CN112391059A - 一种道路养护用的耐磨型稀释沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及路面养护用沥青技术领域，特别是涉及一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，包括重量份数的如下组分：50～70份的沥青，20～40份的稀释剂，10～20份的热塑性树脂，5～10份的耐磨填料，1～5份的纳米粘土。制备方法为将沥青加热融化，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青；按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌后保温，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。本发明解决现有技术中沥青路面养护层透水性能差以及成膜固化性能差的问题，通过将热塑性树脂和耐磨填料添加至稀释沥青中，增强其成膜性能，并可保留透水微孔。

Description

一种道路养护用的耐磨型稀释沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及路面养护用沥青技术领域，特别是涉及一种道路养护用的耐磨型稀释沥青及其制备方法。
背景技术
沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。沥青路面的沥青类结构层本身，属于柔性路面范畴，但其基层除柔性材料外，也可采用刚性的水泥混凝土，或半刚性的水硬性材料。
在现有技术中，沥青路面使用几年就会出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象，路面水会经过裂缝或细骨料损伤处进入到沥青混合料中，加速了路面的损坏，缩短了沥青路面的使用寿命。因此，沥青道路一般会进行道路养护。在现有技术中，一般采用雾封层养护是延迟道路寿命。目前，雾封层大都使用阳离子乳化沥青，存在着改性速率慢以及成膜固化能力差等问题，并且雾封层的透水性能较差，容易产生路面积水。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，用于解决现有技术中沥青路面养护层透水性能差以及成膜固化性能差的问题，同时，本发明还将提供一种道路养护用的耐磨型稀释沥青的制备方法。本发明通过将热塑性树脂和耐磨填料添加至稀释沥青中，增强其成膜性能，并可保留透水微孔。
为实现上述目的及其他相关目的，
本发明的第一方面，提供一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：50～70份的沥青，20～40份的稀释剂，10～20份的热塑性树脂，5～10份的耐磨填料，1～5份的纳米粘土。
通过将热塑性树脂和耐磨填料添加至稀释沥青中，增强其成膜性能，并可保留透水微孔；沥青与稀释剂混合可初步形成稀释沥青，加入热塑性树脂可以很好的提高沥青在高温时的延展性以及降温后的成膜固化性能，添加耐磨填料可以有效提高沥青养护层的使用寿命，添加纳米粘土可以提高沥青氧化层的微孔透水能力。
于本发明的一实施例中，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：50～60份的沥青，25～35份的稀释剂，12～18份的热塑性树脂，8～10份的耐磨填料，1～5份的纳米粘土。
将质量比控制在此范围内效果更好。
于本发明的一实施例中，所述沥青在60℃零剪切粘度为10000～40000Pa·s；
所述稀释剂为柴油、松节油、煤油、汽油中的至少一种；
所述热塑性树脂为聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯中的至少一种；
所述耐磨填料为二硫化钼包覆的层状硅酸盐耐磨填料。
沥青采用较高黏度的沥青。通过二硫化钼包覆的层状硅酸盐分散在稀释沥青中，相较于直接添加层状硅酸盐而言，对耐磨性、拉伸强度提升效果更明显，可赋予沥青养护层优异的耐磨性，克服了现有的沥青养护层耐磨性能差的缺点。
于本发明的一实施例中，所述稀释剂为柴油和松节油按照质量比为1：(1.5～2.0)混合而成；
所述热塑性树脂为聚酰胺、聚碳酸酯按照质量比为1：(0.5～1.0)混合而成。
本发明的第二方面，提供一种制备上述道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，包括如下步骤：
步骤一、将沥青加热融化，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青；
步骤二、按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌后保温，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。
耐磨型稀释沥青的制备过程较为简单，先通过加热混合搅拌初步形成稀释沥青，再加入其余物料加热搅拌混合，混合完成之后保温，整个制备过程简单，混合效果好。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中沥青加热融化温度为130～150℃，加热时间为1～2h；所述步骤一中加热搅拌的温度为130～150℃，搅拌频率为2～5r/s，搅拌时间为3～8min。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中沥青加热融化温度为130～140℃，加热时间为1.5～2.0h；所述步骤一中加热搅拌的温度为130～140℃，搅拌频率为2～3r/s，搅拌时间为5～8min。
于本发明的一实施例中，所述步骤二中加热搅拌的温度为130～150℃，搅拌频率为2～5r/s，搅拌时间为5～10min；所述步骤二中保温的温度为130～150℃，保温时间为30～60min。
于本发明的一实施例中，所述步骤二中加热搅拌的温度为130～140℃，搅拌频率为2～3r/s，搅拌时间为8～10min；所述步骤二中保温的温度为130～140℃，保温时间为40～60min。
于本发明的一实施例中，所述步骤二中耐磨填料的制备过程为：将氯化钼溶于石油醚中得到氯化钼的质量浓度为0.6～0.8g/ml的氯化钼溶液，再将氯化钼溶液均匀喷涂在层状硅酸盐的表面，置于90～110℃的干燥箱中干燥至少15min，再置于含硫氮气气氛的煅烧炉中烧结，在750～850℃下烧结至少30min，随炉冷却至100℃以下，得到耐磨填料。
耐磨填料的制备过程简单，只需要一步煅烧即可，不需多温度煅烧。
如上所述，本发明的一种道路养护用的耐磨型稀释沥青及其制备方法，具有以下有益效果：通过将热塑性树脂和耐磨填料添加至稀释沥青中，增强其成膜性能，并可保留透水微孔；沥青与稀释剂混合可初步形成稀释沥青，加入热塑性树脂可以很好的提高沥青在高温时的延展性以及降温后的成膜固化性能，添加耐磨填料可以有效提高沥青养护层的使用寿命，添加纳米粘土可以提高沥青氧化层的微孔透水能力。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：50份的沥青，20份的稀释剂，10份的热塑性树脂，5份的二硫化钼包覆的层状硅酸盐耐磨填料，1份的纳米粘土；
所述沥青在60℃零剪切粘度为10000～40000Pa·s；
所述稀释剂为柴油和松节油按照质量比为1：1.5混合而成；
所述热塑性树脂为聚酰胺、聚碳酸酯按照质量比为1：0.5混合而成。
一种制备上述道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，包括如下步骤：
步骤一、将沥青加热融化，沥青加热融化温度为130℃，加热时间为1h，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青，加热搅拌的温度为130℃，搅拌频率为2r/s，搅拌时间为8min；
步骤二、按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌，加热搅拌的温度为130℃，搅拌频率为2r/s，搅拌时间为10min，保温，其中保温的温度为130℃，保温时间为60min，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。
具体地，耐磨填料的制备过程为：将氯化钼溶于石油醚中得到氯化钼的质量浓度为0.6g/ml的氯化钼溶液，再将氯化钼溶液均匀喷涂在层状硅酸盐的表面，置于90℃的干燥箱中干燥至少15min，再置于含硫氮气气氛的煅烧炉中烧结，在750℃下烧结至少30min，随炉冷却至100℃以下，得到耐磨填料。
实施例2
一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：70份的沥青，40份的稀释剂，20份的热塑性树脂，10份的二硫化钼包覆的层状硅酸盐耐磨填料，5份的纳米粘土；
所述沥青在60℃零剪切粘度为10000～40000Pa·s；
所述稀释剂为柴油和松节油按照质量比为1：2.0混合而成；
所述热塑性树脂为聚酰胺、聚碳酸酯按照质量比为1：1.0混合而成。
一种制备上述道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，包括如下步骤：
步骤一、将沥青加热融化，沥青加热融化温度为150℃，加热时间为2h，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青，加热搅拌的温度为150℃，搅拌频率为5r/s，搅拌时间为3min；
步骤二、按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌，加热搅拌的温度为1150℃，搅拌频率为5r/s，搅拌时间为5min，保温，其中保温的温度为140℃，保温时间为40min，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。
具体地，耐磨填料的制备过程为：将氯化钼溶于石油醚中得到氯化钼的质量浓度为0.8g/ml的氯化钼溶液，再将氯化钼溶液均匀喷涂在层状硅酸盐的表面，置于110℃的干燥箱中干燥至少15min，再置于含硫氮气气氛的煅烧炉中烧结，在850℃下烧结至少30min，随炉冷却至100℃以下，得到耐磨填料。
实施例3
一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：60份的沥青，25份的稀释剂，12份的热塑性树脂，8份的二硫化钼包覆的层状硅酸盐耐磨填料，3份的纳米粘土；
所述沥青在60℃零剪切粘度为10000～40000Pa·s；
所述稀释剂为柴油和松节油按照质量比为1：1.8混合而成；
所述热塑性树脂为聚酰胺、聚碳酸酯按照质量比为1：0.8混合而成。
一种制备上述道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，包括如下步骤：
步骤一、将沥青加热融化，沥青加热融化温度为140℃，加热时间为1.5h，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青，加热搅拌的温度为140℃，搅拌频率为4r/s，搅拌时间为5min；
步骤二、按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌，加热搅拌的温度为140℃，搅拌频率为4r/s，搅拌时间为8min，保温，其中保温的温度为135℃，保温时间为50min，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。
具体地，耐磨填料的制备过程为：将氯化钼溶于石油醚中得到氯化钼的质量浓度为0.7g/ml的氯化钼溶液，再将氯化钼溶液均匀喷涂在层状硅酸盐的表面，置于100℃的干燥箱中干燥至少15min，再置于含硫氮气气氛的煅烧炉中烧结，在750～850℃下烧结至少30min，随炉冷却至100℃以下，得到耐磨填料。
实施例4
一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：60份的沥青，35份的柴油，18份的聚碳酸酯，9份的二硫化钼包覆的层状硅酸盐耐磨填料，4份的纳米粘土；
所述沥青在60℃零剪切粘度为10000～40000Pa·s。
一种制备上述道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，包括如下步骤：
步骤一、将沥青加热融化，沥青加热融化温度为145℃，加热时间为1.5h，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青，加热搅拌的温度为145℃，搅拌频率为4r/s，搅拌时间为5min；
步骤二、按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌，加热搅拌的温度为145℃，搅拌频率为4r/s，搅拌时间为8min，保温，其中保温的温度为130～140℃，保温时间为40～60min，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。
具体地，耐磨填料的制备过程为：将氯化钼溶于石油醚中得到氯化钼的质量浓度为0.7g/ml的氯化钼溶液，再将氯化钼溶液均匀喷涂在层状硅酸盐的表面，置于105℃的干燥箱中干燥至少15min，再置于含硫氮气气氛的煅烧炉中烧结，在800℃下烧结至少30min，随炉冷却至100℃以下，得到耐磨填料。
实施例5
一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：55份的沥青，30份的稀释剂，16份的热塑性树脂，9份的二硫化钼包覆的层状硅酸盐耐磨填料，4份的纳米粘土；
所述沥青在60℃零剪切粘度为10000～40000Pa·s；
所述稀释剂为柴油和松节油按照质量比为1：1.8混合而成；
所述热塑性树脂为聚酰胺、聚碳酸酯按照质量比为1：0.8混合而成。
一种制备上述道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，包括如下步骤：
步骤一、将沥青加热融化，沥青加热融化温度为140℃，加热时间为1.5h，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青，加热搅拌的温度为140℃，搅拌频率为4r/s，搅拌时间为6min；
步骤二、按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌，加热搅拌的温度为140℃，搅拌频率为4r/s，搅拌时间为8min，保温，其中保温的温度为135℃，保温时间为50min，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。
具体地，耐磨填料的制备过程为：将氯化钼溶于石油醚中得到氯化钼的质量浓度为0.7g/ml的氯化钼溶液，再将氯化钼溶液均匀喷涂在层状硅酸盐的表面，置于100℃的干燥箱中干燥至少15min，再置于含硫氮气气氛的煅烧炉中烧结，在800℃下烧结至少30min，随炉冷却至100℃以下，得到耐磨填料。
上述实施例1至实施例5制备得到的道路养护用的耐磨型稀释沥青的性能参数如表格1所示：
表格1
测试项目 表干速度/min 储存稳定性/天 邵氏硬度/HA DIN耐磨/(mm<sup>3</sup>)
实施例1 10 ≥90 84 83
实施例2 10 ≥90 85 82
实施例3 9 ≥90 86 84
实施例4 9 ≥90 88 85
实施例5 9 ≥90 87 86
从表格1的数据中可以看出，实施例1～实施例5制备得到的道路养护用的耐磨型稀释沥青均具有良好的成膜性能和耐磨性能，并且存储时间长。
综上所述，本发明通过将热塑性树脂和耐磨填料添加至稀释沥青中，增强其成膜性能，并可保留透水微孔。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，其特征在于，所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：50～70份的沥青，20～40份的稀释剂，10～20份的热塑性树脂，5～10份的耐磨填料，1～5份的纳米粘土。
2.根据权利要求1所述的一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，其特征在于：所述耐磨型稀释沥青包括重量份数的如下组分：50～60份的沥青，25～35份的稀释剂，12～18份的热塑性树脂，8～10份的耐磨填料，1～5份的纳米粘土。
3.根据权利要求1或2所述的一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，其特征在于：所述沥青在60℃零剪切粘度为10000～40000Pa·s；
所述稀释剂为柴油、松节油、煤油、汽油中的至少一种；
所述热塑性树脂为聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯中的至少一种；
所述耐磨填料为二硫化钼包覆的层状硅酸盐耐磨填料。
4.根据权利要求3所述的一种道路养护用的耐磨型稀释沥青，其特征在于：所述稀释剂为柴油和松节油按照质量比为1：(1.5～2.0)混合而成；
所述热塑性树脂为聚酰胺、聚碳酸酯按照质量比为1：(0.5～1.0)混合而成。
5.一种制备如权利要求1～4任一项所述道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将沥青加热融化，按照重量份的配比加入稀释剂，加热搅拌得到预处理的稀释沥青；
步骤二、按照重量份的配比加入热塑性树脂、耐磨填料和纳米粘土，加热搅拌后保温，即得道路养护用的耐磨型稀释沥青。
6.根据权利要求5所述的一种制备道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，其特征在于：所述步骤一中沥青加热融化温度为130～150℃，加热时间为1～2h；所述步骤一中加热搅拌的温度为130～150℃，搅拌频率为2～5r/s，搅拌时间为3～8min。
7.根据权利要求5或6所述的一种制备道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，其特征在于：所述步骤一中沥青加热融化温度为130～140℃，加热时间为1.5～2.0h；所述步骤一中加热搅拌的温度为130～140℃，搅拌频率为2～3r/s，搅拌时间为5～8min。
8.根据权利要求5所述的一种制备道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，其特征在于：所述步骤二中加热搅拌的温度为130～150℃，搅拌频率为2～5r/s，搅拌时间为5～10min；所述步骤二中保温的温度为130～150℃，保温时间为30～60min。
9.根据权利要求5或8所述的一种制备道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，其特征在于：所述步骤二中加热搅拌的温度为130～140℃，搅拌频率为2～3r/s，搅拌时间为8～10min；所述步骤二中保温的温度为130～140℃，保温时间为40～60min。
10.根据权利要求5所述的一种制备道路养护用的耐磨型稀释沥青的方法，其特征在于：所述步骤二中耐磨填料的制备过程为：将氯化钼溶于石油醚中得到氯化钼的质量浓度为0.6～0.8g/ml的氯化钼溶液，再将氯化钼溶液均匀喷涂在层状硅酸盐的表面，置于90～110℃的干燥箱中干燥至少15min，再置于含硫氮气气氛的煅烧炉中烧结，在750～850℃下烧结至少30min，随炉冷却至100℃以下，得到耐磨填料。
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