CN113861704A - 一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺 - Google Patents

一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113861704A
CN113861704A CN202111108955.5A CN202111108955A CN113861704A CN 113861704 A CN113861704 A CN 113861704A CN 202111108955 A CN202111108955 A CN 202111108955A CN 113861704 A CN113861704 A CN 113861704A
Authority
CN
China
Prior art keywords
asphalt
wrapping
phase change
capsule
microcapsule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111108955.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113861704B (zh
Inventor
孙杰
傅炳硕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yantai Nanshan University
Original Assignee
Yantai Nanshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yantai Nanshan University filed Critical Yantai Nanshan University
Priority to CN202111108955.5A priority Critical patent/CN113861704B/zh
Publication of CN113861704A publication Critical patent/CN113861704A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113861704B publication Critical patent/CN113861704B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • C08K2003/387Borates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明涉及沥青路面材料技术领域,提供一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺,该制备工艺包括以下步骤:取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,包裹后高温蒸养,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合。该沥青材料由上述制备工艺制得,在温度起伏较大时,也能够较好的保持沥青路面的结构稳定性。

Description

一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及沥青路面材料技术领域,具体而言,涉及一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺。
背景技术
目前,沥青在我国公路路面的应用越来越广泛。沥青具有优良的性能,主要表现为沥青路面表面平整、震动噪声小。但是沥青的性能受温度影响较大,沥青的吸热能力强,高温情况下会发生软化,是一种温度敏感型材料。温度的变化使沥青路面产生一系列损坏,如车辙印、开裂、结冰、拥包、泛油等。如何使沥青路面在温度变化时更好的保持路面结构稳定是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,此制备工艺操作简单,成本低,生产效率高,适合大范围推广。
本发明的另一目的在于提供一种基于相变胶囊的沥青材料,此沥青材料在温度起伏较大时,也能够较好的保持沥青路面的结构稳定性。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,其具体包括以下步骤:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡10-50min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,包裹后在70-100℃蒸养30-60min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在180-250℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1000-1800r/min,搅拌时间为10-30min。
本发明还提出一种基于相变胶囊的沥青材料,该沥青材料由上述的沥青材料的制备工艺制备而得。
本发明实施例的基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺和基于相变胶囊的沥青材料至少具有以下有益效果:
本发明中先将包裹材料浸泡在囊芯中,让囊芯与包裹材料混合均匀,再将其烘干制粒,得到粗制颗粒。让囊芯与包裹材料混合,可以使包裹材料的稳定性增强,进一步提高沥青材料的自修复功能,将其混合物烘干制粒便于后续对粗制颗粒包裹以形成外膜,使得包裹外膜操作更加简单。然后用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,多孔材料表面具有很多孔洞,在低温时可以很好的包裹粗制颗粒,在高温时粗制颗粒融化,多孔材料可以让溶液均匀地流入到路面各处,从而让路面碎石重新粘连,达到修复路面的目的。包膜后在70-100℃蒸养30-60min,温度高时可以让多孔材料将粗制颗粒包裹更紧密,蒸养可以保证多孔材料与粗制颗粒不容易散开,进一步增强它们的紧实程度。然后再用囊壁包裹以形成第一外膜,由于囊壁的稳定性高且力学性能好,囊壁包覆可以让粗制颗粒又增加了一层保护层,能够进一步增强粗制颗粒的稳定性与安全性。此外,再用相变材料包裹以形成第二外膜,利用材料的相变特点,能够让得到的微胶囊可以根据外界温度变化调节自身温度,在将微胶囊应用在沥青路面时,即使高温天气下,微胶囊可以让沥青路面整体自身的温度受外界温度影响较低,较好的避免了沥青路面在高温下严重软化,从而达到保护沥青路面的目的。将沥青融化后与微胶囊混合,可以避免沥青硬度高使得微胶囊破碎,致使沥青材料还没有应用到路面时,微胶囊已经破碎,让沥青材料丧失自修复能力,导致在沥青路面受到损坏时,该沥青材料无法对路面进行修复。
本发明的制备工艺可以让微胶囊的结构为一层一层逐渐包覆,这样可以提高微胶囊的稳定性与安全性,让微胶囊在没有受到外力作用时不会轻易破碎。本发明中沥青材料具有自修复功能,能够增加沥青路面的耐久性,延长沥青路面的养护周期,让沥青路面使用时间更久,从而减少沥青路面维护次数,让沥青路面维护费用降低,具有很好的社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明实施例中微胶囊的结构示意图;
图2为本发明实施例中微胶囊的制备工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,其包括以下步骤:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡10-50min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在70-100℃蒸养30-60min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在180-250℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1000-1800r/min,搅拌时间为10-30min。
本实施例制备工艺中制得的微胶囊粒径为0.5-4.5mm,内膜厚度为0.1-0.5mm,外膜厚度为0.1-0.5mm。通过制粒操作,让微胶囊的粒径可控,适当的大小便于与沥青混合均匀。通过在粗制颗粒外依次包裹内膜和外膜,让微胶囊的膜层厚度可控,适当的厚度便于使用中将微胶囊破碎,微胶囊内的成分流出对路面进行修复。
本实施例中先将包裹材料浸泡在囊芯中,让囊芯与包裹材料混合,可以使包裹材料的稳定性增强,进一步提高沥青材料的自修复功能,将其混合物烘干制粒便于后续对粗制颗粒包裹外膜,使得包裹外膜操作更加简单。设置浸泡时间10-50min,可以让囊芯更好的与包裹材料混合,避免未混合完全的现象,让包裹材料与囊芯分离,降低沥青材料的自修复性能。然后用多孔材料对粗制颗粒包裹内膜,多孔材料表面具有很多孔洞,在低温时可以很好的包裹粗制颗粒,在高温时粗制颗粒融化,多孔材料可以让溶液均匀地流入到路面各处,从而让路面碎石重新粘连,达到修复路面的目的。再用阻燃材料包裹二层内膜,包裹后在70-100℃蒸养30-60min,温度高时可以让多孔材料及阻燃材料将粗制颗粒包裹更紧密,蒸养可以保证多孔材料或阻燃材料与粗制颗粒不容易散开,进一步增强它们的紧实程度。然后再用囊壁包裹以形成第一外膜,由于囊壁的稳定性高且力学性能好,囊壁包覆可以让粗制颗粒又增加了一层保护层,能够进一步增强粗制颗粒的稳定性与安全性。此外,再用相变材料包裹以形成第二外膜,利用材料的相变特点,能够让得到的微胶囊可以根据外界温度变化调节自身温度,在将微胶囊应用在沥青路面时,即使高温天气下,微胶囊可以让沥青路面整体自身的温度受外界温度影响较低,较好的避免了沥青路面在高温下严重软化,从而达到保护沥青路面的目的。相变材料,阻燃材料和相变材料搭配使用,阻燃材料可以阻止相变材料中的潜热进入到囊壁内,让囊壁内包覆的粗制颗粒稳定性较好。
本实施例中多孔材料可以包括稻壳灰、粉煤灰和活性炭中的一种。多孔材料优选为活性炭,活性炭具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团,其特异性吸附能力强,可以让其它物质更好的吸附在活性炭上。选择多孔材料将囊芯和包裹材料再次包覆,可以进一步对囊芯及包裹材料进行保护,让微胶囊的稳定性进一步提高,并且在微胶囊破碎后,多孔材料可以让微胶囊内的物质均匀流出,从而让微胶囊内的物质能够更好的对路面进行修复。
相变材料能够让得到的微胶囊可以根据外界温度变化调节自身温度,在将微胶囊应用在沥青路面时,即使高温天气下,微胶囊可以让沥青路面整体自身的温度受外界温度影响较低,较好的避免了沥青路面在高温下严重软化,从而达到保护沥青路面的目的。将沥青融化后与微胶囊混合,可以避免沥青硬度高使得微胶囊破碎,致使沥青材料还没有应用到路面时,微胶囊已经破碎,让沥青材料丧失自修复能力,导致在沥青路面受到损坏时,该沥青材料无法对路面进行修复。相变材料的具体原理是:当沥青材料应用在沥青路面时,外界温度升高到相变材料的相变温度时,相变材料将进行相态转换,吸收并储存大量热量,使得沥青路面中主要的沥青的温度变化并不多,从而增加了沥青路面的高温稳定性,降低了沥青路面软化程度,从而达到保护沥青路面的目的,延长沥青路面的养护周期。
将沥青在180-250℃融化后与微胶囊混合,在1000-1800r/min搅拌10-30min,沥青融化其硬度降低,在和微胶囊混合时不会让微胶囊破碎,高转速搅拌是为了让沥青和微胶囊混合更加均匀,从而让得到的沥青材料性能更好。搅拌时间不宜太长,转速不宜过大,避免微胶囊破碎,让制得的沥青材料修复能力降低,甚至没有修复能力。
本实施例中沥青与微胶囊的质量比为100:(0.1-10),按照该比例制得的沥青材料,可以更好的利用微胶囊对沥青路面进行修复,增强沥青路面的力学性能。
本实施例中包裹材料包括明胶,十二烷基苯磺酸钠,环氧乙烷,沥青再生剂,聚甲基丙烯酸甲酯和二氯甲烷。包裹材料的制备方法是:将明胶、十二烷基硫酸钠和环氧乙烷加水混合,得到第一溶液,将沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷,得到第二溶液,将第一溶液加入到第二溶液中,得到悬浊液,将悬浊液进行真空抽滤,得到沉淀,将沉淀在100-150℃干燥30-90min。
明胶是一种大分子的亲水胶体,可以用作乳化剂、稳定剂或增稠剂等。十二烷基苯磺酸钠是常用的阴离子型表面活性剂,可以用作乳化剂。环氧乙烷是一种非离子型乳化剂。将明胶、十二烷基苯磺酸钠和环氧乙烷搭配使用,其乳化效果更好,乳化速度更快。将沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷,由于二氯甲烷是一种不可燃低沸点溶剂,在高温条件下性质稳定,用作沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯的溶剂,不仅不会影响沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯的性能,还可以对其性能进行保护,减少高温对其的影响。将明胶、十二烷基苯磺酸钠、环氧乙烷与沥青再生剂、聚甲基丙烯酸甲酯、二氯甲烷组合使用,可以将沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯很好的乳化增稠,便于后续对沥青路面进行修复。
本实施例中囊芯可以包括糖醛抽出油和芳烃油中的一种,囊壁可以包括密胺树脂、环氧树脂、脲醛树脂和密醛树脂中的一种,囊芯和囊壁的质量比为1:1-3:1。相变材料可以包括相变调温砂浆、脂肪酸有机相变材料、石蜡有机相变材料和结晶水合盐无机相变材料中的一种。
囊芯选择糖醛抽出油或芳烃油,主要是因为芳烃油或糖醛抽出油都是很好的石油化工基本原料,囊芯与包裹材料结合可以进一步提高沥青材料的修复能力。详细地,囊壁优选为密胺树脂,密胺树脂具有较大的化学活性,很高的胶接强度,耐水能力强,热稳定性高,低温固化能力较强,耐磨性好,固化快,密胺树脂用作囊壁材料,可以进一步提高得到的微胶囊的热稳定性、耐水耐磨能力等。将囊芯和囊壁的质量比为1:1-3:1,适合的比例可以让得到的微胶囊性质更稳定。
相变材料主要是利用本身可以根据外界的温度进行相态转变,从而实现对吸收能量的转换,从而对沥青材料进行保护,让其热稳定性更好。相变材料优选为结晶水合盐无机相变材料,其耐久性和热稳定性更好,从而提高沥青材料的耐久性与热稳定性。有机相变材料相较于无机相变材料,其稳定性次之,因此为得到更好的沥青材料,本实施例中相变材料优选为无机相变材料,无机相变材料还可以是熔融盐无机相变材料。
本实施例中阻燃材料可以为氢氧化铝、硼酸锌和氢氧化镁中的一种或多种。设置阻燃材料,可以很好让相变材料中储存的大量热量不会引起沥青材料性能变化,增强沥青材料的稳定性。在沥青材料对沥青路面进行修复后,阻燃材料可以很好的防止沥青路面燃烧,进一步保护沥青路面。
一种基于相变胶囊的沥青材料,该沥青材料由上述的沥青材料的制备工艺制得。得到的沥青材料可以对沥青路面进行修复,从而增加沥青路面的耐久性,延长沥青路面的养护周期。
本发明制得的沥青材料用来铺路后,可以让沥青路面的力学性能或热稳定性提高50%左右,从而让沥青路面使用时间更长。此沥青材料对沥青路面进行修复的原理是:沥青材料受到外界较大的压力时,微胶囊破碎,微胶囊中的物质流出对沥青路面进行修复,破碎后,胶囊中流出的物质将损坏的路面重新进行粘结,避免路面的损坏高速扩散,操作简单,使用方便,人工成本低。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,其具体包括以下步骤:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡30min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在80℃蒸养40min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在200℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1200r/min,搅拌时间为20min。
本实施例中沥青与微胶囊的质量比为100:6,囊芯为芳烃油,囊壁为密胺树脂,囊芯和囊壁的质量比为1:1,相变材料为结晶水合盐无机相变材料,阻燃材料为氢氧化铝和硼酸锌,包裹材料为明胶,十二烷基苯磺酸钠,环氧乙烷,沥青再生剂,聚甲基丙烯酸甲酯和二氯甲烷。
实施例2
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,本实施例同实施例1不同的是操作条件发生变化,具体是:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡10min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在70℃蒸养30min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在180℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1000r/min,搅拌时间为10min。
本实施例中其余材料同实施例1相同。
实施例3
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,本实施例同实施例1不同的是操作条件发生变化,具体是:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡50min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在100℃蒸养60min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在250℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1800r/min,搅拌时间为30min。
本实施例中其余材料同实施例1相同。
实施例4
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,本实施例同实施例1不同的是操作条件发生变化,具体是:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡20min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在85℃蒸养50min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在230℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1500r/min,搅拌时间为25min。
本实施例中其余材料同实施例1相同。
实施例5
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,本实施例同实施例1不同的是没有阻燃材料,具体是:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料放入囊芯中浸泡30min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,包裹后在80℃蒸养40min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在200℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1200r/min,搅拌时间为20min。
本实施例中其余材料同实施例1相同。
实施例6
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,其具体包括以下步骤:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡30min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在80℃蒸养40min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在200℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1200r/min,搅拌时间为20min。
本实施例中囊芯为糖醛抽出油油,囊壁为环氧树脂,囊芯和囊壁的质量比为3:1,相变材料为脂肪酸有机相变材料,阻燃材料为氢氧化镁。
实施例7
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,其具体包括以下步骤:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡30min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在80℃蒸养40min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在200℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1200r/min,搅拌时间为20min。
本实施例中沥青与微胶囊的质量比为100:0.1,囊芯和囊壁的质量比为2:1。
实施例8
一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,其具体包括以下步骤:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将包裹材料加入囊芯中浸泡30min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,再加入阻燃材料包裹以形成二层内膜,包裹后在80℃蒸养40min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;取沥青,将沥青在200℃融化,向融化后的沥青中加入微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1200r/min,搅拌时间为20min。
本实施例中沥青与微胶囊的质量比为100:10,囊芯和囊壁的质量比为1.5:1。
试验结果
将实施例1-8得到的沥青材料分别投入到道路中使用,再选择一个使用普通沥青材料的道路作为对比例,该试验中的道路均禁止货车通行,在一年后对道路路面情况进行统计,具体如表1所示:
表1路面情况统计
Figure BDA0003273553960000121
Figure BDA0003273553960000131
根据表1可知,实施例1制得的沥青材料相比较实施例2-8的沥青材料,其损坏程度低、养护次数少、养护间隔周期长。因此可以得出:在实施例1的条件下制得的沥青材料其对路面的修复能力更好,耐磨损能力更强,沥青路面的使用时间更长。实施例1-8与对比例相比,使用本发明中的沥青材料道路损坏程度低,由此可知本发明中的沥青材料在温度起伏较大时,也能够较好的保持沥青路面的结构稳定性在温度起伏较大时,也能够较好的保持沥青路面的结构稳定性。
综上所述,本发明实施例的基于相变胶囊的沥青材料和基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,微胶囊可以根据外界温度变化调节自身温度,在将微胶囊应用在沥青路面时,即使高温天气下,微胶囊可以让沥青路面自身的温度比外界温度低,避免沥青路面在高温下软化,从而达到保护沥青路面的目的。将沥青融化后与微胶囊混合,可以避免沥青硬度高使得微胶囊破碎,致使沥青材料还没有应用到路面时,微胶囊已经破碎,让沥青材料丧失自修复能力,导致在沥青路面受到损坏时,该沥青材料无法对路面进行修复。
本发明的制备工艺可以让微胶囊的结构为一层一层逐渐包覆,这样可以提高微胶囊的稳定性与安全性,让微胶囊在没有受到外力作用时不会轻易破碎。本发明中沥青材料具有自修复功能,能够增加沥青路面的耐久性,延长沥青路面的养护周期,让沥青路面使用时间更久,从而减少沥青路面维护次数,让沥青路面维护费用降低,具有很好的社会效益。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。

Claims (10)

1.一种基于相变胶囊的沥青材料的制备工艺,其特征在于,其包括以下步骤:
取包裹材料,囊芯,多孔材料,囊壁和相变材料,将所述包裹材料加入所述囊芯中浸泡10-50min,然后将其烘干制粒得到粗制颗粒,用多孔材料对粗制颗粒包裹以形成内膜,包裹后在70-100℃蒸养30-60min,然后再依次用囊壁包裹以形成第一外膜,用相变材料包裹以形成第二外膜,得到微胶囊颗粒;
取沥青,将所述沥青在180-250℃融化,向融化后的所述沥青中加入所述微胶囊颗粒,搅拌混合,搅拌速率为1000-1800r/min,搅拌时间为10-30min。
2.根据权利要求1所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,所述包裹材料包括明胶,十二烷基苯磺酸钠,环氧乙烷,沥青再生剂,聚甲基丙烯酸甲酯和二氯甲烷。
3.根据权利要求2所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,所述包裹材料的制备方法是:将所述明胶、所述十二烷基硫酸钠和所述环氧乙烷加水混合,得到第一溶液,将所述沥青再生剂和所述聚甲基丙烯酸甲酯溶于所述二氯甲烷,得到第二溶液,将所述第一溶液加入到所述第二溶液中,得到悬浊液,将所述悬浊液进行真空抽滤,得到沉淀,将所述沉淀在100-150℃干燥30-90min。
4.根据权利要求1所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,所述囊芯包括糖醛抽出油和芳烃油中的一种。
5.根据权利要求1所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,所述囊壁包括密胺树脂、环氧树脂、脲醛树脂和密醛树脂中的一种。
6.根据权利要求1所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,所述囊芯和所述囊壁的质量比为1-3:1。
7.根据权利要求1所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,所述相变材料包括相变调温砂浆、脂肪酸有机相变材料、石蜡有机相变材料和结晶水合盐无机相变材料中的一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,在蒸养之前,还包括加入阻燃材料以形成二层内膜。
9.根据权利要求8所述的沥青材料的制备工艺,其特征在于,所述阻燃材料为氢氧化铝、硼酸锌和氢氧化镁中的一种或多种。
10.一种基于相变胶囊的沥青材料,其特征在于,所述沥青材料由如权利要求1-9任一项所述的沥青材料的制备工艺制备而得。
CN202111108955.5A 2021-09-22 2021-09-22 一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺 Active CN113861704B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111108955.5A CN113861704B (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111108955.5A CN113861704B (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113861704A true CN113861704A (zh) 2021-12-31
CN113861704B CN113861704B (zh) 2022-09-20

Family

ID=78993167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111108955.5A Active CN113861704B (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113861704B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116514457A (zh) * 2023-05-23 2023-08-01 四川公路桥梁建设集团有限公司 一种阻燃沥青混合料及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000034423A (ja) * 1998-07-21 2000-02-02 Kawasaki Steel Metal Products & Engineering Inc 水分散型粉末コーティング剤および屋根材の補修工法
US20080008858A1 (en) * 2006-07-08 2008-01-10 Hong Keith C Roofing Products Containing Phase Change Materials
KR20120019497A (ko) * 2012-01-31 2012-03-06 이원목 마이크로캡슐상의 상변화물질을 함유한 건설토목재료 및 그 제조방법
CN105647166A (zh) * 2014-12-05 2016-06-08 中国石油化工股份有限公司 一种相变储能型沥青聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
CN106830739A (zh) * 2017-03-01 2017-06-13 长安大学 一种沥青混凝土裂缝自愈微胶囊及制备方法
CN108752952A (zh) * 2018-06-01 2018-11-06 谭忆秋 沥青修复剂微胶囊及其制备方法和应用
CN109852350A (zh) * 2019-01-28 2019-06-07 长安大学 一种双层相变微胶囊及制备方法和其应用
CN111303646A (zh) * 2020-03-26 2020-06-19 山东交通学院 一种基于相变微胶囊实现自调温的改性沥青
WO2021100343A1 (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 富士フイルム株式会社 アスファルト混合物、舗装方法、及びアスファルト硬化物の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000034423A (ja) * 1998-07-21 2000-02-02 Kawasaki Steel Metal Products & Engineering Inc 水分散型粉末コーティング剤および屋根材の補修工法
US20080008858A1 (en) * 2006-07-08 2008-01-10 Hong Keith C Roofing Products Containing Phase Change Materials
KR20120019497A (ko) * 2012-01-31 2012-03-06 이원목 마이크로캡슐상의 상변화물질을 함유한 건설토목재료 및 그 제조방법
CN105647166A (zh) * 2014-12-05 2016-06-08 中国石油化工股份有限公司 一种相变储能型沥青聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
CN106830739A (zh) * 2017-03-01 2017-06-13 长安大学 一种沥青混凝土裂缝自愈微胶囊及制备方法
CN108752952A (zh) * 2018-06-01 2018-11-06 谭忆秋 沥青修复剂微胶囊及其制备方法和应用
CN109852350A (zh) * 2019-01-28 2019-06-07 长安大学 一种双层相变微胶囊及制备方法和其应用
WO2021100343A1 (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 富士フイルム株式会社 アスファルト混合物、舗装方法、及びアスファルト硬化物の製造方法
CN111303646A (zh) * 2020-03-26 2020-06-19 山东交通学院 一种基于相变微胶囊实现自调温的改性沥青

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
裴建新: "沥青裂缝自修复微胶囊的制备与表征", 《化工进展》 *
郑木莲等: "沥青材料微胶囊自修复技术研究进展", 《中国科技论文》 *
闫瑾 等: "抑制沥青路面高温病害的微胶囊型相变调温剂研究", 《材料工程》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116514457A (zh) * 2023-05-23 2023-08-01 四川公路桥梁建设集团有限公司 一种阻燃沥青混合料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113861704B (zh) 2022-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110669345B (zh) 一种缓释型沥青改性再生剂及其制备方法
CN102174269B (zh) 一种镁铝基层状双氢氧化物耐老化sbs改性沥青及其制备方法
CN113861704B (zh) 一种基于相变胶囊的沥青材料及其制备工艺
CN109852085B (zh) 一种高粘改性沥青及其制备方法
CN103242496B (zh) 一种室温自修复用的多层微胶囊及其制备方法和应用
CN109705365B (zh) 一种环保型复合改性沥青的制备方法
CN107188461A (zh) 一种掺入北美孚玄武岩纤维透水沥青混合料的制备方法
CN106732222A (zh) 沥青裂缝自修复微胶囊及其制备方法
CN103709771A (zh) 稳定型成品温拌橡胶改性沥青及其制备方法
CN106147258A (zh) 沥青再生剂及其制备方法
CN113248938A (zh) 一种潮湿固化聚氨酯改性冷拌沥青及其制备方法
CN105348832A (zh) 一种高粘抗车辙性能改性沥青及加工方法
CN104327521A (zh) 旧沥青路面材料常温活化再生剂及其制备方法
CN114539722A (zh) 一种适用于厂拌热再生的缓释型再生剂及其制备方法
CN101759959A (zh) 一种具有高阻隔性能的脲醛树脂微胶囊壁材及其制备方法
CN113698138A (zh) 一种rap高掺量的再生混合料、其制备方法及应用
CN103301818A (zh) 一种纤维状高分子吸附材料的制备方法
CN101735605B (zh) 塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材料及其制备方法
CN111943570A (zh) 一种透水抗冻沥青环保材料及其制备方法
CN113861489B (zh) 一种聚氨酯发泡的泡沫冷拌沥青混合料及其制备方法
CN114539792A (zh) 一种适用于就地热再生的高渗透再生剂及其制备方法
CN112375396A (zh) 一种直投型高性能纳米阻燃沥青改性剂及其制备方法
CN110229535B (zh) 一种多孔硅胶复合改性橡胶沥青的制备方法
CN106118095A (zh) 一种可再生沥青混合料及其制备方法
CN102964857A (zh) 一种辐照废胎胶粉改性沥青及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant