CN110041719A - 一种多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料 - Google Patents

一种多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料 Download PDF

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孙海波
唐新德
王晓英
胡秀颖
陈建中
盛凯
张芹
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch

Abstract

本发明公开了一种多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其组分及含量以重量份计为：乳化沥青100～150份，多巴胺5～15份，玻尿酸5～15份。是将玻尿酸与多巴胺先预混合，再与乳化沥青在2000～4000r/min速率剪切作用下混合制得。本发明提供的雾封层材料可均匀的喷洒在沥青路面上形成一层保护膜，其中多巴胺能够紧密胶结各种酸碱性集料，能够有效固结路面松散结合料；玻尿酸进入到路面裂缝部位吸收乳化沥青破乳的水产生微膨胀，有效弥合微裂缝，且增加路面粘弹性。玻尿酸和多巴胺通过去质子化交联反应，形成互联交叉网络结构，对路面损害进行有效胶结，提高了抗外力破坏能力，应用前景广阔。

Description

一种多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料
技术领域
本发明涉及一种雾封层材料，尤其涉及一种多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料。属于道路养护材料技术领域。
背景技术
目前我们国内的高等级公路建设趋于饱和，在役中的沥青路面迎来养护周期。路面的轻微疲劳龟裂、细骨料损失现象开始规模化呈现，导致路面渗水性大大提高，进一步加剧了路面的损坏。雾封层作为一种新型沥青路面预防性养护技术，在路面面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性的特殊沥青，增大路面集料间的粘结力，形成一层严密的防水层将路面封闭，可以有效填封由于雨水侵蚀，机动车遗撒机油，路面初期的受车辆超负载重所引起的细小裂缝和表面孔隙，起到防水和抑制松散的作用，防止路面病害的进一步发展。
有关雾封层材料目前国内外已有报道，如申请号为201410768868.6的中国专利公开了一种雾封层材料及其制备方法，采用乳化沥青、改性剂、防水剂、纳米材料、耐磨抗滑砂组成，添加纳米材料提高了路面的抗老化和抗水性。如申请号为201610192598.8的中国专利公开了一种具有疏水防冰性能的路面雾封层的制备方法，将低表面能的有机硅橡胶与乳化沥青通过特定剪切工艺结合起来，制备出破乳后具有疏水防冰性能的雾封层乳化沥青。在冰冻季喷洒路面，形成接触角大于130°的疏水防冰封层。
现有雾封层材料的研发要考虑集料的酸碱性进行粘结材料的选择，集料的酸碱性影响着粘结料的裹附能力。作为道路修补的雾封层材料面向各种集料，应具有无选择性的胶结能力。申请人研究证实贻贝类多巴胺的粘附性对材料无选择性，利用多巴胺和玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料能够应用于各类集料沥青路面。经对大量的专利及文献资料检索有关利用多巴胺和玻尿酸复合改性乳化沥青作为雾封层材料的专利还未见报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种多巴胺和玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料。
本发明所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其特征在于：所述雾封层材料的组分及含量以重量份计为：乳化沥青100～150份，具有对路面集料酸碱性无选择性胶结特性的多巴胺5～15份，具有吸水膨胀封闭路表微裂缝特性的玻尿酸5～15份。
进一步的，本发明所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其特征在于：所述雾封层材料的组分及含量以重量份计优选为：乳化沥青110～130份，多巴胺8～12，玻尿酸8～12份。
最优选的实施方式是：本发明所述多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料的组分及含量以重量份计为：乳化沥青120份，多巴胺10，玻尿酸10份。
其中：所述雾封层材料的组分中多巴胺与玻尿酸优选按照1:1先预混合。
本发明所述多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料的制备方法，步骤是：
(1)按乳化沥青100～150份，多巴胺5～15份，玻尿酸5～15份的配比量取各原料；
(2)将多巴胺与玻尿酸先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以2000～4000r/min的速率剪切40～60min，拌和均匀，即获得雾封层材料。
进一步优选的实施方式是：所述多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料的制备方法按如下步骤实施：
(1)按乳化沥青140份，多巴胺12份，玻尿酸12份的配比量取各原料；
(2)将多巴胺与玻尿酸按照1:1先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以3000r/min的速率剪切55min，拌和均匀，即获得雾封层材料。
本发明所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料在沥青路面预防性养护中的应用。
本发明公开了一种多巴胺和玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其中多巴胺作为海洋贻贝分泌物的重要组成成分，能够紧密粘附各种酸碱性集料，具有环境友好、强粘附性特点。能够有效胶结路面松散结合料。
本发明中使用的玻尿酸，进入到路面裂缝部位吸收乳化沥青破乳的水产生微膨胀，有效弥合微裂缝，且增加路面粘弹性。
本发明中使用的玻尿酸和多巴胺通过去质子化交联反应，形成互联网络结构，对路面损害进行有效胶结，提高雾封层的抗外力破坏能力。
同现有技术比较，本发明的突出优点是：(1)雾封层材料中的多巴胺自聚-附着行为能够与酸性集料、碱性集料通过化学方式牢固的胶结，与原路面充分粘结在一起，提高路面一体化性能，一定程度上恢复在役路面的服役性能；(2)雾封层材料中的玻尿酸能有效修补裂缝，并增加沥青路面的弹性，改善行车舒适性；(3)雾封层材料中的多巴胺、玻尿酸通过去质子化交联反应形成网络结构，起到对损害路面的胶结修补作用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明所保护范围不限于此。此外应理解，在阅读了本发明讲述的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改，而等价形式的修改同样落于本申请权利要求所限定的范围。
实施例1
(1)按配比量(单位：千克)取乳化沥青100份；多巴胺5份；玻尿酸5份；
(2)将多巴胺和玻尿酸按照1：1先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以2000r/min的速率剪切40min，拌和均匀，倒出，即获得雾封层材料。
实施例2
(1)按配比量(单位：千克)取乳化沥青120份；多巴胺10份；玻尿酸10份；
(2)将多巴胺和玻尿酸按照1：1先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以2500r/min的速率剪切50min，拌和均匀，倒出，即获得雾封层材料。
实施例3
(1)按配比量(单位：千克)取乳化沥青140份；多巴胺12份；玻尿酸12份；
(2)将多巴胺和玻尿酸按照1：1先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以3000r/min的速率剪切55min，拌和均匀，倒出，即获得雾封层材料。
实施例4
(1)按配比量(单位：千克)取乳化沥青150份；多巴胺15份；玻尿酸15份；
(2)将多巴胺和玻尿酸按照1：1先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以4000r/min的速率剪切60min，拌和均匀，倒出，即获得雾封层材料。
本发明所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料在沥青路面预防性养护中的应用。通过现场试验来检测雾封层材料的路用性能。
试验例1
本试验例按照如下施工流程进行施工：
清理路面：清理路面，除去污垢、剥落的石料。
材料搅拌：将雾封层材料均匀搅拌，装入喷洒设备中。
保护路面附属设施：保护路面上的标线、路缘石以及井盖等。
封闭交通：在喷洒之后对施工路面进行封闭交通养生。
撤除保护路面设施，恢复标线、路缘石以及井盖等。
将实施例1～4中获得的雾封层材料，按照试验例1的程序，通过洒布车高压喷洒至路面，洒布量控制在0.5～0.7kg/m3。依照T0654-2011乳化沥青与集料粘附性试验的方法对雾封层材料与石料的粘附性进行测试。所得的雾封层有以下路用性能效果比较见表1。
表1：实施例1～4中获得的雾封层路用性能效果比较
实验测定多巴胺和玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料与集料的裹覆面积大于技术标准要求的2/3，本发明的四个实施例均大于技术标准要求，表明本发明制得的改性乳化沥青雾封层材料具有良好的粘附性。
以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其特征在于：所述雾封层材料的组分及含量以重量份计为：乳化沥青100～150份，具有对路面集料酸碱性无选择性胶结特性的多巴胺5～15份，具有吸水膨胀封闭路表微裂缝特性的玻尿酸5～15份。
2.如权利要求1所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其特征在于：所述雾封层材料的组分及含量以重量份计为：乳化沥青110～130份，多巴胺8～12，玻尿酸8～12份。
3.如权利要求2所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其特征在于：所述雾封层材料的组分及含量以重量份计为：乳化沥青120份，多巴胺10，玻尿酸10份。
4.如权利要求1、2或3所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料，其特征在于：所述雾封层材料的组分中多巴胺与玻尿酸按照1:1先预混合。
5.权利要求1所述多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料的制备方法，步骤是：
(1)按乳化沥青100～150份，多巴胺5～15份，玻尿酸5～15份的配比量取各原料；
(2)将多巴胺与玻尿酸先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以2000～4000r/min的速率剪切40～60min，拌和均匀，即获得雾封层材料。
6.如权利要求5所述多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料的制备方法，其特征在于，以如下步骤实施：
(1)按乳化沥青140份，多巴胺12份，玻尿酸12份的配比量取各原料；
(2)将多巴胺与玻尿酸按照1:1先预混合，获得混合物A；
(3)将步骤(2)获得的混合物A加入到乳化沥青中，以3000r/min的速率剪切55min，拌和均匀，即获得雾封层材料。
7.权利要求1所述的多巴胺与玻尿酸复合改性乳化沥青雾封层材料在沥青路面预防性养护中的应用。
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