CN113652170B - 基于水性聚氨酯改性sbr乳化沥青雾封材料及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种基于水性聚氨酯改性SBR乳化沥青雾封材料的配方及制备方法和应用。本发明自制水性聚氨酯和SBR乳化沥青具有良好的相容性，混合后可以形成均一稳定的乳液体系，在常温下具有较好的流动性，可以均匀的在机场道路表面形成一层保护膜，有效的封闭表面的孔隙。所述雾封层材料采用了硅烷渗透剂，渗透能力优异，能够沿着机场道面的微裂缝下渗，将其内部的细集料带到裂缝中，更加有效的封堵微裂缝，延长机场道面的使用周期；具有较高的黏附力，能有效与原机场道面的沥青混合料紧密结合，具有优异的高温抗变形性，抗疲劳性和抗老化性，避免雾封层在机场道面预养护的早期阶段就提前失效，减少了二次养护的成本。

Description

基于水性聚氨酯改性SBR乳化沥青雾封材料及制备方法和 应用

技术领域

本发明属于机场道面工程预养护技术领域。

背景技术

雾封层材料是一种节能环保的材料，已广泛用于道路工程的预养护工程。但是，雾封层材料的性能往往不能令人满意，例如较差的高温性能，粘聚性和耐久性。由于机场安全管理的严格规定，应用于机场道面的雾封层材料被限制使用抗磨细砂，在机场道面大面积、大摩擦、大荷载以及水、温度和紫外线等环境的共同作用下，雾封层往往面临强度不足、老化、过早剥落而失效等问题。

考虑到基质乳化沥青的雾封材料难以满足机场道面的要求，已经研究了多种聚合物改性的乳化沥青。常用的聚合物改性为物理改性，例如苯乙烯-丁二烯苯乙烯(SBS)，低/高密度聚乙烯(L/HDPE)，丁苯橡胶(SBR)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，天然橡胶等。然而，这些聚合物改性过程需要较高的加工温度和剪切速度，这意味着沥青老化和聚合物降解的高风险。由于沥青和改性剂之间分子结构的极性差异，物理改性也常常具有较差的相容性和储存稳定性问题。因此，有必要找到令人满意的改性剂和适当的改性方法以改善机场道面雾封层材料的性能。

相反，反应性改性剂的活性基团可以与沥青组分结合形成空间网络结构，从而可以提高沥青的性能并以较低的用量解决相容性问题。聚氨酯(PU)作为一种典型的多嵌段共聚物，在主链中包含许多氨基甲酸酯基团(–NHCOO–)，其官能团可与沥青组分发生反应。此外，其分子包含硬链段和软链段，并具有相应的刚性和挠性，可以推断，聚氨酯作为改性剂不仅可以提高强度，而且可以改善沥青体系的柔韧性。

将聚氨酯应用于雾封层材料的报道甚为鲜见，也在一定程度上限制了该类物质的应用。有限的报道采用传统的制备方法，即先制备聚氨酯改性沥青，然后进行乳化处理。相反，倘若制备水性聚氨酯改性剂，直接用于沥青乳液的改性处理，可以避免高温和高速剪切的高能耗过程，利于绿色低碳生产。已有技术中，水性聚氨酯被直接用于涂料行业，作为防水涂料或者黏结涂料使用，目前并没有将水性聚氨酯直接用于雾封层材料复合改性的报道。水性聚氨酯与传统的改性乳化沥青的相容性也是未知的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于水性聚氨酯改性SBR乳化沥青机场道面雾封材料及其制备方法和应用。聚氨酯分子链中存在极性基团和活性基团，将它用于雾封层材料的改性过程，可以与乳化沥青体系产生物理和化学相互作用，提高雾封层材料的性能。聚氨酯的极性基团和沥青质组分出现氢键吸附并增加内能，活性基团与沥青质表面的活性氢反应产生更强的化学键，使沥青和水性聚氨酯形成具有空间结构和分子链的交织整体，破乳后的热固性使雾封层材料具有优异的高温抗变形性，抗疲劳性和抗老化性，避免雾封层在机场道面预养护的早期阶段就提前失效，减少了二次养护的成本。水性聚氨酯的制备和改性过程简单灵活，便于施工现场的使用，并且与SBR乳化沥青体系具有优良的相容性。

通过以下技术方案实现：

技术方案一配方

基于水性聚氨酯改性SBR乳化沥青雾封材料，特征是，原材料质量比：SBR丁苯橡胶(3-3.5 份)、沥青(55-60份)、添加剂氯盐(2-3份)、阳离子乳化剂(2-2.5份)、去离子水(40-45 份)、水性聚氨酯乳液(3-6份)、渗透剂(3-5份)和水溶性固化剂(2-3份)。

进一步的，所需沥青为70#沥青或者90#沥青。

进一步的，所需阳离子乳化剂为十二烷基氯化铵。

进一步的，所需渗透剂为硅烷。

进一步的，所需水溶性固化剂为聚酰胺、脂肪族多胺或者芳香族多胺。

进一步的，本发明需要自制水性聚氨酯乳液。

技术方案二制备和应用方法

制备水性聚氨酯改性SBR乳化沥青并将其应用于机场道面雾封层材料的方法，包括以下步骤：

步骤一.按质量份称重，将40-45份去离子水、2-2.5份十二烷基氯化铵阳离子乳化剂和2-3份氯盐添加剂混合搅拌均匀，加热至60-70℃，制备得到皂液；提供给步骤二。

步骤二.按质量份称重，将55-60份基质沥青加热至130-140℃，与35-40份皂液、3-3.5 份SBR丁苯橡胶胶乳搅拌混合，缓缓注入胶体磨。胶体磨预热至85-90℃，将乳液静置在换热器中1小时，制备得到成品SBR改性乳化沥青；提供给步骤五。

步骤三.自制水性聚氨酯乳液，用于提供给步骤四。

水性聚氨酯乳液，其制备组分按所含原材料质量比依次包括异氰酸酯(40-45份)、多元醇(50-60份)、扩链剂(3-6份)和封端剂(4-7份)。所需多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。所需多元醇为聚醚多元醇或聚酯多元醇。所需扩链剂为二醇，二胺或乙醇胺。所需封端剂为氮甲基二乙醇胺。

水性聚氨酯乳液，其制备工艺：按质量份称重，将40-45份甲苯二异氰酸酯和3-6份扩链剂乙醇胺加入到500ml玻璃烧杯中，并进行恒温水浴40-50℃，使用磁力搅拌机设定为250-300转/分钟充分分散甲苯二异氰酸酯和扩链剂乙醇胺，使用分液漏斗将其缓缓加入50-60份聚酯多元醇中，使用高速剪切机2000-2500转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中。真空干燥箱温度加热至60±5℃，真空度调节至-0.2MPa,静置反应2小时后取出，制备得到聚氨酯预聚体。

步骤四.按质量份称重，将4-7份氮甲基二乙醇胺封端剂加入47-52份聚氨酯预聚体中，使用磁力搅拌机设定为2000-2500转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中，温度加热至 75±5℃，真空度调节至-0.2MPa,继续静置反应1小时后取出，制备得到端封聚氨酯分散体；

步骤五.按质量份称重，将3-6份聚氨酯分散体、3-5份渗透剂硅烷、2-3份水溶性固化剂聚酰胺与95-100份SBR乳化沥青充分混合搅拌，静置2小时，使乳化沥青中的乳化剂充分与聚氨酯分散体接触完成乳化作用，制备得到不含砂的机场道面雾封层材料。

与现有技术相比，本发明所述基于水性聚氨酯改性SBR乳化沥青机场道面雾封材料及其制备方法和应用具有以下有益效果：

(1)在步骤三和步骤四中，自制水性聚氨酯和SBR乳化沥青具有良好的相容性，混合后可以形成均一稳定的乳液体系，在常温下具有较好的流动性，可以均匀的在机场道路表面形成一层保护膜，有效的封闭表面的孔隙。

通过金相光学显微镜观察可以发现，普通雾封层材料中的SBR乳化沥青液滴粒径较小，颗粒与颗粒之间距离较大，成膜效果一般。本发明自制的水性聚氨酯乳液完好地包裹住SBR 乳化沥青液滴，具有良好的相容性，增大了雾封层材料液滴的体积，液滴与液滴之间的距离大大缩小，具有优异的成膜效果。

(2)在步骤五中，该雾封层材料采用了硅烷渗透剂，渗透能力优异，能够沿着机场道面的微裂缝下渗，将其内部的细集料带到裂缝中，更加有效的封堵微裂缝，延长机场道面的使用周期。

(3)高温性能和动态粘弹性性能提升的机理：本发明自制水性聚氨酯乳液并将其应用于机场道面不含砂雾封层材料中。聚氨酯中的异氰酸酯分子含有多个高度不饱和的异氰酸酯基团(-N＝C＝O)，具有化学活性，具有特定电荷分布的电子共振结构。由于最高的电子云密度，氧原子在异氰酸酯基团中具有最大的电负性，可以从活性氢化合物中吸引氢原子形成羟基。碳原子的电子云密度最低，带有强正电荷，是易受亲核试剂攻击的亲电中心。异氰酸酯与活性氢化合物之间的反应由活性氢的亲核中心对异氰酸酯基团中的碳原子的攻击引发。通过荧光显微镜的对比，普通雾封层材料的荧光显微镜照片几乎没有荧光反射区域，未形成聚合物网络。而本发明的新型雾封层材料的荧光显微镜表明，荧光显微镜照片中的荧光反射区域所占比例很高，聚氨酯含有较多的微晶区，因此具有较高的机械强度、较高的内聚能。通过水溶性固化剂聚酰胺的扩链作用，聚氨酯预聚物在雾封层材料中生成聚合物链，从而进一步形成机械强度。水性聚氨酯的热固性特征使该雾封层材料具有较高的黏附力，能有效与原机场道面的沥青混合料紧密结合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的水性聚氨酯在雾封层材料中热固化原理示意图。

图2为本发明一个实施例和失败温度试验的雾封层材料高温性能对比图。

图3为本发明一个实施例和对比例基于动态剪切流变仪和失败温度试验的雾封层材料高温性能对比图。

图4金相光学显微镜照片：(左)普通雾封层材料液滴粒径较小，液滴间距较大，(右) 实施例1自制的水性聚氨酯乳液改性雾封层材料液滴粒径较大，液滴间距缩小。

图5普通雾封层材料和本发明水性聚氨酯改性雾封层材料的荧光显微镜照片：(左)对比例普通雾封层材料；(右)实施例1水性聚氨酯改性新型雾封层材料。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的制备方法和应用进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明市售材料及具体厂家如下所示：

70#基质沥青、SBR丁苯橡胶胶乳：勤山机场场道工程技术有限公司

十二烷基氯化铵：山东优索化工科技有限公司

硅烷：广东昱信塑化有限公司

聚酰胺、脂肪族多胺：江苏云峰化工科技有限公司

甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯：上海瑟纳新材料有限公司

聚醚多元醇或聚酯多元醇：上海瑟纳新材料有限公司

乙醇胺、二胺：广东宏程生物有限公司

氮甲基二乙醇胺：济南安盈商贸有限公司

下面结合附图和实施例对本发明方案作进一步的阐述。

对比例(普通雾封层材料)

制备方法，包括如下步骤：

(1)按质量份称重，将40份去离子水、2份十二烷基氯化铵阳离子乳化剂和3份氯盐添加剂混合搅拌均匀，加热至65℃，制备得到皂液；

(2)按质量份称重，将60份70#基质沥青加热至135℃，与40份皂液、3份SBR丁苯橡胶胶乳搅拌混合，缓缓注入胶体磨。胶体磨预热至90℃，将乳液静置在换热器中1小时，制备得到未进行水性聚氨酯改性的普通雾封层材料1；

实施例1

制备方法和应用，在具体实施时，包括如下步骤：

(1)按质量份称重，将42份去离子水、1.5份十二烷基氯化铵阳离子乳化剂和3份氯盐添加剂混合搅拌均匀，加热至70℃，制备得到皂液；

(2)按质量份称重，将56份70#基质沥青加热至140℃，与37份皂液、2.5份SBR丁苯橡胶胶乳搅拌混合，缓缓注入胶体磨。胶体磨预热至85℃，将乳液静置在换热器中1.5小时，制备得到成品SBR改性乳化沥青；

(3)按质量份称重，将40份甲苯二异氰酸酯和5份扩链剂乙醇胺加入到500ml玻璃烧杯中，并进行恒温水浴40℃，使用磁力搅拌机设定为250转/分钟充分分散甲苯二异氰酸酯和扩链剂乙醇胺，使用分液漏斗将其缓缓加入47份聚酯多元醇中，使用高速剪切机2500转/ 分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中。真空干燥箱温度加热至60±5℃，真空度调节至 -0.2MPa,静置反应2小时后取出，制备得到聚氨酯预聚体；

(4)按质量份称重，将5份氮甲基二乙醇胺封端剂加入聚氨酯预聚体中，使用磁力搅拌机设定为2000转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中，温度加热至75±5℃，真空度调节至-0.2MPa,继续静置反应1小时后取出，制备得到端封聚氨酯分散体；

在步骤(3)和步骤(4)中，通过自制的水性聚氨酯乳液与普通雾封层材料具有良好的相容性，水性聚氨酯液滴完好地包裹住SBR乳化沥青液滴，增大了雾封层材料液滴的体积，液滴与液滴之间的距离大大缩小，具有优异的成膜效果。水性聚氨酯乳液是本发明的自制产品，水性聚氨酯乳液的制备过程正是本发明独创处理工艺。

(5)按质量份称重，分别将3份水性聚氨酯与4份渗透剂硅烷、2份聚水溶性固化剂聚酰胺、96份SBR改性沥青乳液充分混合搅拌，静置2小时，使乳化沥青中的沥青液滴与水性聚氨酯液滴充分混合均匀，制备得到不含砂的基于水性聚氨酯改性的雾封层材料2。

与现有技术相比，有益技术效果为：

(1)通过金相光学显微镜观察可以发现，普通雾封层材料中的SBR乳化沥青液滴粒径较小，颗粒与颗粒之间距离较大，成膜效果一般。本发明自制的水性聚氨酯乳液完好地包裹住SBR 乳化沥青液滴，具有良好的相容性，增大了雾封层材料液滴的体积，液滴与液滴之间的距离大大缩小，具有优异的成膜效果。说明本发明自制水性聚氨酯和SBR乳化沥青具有良好的相容性，混合后可以形成均一稳定的乳液体系，在常温下具有较好的流动性，可以均匀的在机场道路表面形成一层保护膜，有效的封闭表面的孔隙。如图4金相光学显微镜照片：(左)普通雾封层材料液滴粒径较小，液滴间距较大，(右)实施例1自制的水性聚氨酯乳液改性雾封层材料液滴粒径较大，液滴间距缩小，容易成膜，成膜性好。

(2)高温性能和动态粘弹性性能提升的机理：本发明自制水性聚氨酯乳液并将其应用于机场道面不含砂雾封层材料中。聚氨酯中的异氰酸酯分子含有多个高度不饱和的异氰酸酯基团(-N＝C＝O)，具有化学活性，具有特定电荷分布的电子共振结构。由于最高的电子云密度，氧原子在异氰酸酯基团中具有最大的电负性，可以从活性氢化合物中吸引氢原子形成羟基。碳原子的电子云密度最低，带有强正电荷，是易受亲核试剂攻击的亲电中心。异氰酸酯与活性氢化合物之间的反应由活性氢的亲核中心对异氰酸酯基团中的碳原子的攻击引发。通过荧光显微镜的对比，普通雾封层材料的荧光显微镜照片几乎没有荧光反射区域，未形成聚合物网络(图5左)。而本发明的新型雾封层材料的荧光显微镜表明，荧光显微镜照片中的荧光反射区域所占比例很高，聚氨酯含有较多的微晶区，因此具有较高的机械强度、较高的内聚能。通过水溶性固化剂聚酰胺的扩链作用，聚氨酯预聚物在雾封层材料中生成聚合物链，从而进一步形成机械强度。水性聚氨酯的热固性特征使该雾封层材料具有较高的黏附力，能有效与原机场道面的沥青混合料紧密结合(图5右)。

实施例2

制备方法和应用，在具体实施时，包括如下步骤：

(1)按质量份称重，将45份去离子水、2.5份十二烷基氯化铵阳离子乳化剂和2份氯盐添加剂混合搅拌均匀，加热至60℃，制备得到皂液；

(2)将62份70#基质沥青加热至140℃，与39份皂液、3.5份SBR丁苯橡胶胶乳搅拌混合，缓缓注入胶体磨。胶体磨预热至80℃，将乳液静置在换热器中2.5小时，制备得到成品SBR改性乳化沥青；

(3)按质量份称重，将37份二苯基甲烷二异氰酸酯和5份扩链剂乙醇胺加入到500ml 玻璃烧杯中，并进行恒温水浴45℃，使用磁力搅拌机设定为300转/分钟充分分散二苯基甲烷二异氰酸酯和扩链剂乙醇胺，使用分液漏斗将其缓缓加入45份聚醚多元醇中，使用高速剪切机2000转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中。真空干燥箱温度加热至65±5℃，真空度调节至-0.2MPa,静置反应2小时后取出，制备得到聚氨酯预聚体；

(4)按质量份称重，将4.5份氮甲基二乙醇胺封端剂加入聚氨酯预聚体中，使用磁力搅拌机设定为2500转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中，温度加热至70±5℃，真空度调节至-0.2MPa,继续静置反应1小时后取出，制备得到端封聚氨酯分散体；

(5)按质量份称重，分别将6份水性聚氨酯与3份渗透剂硅烷、2.5份聚水溶性固化剂脂肪族多胺、92份SBR改性沥青乳液充分混合搅拌，静置2.5小时，使乳化沥青中的沥青液滴与水性聚氨酯液滴充分混合均匀，制备得到不含砂的基于水性聚氨酯改性的雾封层材料3。

实施例3

制备方法和应用，在具体实施时，包括如下步骤：

(1)按质量份称重，将44份去离子水、2.3份十二烷基氯化铵阳离子乳化剂和2.2份氯盐添加剂混合搅拌均匀，加热至63℃，制备得到皂液；

(2)将64份70#基质沥青加热至135℃，与37份皂液、3.3份SBR丁苯橡胶胶乳搅拌混合，缓缓注入胶体磨。胶体磨预热至75℃，将乳液静置在换热器中3.0小时，制备得到成品SBR改性乳化沥青；

(3)按质量份称重，将36份二环己基甲烷二异氰酸酯和4份扩链剂二胺加入到500ml 玻璃烧杯中，并进行恒温水浴45℃，使用磁力搅拌机设定为270转/分钟充分分散二环己基甲烷二异氰酸酯和扩链剂二胺，使用分液漏斗将其缓缓加入43份聚醚多元醇中，使用高速剪切机2300转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中。真空干燥箱温度加热至65±5℃，真空度调节至-0.2MPa,静置反应2.5小时后取出，制备得到聚氨酯预聚体；

(4)按质量份称重，将4.3份氮甲基二乙醇胺封端剂加入聚氨酯预聚体中，使用磁力搅拌机设定为2300转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中，温度加热至70±5℃，真空度调节至-0.2MPa,继续静置反应1.5小时后取出，制备得到端封聚氨酯分散体；

(5)按质量份称重，分别将9份水性聚氨酯与3份渗透剂硅烷、2.7份聚水溶性固化剂脂肪族多胺、93份SBR改性沥青乳液充分混合搅拌，静置3.0小时，使乳化沥青中的沥青液滴与水性聚氨酯液滴充分混合均匀，制备得到不含砂的基于水性聚氨酯改性的雾封层材料3。

性能测试：

测试对比例和实施例1-3制得的自交联雾封材料的存储稳定性、失败温度和粘弹性参数，以评估所制备的雾封层材料在实际应用中的稳定性、耐高温变形性能和动态粘弹性性能。水性聚氨酯在SBR改性沥青乳液体系中的交联原理如图1所示。试验结果如表1、图2和图3 所示。

其中，储存稳定性根据《JTG E20-2011 T0655乳化沥青蒸发残留物含量试验》规范进行。由于雾封层材料是热力学不稳定的体系，加入水性聚氨酯共聚物后SBR改性的乳化沥青可能会发生成分偏析，甚至会发生破乳现象。因此，雾封层的储存稳定性被用作区分最佳改性剂用量的标准之一。

耐高温变形性能根据《使用动态剪切流变仪(DSR)测定沥青流变特性的标准试验方法， AASHTO T315》规范进行。具体使用动态剪切流变仪评估雾封层材料的耐高温变形性能，选择了25mm的平板，两个平行板之间的工作间隙控制为1mm，从在给定温度下测得的相应的复数模量(G^*)和相位角(δ)，根据获得的车辙因子(G*/sinδ)进一步计算出失败温度。所有雾封层样品的测试温度从64℃开始，温度间隔为6℃。

动态粘弹性性能根据《使用动态剪切流变仪(DSR)测定沥青流变特性的标准试验方法， AASHTO T315》规范进行。为了进一步评估雾封层材料在改性前后对交通荷载的动态响应，对雾封层材料在60℃进行频率扫描测试，应力大小控制为100Pa，频率区间选择为0.01到20 Hz。为确保测试保持在线性粘弹性区域，选择1％的剪切应变模式。

表1雾封层材料存储稳定性结果

注：乳化沥青的储存稳定性定义为上层和下层之间蒸发残留物的质量百分比差。其中，S代表稳定性值，P_A和P_B分别为试管下部和上部的固含量值。R是规范要求的最小稳定性值。

由表1可知，《JTG E20-2011 T0655乳化沥青蒸发残留物含量试验》规范要求的一天最小稳定性值为1％，五天最小稳定性值为5％。实施例1-3制备的雾封层材料的稳定性值满足规范要求的稳定性最小值。可见制备的水性聚氨酯与SBR改性沥青乳液具有良好的相容性，未发生絮沉和破乳现象，具有令人满意的存储稳定性。本发明材料稳定性优良，可以放心应用。

由图2可知，未进行水性聚氨酯改性普通雾封层材料的蒸发残留物的失败温度为70.5℃，在图2中为虚线。添加量逐渐增加的水性聚氨酯改性剂提高了雾封层材料的失败温度，均在虚线上方。较高的失败温度值意味着高温下更优良的抗永久变形或耐车辙性。可以得出结论，水性聚氨酯的热固性作用增强了机场道面雾封层材料的高温性能。

由图3可知，使用水性聚氨酯改性之后的雾封层材料具有更高的复数模量和更低的相位角。复数模量的增加和相位角的减少表明水性聚氨酯提高了雾封层材料在交通荷载作用下的弹性性能，有利于雾封层材料的变形恢复。

本发明使自制的聚氨酯乳液包裹乳化沥青液滴，聚氨酯中的异氰酸酯与活性氢化合物之间的反应，是由活性氢的亲核中心对异氰酸酯基团中的碳原子攻击引发的热固性反应，从而形成聚合物网络，适用于不含砂的机场道面。图5(左图)为黑底色，为普通的雾封层材料 (即含砂的道面)。图5(右图)大部分区域为大片绿色荧光区域，说明成膜性好，更适合不含砂的机场道面。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种基于水性聚氨酯改性SBR乳化沥青雾封层材料的方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一.按质量份称重，将40-45份去离子水、2-2.5份十二烷基氯化铵阳离子乳化剂和2-3份氯盐添加剂混合搅拌均匀，加热至60-70℃，制备得到皂液；提供给步骤二；

步骤二.按质量份称重，将55-60份基质沥青加热至130-140℃，与35-40份皂液、3-3.5份SBR丁苯橡胶胶乳搅拌混合，缓缓注入胶体磨，所述沥青为70#沥青或者90#沥青；胶体磨预热至85-90℃，将乳液静置在换热器中1小时，制备得到成品SBR改性乳化沥青；提供给步骤五；

步骤三.自制聚氨酯预聚体，用于提供给步骤四

聚氨酯预聚体，其制备组分按所含原材料质量比依次包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和封端剂；所需异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯；所需多元醇为聚醚多元醇或聚酯多元醇；所需扩链剂为二醇，二胺或乙醇胺；所需封端剂为氮甲基二乙醇胺；

聚氨酯预聚体，其制备工艺：按质量份称重，将40-45份异氰酸酯和3-6份扩链剂加入到500ml玻璃烧杯中，并进行恒温水浴40-50℃，使用磁力搅拌机设定为250-300转/分钟充分分散异氰酸酯和扩链剂，使用分液漏斗将其缓缓加入50-60份多元醇中，使用高速剪切机2000-2500转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中；真空干燥箱温度加热至60±5℃，真空度调节至-0.2MPa,静置反应2小时后取出，制备得到聚氨酯预聚体；

步骤四.按质量份称重，将4-7份氮甲基二乙醇胺封端剂加入47-52份聚氨酯预聚体中，使用磁力搅拌机设定为2000-2500转/分钟充分搅拌均匀后放置在真空干燥箱中，温度加热至75±5℃，真空度调节至-0.2MPa,继续静置反应1小时后取出，制备得到端封聚氨酯分散体；

步骤五.按质量份称重，将3-6份端封聚氨酯分散体、3-5份渗透剂硅烷、2-3份水溶性固化剂与95-100份SBR改性乳化沥青充分混合搅拌，静置2小时，使SBR改性乳化沥青中的乳化剂充分与端封聚氨酯分散体接触完成乳化作用，制备得到不含砂的雾封层材料；所述水溶性固化剂为聚酰胺、脂肪族多胺或者芳香族多胺。

2.一种采用如权利要求1所述的方法制备的基于水性聚氨酯改性SBR乳化沥青雾封层材料的应用，其特征是，不含砂的雾封层材料应用于机场道面。

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