CN112723839A - 一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法 - Google Patents

一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法，包括对基质乳化沥青复合改性：将乳化沥青改性剂缓慢加入基质乳化沥青，搅拌时间5min，搅拌转速400‑500r/min，直至色泽均匀、表面无白色漂浮，形成预成品A；将水性聚氨酯缓慢边搅拌边缓慢加入上述预成品A中，搅拌时间为10min，搅拌转速为600‑700r/min，形成聚氨酯改性常温复合乳液B；将高劲度混合添加剂与集料混合搅拌20S，再将净水入，搅拌20S，形成预成品C；将聚氨酯改性常温复合乳液B均匀喷洒于预成品C上，并搅拌30S，制得水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，较传统改性乳化沥青优势在于，粘附力强，耐磨不剥落、刚韧平衡，加工简单多样，性价比高。

Description

一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法
技术领域
本发明涉及沥青制造技术领域，具体涉及一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法。
背景技术
随着道路网路的快速发展，对道路防护修补的需求量也越来越大。目前，用于道路预防性的材料和修复型的冷补材料，所需量月越来也多。但是，当前的材料存在以下问题：
(1)，在寒冷的冬季，材料易发生脆裂，降低使用寿命；
(2)，材料本身硬度不够，抗车辙性能差，使用寿命短；
(3)，材料生产繁琐、生产时消耗能源过多，费事耗力，施工不方便等缺陷。
因此，如何制作一种新型的混合料，便于加工制作、现场施工，并具备耐高温、抗低温冻裂性能、粘附性能、抗车辙性能、制作成本、使用寿命长等综合性能优异特点，以便适用于道路预防和修复，是当前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中用于道路预防性的材料和修复型的冷补材料所存在的问题。本发明的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法，较传统改性乳化沥青优势在于，粘附力强，耐磨不剥落、刚韧平衡，加工简单多样，性价比高，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，包括以下组分及各组分的重量份数为：
聚氨酯改性常温复合乳液：11-12份；
集料：100份；
高劲度混合添加剂：2份；
水：2份；
水性聚氨酯：2-3份，
所述聚氨酯改性常温复合乳液，包括以下组分及各组分的重量份数为：
基质乳化沥青：100份；
乳化沥青改性剂：2份，该乳化沥青改性剂含环氧基团、乙烯基团，并含C-F强化学键以及Si-O化学柔顺键；
单组份水性聚氨酯：2-3份。
前述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，所述基质乳化沥青为由0#重交道路石油沥青乳化而成。
前述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，所述乳化沥青改性剂为单组份水性聚氨酯类物质。
前述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，所述单组份水性聚氨酯类物质为丙烯酸类物质。
前述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：所述高劲度混合添加剂为特殊水泥、胶粉和活化剂类物质混合组成，且各组分的重量份数为：
特殊水泥：60-75份；胶粉：2-10份；活化剂类物质：3-15份。
前述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：所述特殊水泥为硫铝酸盐类水泥。
一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料的制配方法，包括以下步骤，
步骤(A)，对基质乳化沥青复合改性：将乳化沥青改性剂缓慢加入基质乳化沥青，搅拌时间5min，搅拌转速400-500r/min，直至色泽均匀、表面无白色漂浮，形成预成品A；
步骤(B)，将水性聚氨酯缓慢边搅拌边缓慢加入上述预成品A中，搅拌时间为10min，搅拌转速为600-700r/min，形成聚氨酯改性常温复合乳液B；
步骤(C)，将上述高劲度混合添加剂与集料混合搅拌20S，再将净水入，搅拌20S，形成预成品C；
步骤(D)，将聚氨酯改性常温复合乳液B均匀喷洒于预成品C上，并搅拌30S，制得水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料。
前述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料的制配方法，步骤(A)-步骤(D)在常温下操作完成。
本发明的有益效果是：本发明的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法，较传统改性乳化沥青优势在于，粘附力强，耐磨不剥落、刚韧平衡，加工简单多样，性价比高，并具有以下特点：
(1)，聚氨酯改性常温复合乳液与预成品C水中固化剂产生交联反应，并外加的高劲度混合添加剂均有快速脱水作用，能使水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料在常温2-3小时固化，在道路预防和修复的现场方便施工，解决交通压力；
(2)，水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料在常温下制作，能够节约能源、比热沥青节省大量的热能，降低污染物的排放量，节能减排；
(3)，改善施工条件、减少污染环境冷拌料为常温施工，避免加热，减少了环境污染，改善施工人员的工作条件。
附图说明
图1是本发明的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，包括以下组分及各组分的重量份数为：
聚氨酯改性常温复合乳液：11-12份；
集料：100份；
高劲度混合添加剂：2份；
水：2份；
水性聚氨酯：2-3份，
所述聚氨酯改性常温复合乳液，包括以下组分及各组分的重量份数为：
基质乳化沥青：100份；
乳化沥青改性剂：2份，该乳化沥青改性剂含环氧基团、乙烯基团，并含C-F强化学键以及Si-O化学柔顺键；
单组份水性聚氨酯：2-3份。
优选的，所述基质乳化沥青为由0#重交道路石油沥青乳化而成，所述乳化沥青改性剂为单组份水性聚氨酯类物质，具体的该单组份水性聚氨酯类物质为丙烯酸类物质，具有增粘耐磨作用，复合时相容性好，能达到刚韧平衡的效果，该乳化沥青改性剂含环氧基团、乙烯基团，并含C-F强化学键以及Si-O化学柔顺键，既与沥青中极性组分溶解度参数相近，分散改性均匀，又能改进沥青基质的高温稳定性和低温柔韧性。
所述高劲度混合添加剂为特殊水泥、胶粉和活化剂类物质混合组成，且各组分的重量份数为：
特殊水泥：60-75份；胶粉：2-10份；活化剂类物质：3-15份，所述特殊水泥为硫铝酸盐类水泥，不是硅酸盐水泥，这类高劲度混合添加剂遇水反应成一种微纤维状的结晶水化产物，能够加快水性混合料的固化和早期强度，提高冷拌固化的效率。
如图1所示，本发明的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料的制配方法，按照上述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌的材料配比，准备好原料，并包括以下步骤，
步骤(A)，对基质乳化沥青复合改性：将乳化沥青改性剂缓慢加入基质乳化沥青，搅拌时间5min，搅拌转速400-500r/min，直至色泽均匀、表面无白色漂浮，形成预成品A；
步骤(B)，将水性聚氨酯缓慢边搅拌边缓慢加入上述预成品A中，搅拌时间为10min，搅拌转速为600-700r/min，形成聚氨酯改性常温复合乳液B；
步骤(C)，将上述高劲度混合添加剂与集料混合搅拌20S，再将净水入，搅拌20S，形成预成品C；
步骤(D)，将聚氨酯改性常温复合乳液B均匀喷洒于预成品C上，并搅拌30S，制得水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料。
本发发明的步骤(A)-步骤(D)在常温下操作完成，能够节约能源、比热沥青节省大量的热能，降低污染物的排放量，节能减排。
对本发明制备的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料的性能进行检测，要求复合《公路沥青施工技术规范》如下表1，
表1公路沥青施工技术规范
Figure BDA0002866244360000061
按试验室试验和结合实际施工经验确定的混合料的级配范围将集料复配成所需的混合料如下表2：
表2设计级配范围要求
Figure BDA0002866244360000062
为了保证常温沥青超粘超薄面层质量，其混合料应满足下表3的要求。
表3常温沥青超粘超薄面层混合料技术要求
Figure BDA0002866244360000063
Figure BDA0002866244360000071
根据上述要求配置的的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，较传统改性乳化沥青优势在于，粘附力强，耐磨不剥落、刚韧平衡，加工简单多样，性价比高，具有良好的应用前景。
综上所述，本发明的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料及其制备方法，还具有以下特点：
(1)，聚氨酯改性常温复合乳液与预成品C水中固化剂产生交联反应，并外加的高劲度混合添加剂均有快速脱水作用，能使水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料在常温2-3小时固化，在道路预防和修复的现场方便施工，解决交通压力；
(2)，水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料在常温下制作，能够节约能源、比热沥青节省大量的热能，降低污染物的排放量，节能减排；
(3)，改善施工条件、减少污染环境冷拌料为常温施工，避免加热，减少了环境污染，改善施工人员的工作条件。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：包括以下组分及各组分的重量份数为：
聚氨酯改性常温复合乳液：11-12份；
集料：100份；
高劲度混合添加剂：2份；
水：2份；
水性聚氨酯：2-3份，
所述聚氨酯改性常温复合乳液，包括以下组分及各组分的重量份数为：
基质乳化沥青：100份；
乳化沥青改性剂：2份，该乳化沥青改性剂含环氧基团、乙烯基团，并含C-F强化学键以及Si-O化学柔顺键；
单组份水性聚氨酯：2-3份。
2.根据权利要求1所述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：所述基质乳化沥青为由0#重交道路石油沥青乳化而成。
3.根据权利要求1所述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：所述乳化沥青改性剂为单组份水性聚氨酯类物质。
4.根据权利要求3所述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：所述单组份水性聚氨酯类物质为丙烯酸类物质。
5.根据权利要求1所述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：所述高劲度混合添加剂为特殊水泥、胶粉和活化剂类物质混合组成，且各组分的重量份数为：
特殊水泥：60-75份；胶粉：2-10份；活化剂类物质：3-15份。
6.根据权利要求5所述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料，其特征在于：所述特殊水泥为硫铝酸盐类水泥。
7.基于权利要求1-6所述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤（A），对基质乳化沥青复合改性：将乳化沥青改性剂缓慢加入基质乳化沥青，搅拌时间5min，搅拌转速400-500r/min，直至色泽均匀、表面无白色漂浮，形成预成品A；
步骤（B），将水性聚氨酯缓慢边搅拌边缓慢加入上述预成品A中，搅拌时间为10min，搅拌转速为600-700r/min，形成聚氨酯改性常温复合乳液B；
步骤（C），将上述高劲度混合添加剂与集料混合搅拌20S，再将净水入，搅拌20S，形成预成品C；
步骤（D），将聚氨酯改性常温复合乳液B均匀喷洒于预成品C上，并搅拌30S，制得水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料。
8.根据权利要求7所述的水性环保聚氨酯改性乳化沥青冷拌料的制配方法，其特征在于：步骤（A）-步骤（D）在常温下操作完成。
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