为5000r/min的剪切乳化机上进行乳化得到基液A，乳化温度为70℃，乳化时间为20min；
步骤二：将2~3重量份的微波吸收剂和2~3重量份的无机填料二氧化硅干拌混合均匀后加入基液A中，然后使用转速为5000r/min的剪切乳化机将混合物剪切，使微波吸收剂和无机填料均匀的分散在基液A，形成稳定的悬浊液混合物A；
步骤三：将0.1重量份的稳定剂加入4~10重量份的去离子水中，搅拌均匀，然后在其中加入8~10重量份的微波屏蔽剂，在60~70℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤四：将步骤二中得到的混合物A与步骤三中得到的混合物B在转速为3000r/min的剪切乳化机中搅拌均匀，便得到沥青路面微波加热快速升温促进剂。
所述的再生组分为使用1～5重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物；
所述的分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚和改性支链醇醚乙氧基化合物中的一种；
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵；
所述的微波吸收剂为二氧化锰、纳米碳化硅、辉铜矿石粉、纳米氧化铈中的一种；
所述的微波屏蔽剂为纳米镁铝合金粉、纳米铝粉、纳米铁粉中的一种；
所述的稳定剂为纤维素羟丙基甲基醚或聚丙烯酰胺。
沥青路面微波快速升温促进剂的使用方法，其特征在于：
先将路面清扫干净去除异物和灰尘，将沥青路面微波快速升温促进剂均匀涂刷于需修补路面，涂刷量为0.8~1.5kg/m2，然后微波作用3~6min。
本发明具有以下优点：
本发明所涉及的沥青路面微波快速升温促进剂相比微波直接加热沥青路面，微波利用率提高了100%以上，路面加热时间缩短了100%以上，同时不会出现沥青过热老化和烟气排放等问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
沥青道路面层是沥青和矿料高温条件下混合而成混合料，沥青属于粘弹性体，加热后可恢复流动状态，将旧路面沥青混合料加热到一定温度可实现就地拌合碾压，达到沥青路面就地修补效果加热。本发明微波加热快速升温促进剂针对路面结构的特点对中上面层软化。
本发明涉及一种沥青路面微波快速升温促进剂，由以下重量份的组分制成：
去离子水 34~50份；
石油醚 15~20份；
再生组分15 ~20份；
分散剂4 ~5份；
表面活性剂 4~5份；
微波吸收剂2~3份；
无机填料二氧化硅 2~3份；
微波屏蔽剂 8~10份；
稳定剂0.1份。
上述沥青路面微波快速升温促进剂的制备方法，由以下步骤实现：
步骤一：将30~40重量份的去离子水、4 ~5重量份的分散剂、4~5重量份的表面活性剂在60~80℃下搅拌混合均匀；然后将15~20重量份石油醚和15~20重量份的再生组分在40~60℃下搅拌混合均匀，之后将上述两种混合物在转速为5000r/min的剪切乳化机上进行乳化得到基液A，乳化温度为70℃，乳化时间为20min；
步骤二：将2~3重量份的微波吸收剂和2~3重量份的无机填料二氧化硅干拌混合均匀后加入基液A中，然后使用转速为5000r/min的剪切乳化机将混合物剪切，使微波吸收剂和无机填料均匀的分散在基液A，形成稳定的悬浊液混合物A；
步骤三：将0.1重量份的稳定剂加入4~10重量份的去离子水中，搅拌均匀，然后在其中加入8~10重量份的微波屏蔽剂，在60~70℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤四：将步骤二中得到的混合物A与步骤三中得到的混合物B在转速为3000r/min的剪切乳化机中搅拌均匀，便得到沥青路面微波加热快速升温促进剂。
其中：
所述的再生组分为使用1～5重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物；
所述的分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚和改性支链醇醚乙氧基化合物中的一种；
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵；
所述的微波吸收剂为二氧化锰、纳米碳化硅、辉铜矿石粉、纳米氧化铈中的一种；
所述的微波屏蔽剂为纳米镁铝合金粉、纳米铝粉、纳米铁粉中的一种；
所述的稳定剂为纤维素羟丙基甲基醚或聚丙烯酰胺。
上述沥青路面微波快速升温促进剂的使用方法是，先将路面清扫干净去除异物和灰尘，将沥青路面微波快速升温促进剂均匀涂刷于需修补路面，涂刷量为0.8~1.5kg/m2，然后微波作用3~6min。
本发明沥青路面微波快速升温促进剂中，去离子水作为溶剂和微波吸收剂可以有效的保证乳液的储藏性，并且在吸收微波后迅速汽化在细小孔隙中产生膨胀，扩大升温促进剂下渗路径；石油醚可化学溶解沥青，促使升温促进剂更好的与混合料融合；再生组分可补充老化沥青损失的轻质组分；分散剂和稳定剂保证其他添加剂在乳液中的良好分散和稳定性；表面活性剂起到了温拌剂与乳化剂的作用；介电损耗大的微波吸收剂能有效吸收微波并将微波能转化为热能；微波屏蔽剂能将有效截波，促使一定空间内微波的密度提高，从而促使微波吸收剂更好的吸波发热，提高微波利用率。
实施例1：
沥青路面微波快速升温促进剂的制备方法，由以下步骤实现：
步骤一：将30重量份的去离子水、5重量份的分散剂、4重量份的表面活性剂在80℃下搅拌混合均匀；然后将15重量份石油醚和20重量份的再生组分在40℃下搅拌混合均匀，之后将上述两种混合物在转速为5000r/min的剪切乳化机上进行乳化得到基液A，乳化温度为70℃，乳化时间为20min；
步骤二：将3重量份的微波吸收剂和2重量份的无机填料二氧化硅干拌混合均匀后加入基液A中，然后使用转速为5000r/min的剪切乳化机将混合物剪切，使微波吸收剂和无机填料均匀的分散在基液A，形成稳定的悬浊液混合物A；
步骤三：将0.1重量份的稳定剂加入10重量份的去离子水中，搅拌均匀，然后在其中加入8重量份的微波屏蔽剂，在70℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤四：将步骤二中得到的混合物A与步骤三中得到的混合物B在转速为3000r/min的剪切乳化机中搅拌均匀，便得到沥青路面微波加热快速升温促进剂。
其中：
所述的再生组分为使用1重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物；
所述的分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚；
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵；
所述的微波吸收剂为二氧化锰；
所述的微波屏蔽剂为纳米镁铝合金粉；
所述的稳定剂为纤维素羟丙基甲基醚。
上述沥青路面微波快速升温促进剂的使用方法是，先将路面清扫干净去除异物和灰尘，将沥青路面微波快速升温促进剂均匀涂刷于需修补路面，涂刷量为1.5kg/m2，然后微波作用3min。
实施例2：
沥青路面微波快速升温促进剂的制备方法，由以下步骤实现：
步骤一：将40重量份的去离子水、4重量份的分散剂、5重量份的表面活性剂在60℃下搅拌混合均匀；然后将20重量份石油醚和15重量份的再生组分在60℃下搅拌混合均匀，之后将上述两种混合物在转速为5000r/min的剪切乳化机上进行乳化得到基液A，乳化温度为70℃，乳化时间为20min；
步骤二：将2重量份的微波吸收剂和3重量份的无机填料二氧化硅干拌混合均匀后加入基液A中，然后使用转速为5000r/min的剪切乳化机将混合物剪切，使微波吸收剂和无机填料均匀的分散在基液A，形成稳定的悬浊液混合物A；
步骤三：将0.1重量份的稳定剂加入4重量份的去离子水中，搅拌均匀，然后在其中加入10重量份的微波屏蔽剂，在60℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤四：将步骤二中得到的混合物A与步骤三中得到的混合物B在转速为3000r/min的剪切乳化机中搅拌均匀，便得到沥青路面微波加热快速升温促进剂。
其中：
所述的再生组分为使用5重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物；
所述的分散剂为改性支链醇醚乙氧基化合物；
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵；
所述的微波吸收剂为纳米碳化硅；
所述的微波屏蔽剂为纳米铝粉；
所述的稳定剂为聚丙烯酰胺。
上述沥青路面微波快速升温促进剂的使用方法是，先将路面清扫干净去除异物和灰尘，将沥青路面微波快速升温促进剂均匀涂刷于需修补路面，涂刷量为0.8kg/m2，然后微波作用6min。
实施例3：
沥青路面微波快速升温促进剂的制备方法，由以下步骤实现：
步骤一：将35重量份的去离子水、4.5重量份的分散剂、4.5重量份的表面活性剂在70℃下搅拌混合均匀；然后将17.5重量份石油醚和17.5重量份的再生组分在50℃下搅拌混合均匀，之后将上述两种混合物在转速为5000r/min的剪切乳化机上进行乳化得到基液A，乳化温度为70℃，乳化时间为20min；
步骤二：将2.5重量份的微波吸收剂和2.5重量份的无机填料二氧化硅干拌混合均匀后加入基液A中，然后使用转速为5000r/min的剪切乳化机将混合物剪切，使微波吸收剂和无机填料均匀的分散在基液A，形成稳定的悬浊液混合物A；
步骤三：将0.1重量份的稳定剂加入7重量份的去离子水中，搅拌均匀，然后在其中加入9重量份的微波屏蔽剂，在65℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤四：将步骤二中得到的混合物A与步骤三中得到的混合物B在转速为3000r/min的剪切乳化机中搅拌均匀，便得到沥青路面微波加热快速升温促进剂。
其中：
所述的再生组分为使用3重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物；
所述的分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚；
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵；
所述的微波吸收剂为辉铜矿石粉或纳米氧化铈；
所述的微波屏蔽剂为纳米铁粉；
所述的稳定剂为纤维素羟丙基甲基醚。
上述沥青路面微波快速升温促进剂的使用方法是，先将路面清扫干净去除异物和灰尘，将沥青路面微波快速升温促进剂均匀涂刷于需修补路面，涂刷量为1.1kg/m2，然后微波作用4.5min。
利用本发明涉及的微波拖板与本发明所得的升温促进剂加热5min、8min、10min，将4cm左右的沥青路面进行耙松，再利用红外测温枪测试4cm深度5处区域的沥青混合料温度的升温情况如表1所示。
本发明主要是为了解决路面微波加热时间长，微波利用率低的缺点。关于微波拖板加热车，中交瑞通路桥养护科技有限公司出品的沥青路面辅助养护车，直接对于沥青路面4cm上面层要求加热20min以上才能达到预期效果，本发明至少可以缩短2/3的加热时间，即可以提高100%以上的效率，有非常广泛的应用前景。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
由以下重量份的组分制成：
去离子水 34~50份；
石油醚 15~20份；
再生组分15 ~20份；
分散剂4 ~5份；
表面活性剂 4~5份；
微波吸收剂2~3份；
无机填料二氧化硅 2~3份；
微波屏蔽剂 8~10份；
稳定剂0.1份。
2.根据权利要求1所述的沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
所述的再生组分为使用1～5重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物。
3.根据权利要求1所述的沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
所述的分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚和改性支链醇醚乙氧基化合物中的一种。
4.根据权利要求1所述的沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
所述的微波吸收剂为二氧化锰、纳米碳化硅、辉铜矿石粉、纳米氧化铈中的一种。
6.根据权利要求1所述的沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
所述的微波屏蔽剂为纳米镁铝合金粉、纳米铝粉、纳米铁粉中的一种。
7.根据权利要求1所述的沥青路面微波快速升温促进剂，其特征在于：
所述的稳定剂为纤维素羟丙基甲基醚或聚丙烯酰胺。
8.沥青路面微波快速升温促进剂的制备方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
步骤一：将30~40重量份的去离子水、4 ~5重量份的分散剂、4~5重量份的表面活性剂在60~80℃下搅拌混合均匀；然后将15~20重量份石油醚和15~20重量份的再生组分在40~60℃下搅拌混合均匀，之后将上述两种混合物在转速为5000r/min的剪切乳化机上进行乳化得到基液A，乳化温度为70℃，乳化时间为20min；
步骤二：将2~3重量份的微波吸收剂和2~3重量份的无机填料二氧化硅干拌混合均匀后加入基液A中，然后使用转速为5000r/min的剪切乳化机将混合物剪切，使微波吸收剂和无机填料均匀的分散在基液A，形成稳定的悬浊液混合物A；
步骤三：将0.1重量份的稳定剂加入4~10重量份的去离子水中，搅拌均匀，然后在其中加入8~10重量份的微波屏蔽剂，在60~70℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤四：将步骤二中得到的混合物A与步骤三中得到的混合物B在转速为3000r/min的剪切乳化机中搅拌均匀，便得到沥青路面微波加热快速升温促进剂。
9.根据权利要求8所述的沥青路面微波快速升温促进剂的制备方法，其特征在于：
所述的再生组分为使用1～5重量份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物对100重量份芳烃油进行改性后的混合物；
所述的分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚和改性支链醇醚乙氧基化合物中的一种；
所述的表面活性剂为二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵；
所述的微波吸收剂为二氧化锰、纳米碳化硅、辉铜矿石粉、纳米氧化铈中的一种；
所述的微波屏蔽剂为纳米镁铝合金粉、纳米铝粉、纳米铁粉中的一种；
所述的稳定剂为纤维素羟丙基甲基醚或聚丙烯酰胺。
10.沥青路面微波快速升温促进剂的使用方法，其特征在于：
先将路面清扫干净去除异物和灰尘，将沥青路面微波快速升温促进剂均匀涂刷于需修补路面，涂刷量为0.8~1.5kg/m2，然后微波作用3~6min。
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