CN116161899A - 一种可促进固化的聚氨酯混合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可促进固化的聚氨酯混合料及其制备方法。所述聚氨酯混合料包括以下组成：级配型矿料，聚氨酯，以及复合固化材料，所述复合固化材料的内部存在有固化剂；其中，以所述聚氨酯混合料的总质量计，所述复合固化材料的含量为0.1％以上，优选为0.1％‑5％。本发明的聚氨酯混合料中包含有复合固化材料。通过使用复合固化材料能够提高聚氨酯混合料的固化程度，使聚氨酯混合料获得更好的路用性能。本发明的聚氨酯混合料的制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。

Description

一种可促进固化的聚氨酯混合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可促进固化的聚氨酯混合料及其制备方法，属于新材料及其新材料应用领域。
背景技术
沥青路面由于平整性好，行车舒适，噪音低等优点，使沥青路面成为现阶段应用最广泛的路面形式，沥青也成为最重要的路面结合料材料。沥青作为一种石油炼化的产品，其具有较强的温度敏感性，冬季低温易开裂，夏季高温易软化。为了克服沥青使用中温度敏感性，通常会采用聚合物对沥青进行改性。聚合物包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、天然橡胶(NR)、聚氨酯(PU)等。
通过聚合物改性，沥青材料的低温抗裂性、高温稳定性得到有效提高。但沥青改性过程中，首先需要对沥青和改性剂加热，增加了能耗，其次沥青改性需要溶胀、剪切、发育多个环节，工艺流程较多，另外沥青改性需要克服沥青与聚合物相容性等难题。因此，越来越多的研究人员开展沥青结合料替代性研究工作，采用一种新型的结合料提高混合料的路用性能。
聚氨酯材料是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，其原料主要包括异氰酸酯和多元醇(胺)，由于异氰酸酯和多元醇种类多，聚氨酯材料可控性强。一些研究人员提出将聚氨酯(PU)作为替代沥青的结合料。聚氨酯从分子结构上可以分为“软段”和“硬段”，软段提供低温可变形能力，硬段提供强度和高温稳定性，使得聚氨酯具有优异的力学性能。研究发现聚氨酯混合料部分路用性能相比于普通沥青混合料提高5～10倍，其被认为是一种“新一代”路面结合料材料。
用于路面的聚氨酯结合料包括双组份聚氨酯和单组份聚氨酯，由于双组份聚氨酯使用前需要精准计量、均匀混合等原因，现阶段聚氨酯路面多采用单组份聚氨酯。单组份聚氨酯是一种反应型结合料，其需要与空气中的水分接触，发生反应完成聚氨酯固化。但在实际应用中，单组份聚氨酯与集料拌合完成后摊铺到路面，经过压路机碾压，形成密实的混合料(尤其是密级配混合料)。路面表面单组份聚氨酯可以与空气水分充分接触完成固化，但是内部和下层聚氨酯结合料难与空气中水分充分接触，使得单组份聚氨酯结合料固化出现困难，影响聚氨酯混合料固化成型及路用性能。
发明内容
发明要解决的问题
鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明首先提供一种可促进固化的聚氨酯混合料，本发明的聚氨酯混合料中包含有复合固化材料。通过使用复合固化材料能够使聚氨酯混合料充分固化成型，使聚氨酯混合料获得更好的路用性能。
进一步地，本发明还提供一种聚氨酯混合料的制备方法，该制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
进一步地，本发明还提供一种聚氨酯混合料试件及其制备方法，本发明的聚氨酯混合料试件固化效果优异，具有优异的路用性能。
用于解决问题的方案
本发明提供一种聚氨酯混合料，其包括以下组成：
级配型矿料，
聚氨酯，以及
复合固化材料，所述复合固化材料的内部存在有固化剂；其中，
以所述聚氨酯混合料的总质量计，所述复合固化材料的含量为0.1％以上，优选为0.1％-5％。
根据本发明所述的聚氨酯混合料，其中，所述复合固化材料包括多孔材料和固化剂；优选地，所述固化剂与所述多孔材料的质量比为0.05-0.3:1。
根据本发明所述的聚氨酯混合料，其中，所述多孔材料包括分子筛、含有微孔或介孔的陶瓷、含有微孔或介孔的细集料、沸石、有序介孔材料中的一种或两种以上的组合；和/或
所述固化剂包括水、多元醇、多元胺中的一种或两种以上的组合。
根据本发明所述的聚氨酯混合料，其中，以所述聚氨酯混合料的总质量为100％计，所述级配型矿料的含量为90％以上，所述聚氨酯的含量为3-9.9％。
根据本发明所述的聚氨酯混合料，其中，所述级配型矿料的级配范围为：
粒径为小于2.36mm的矿料含量为30-45％，粒径为2.36-4.75mm的矿料含量10-22％，粒径为4.75-9.5mm的矿料含量为25-35％，粒径为9.5mm以上的矿料含量为15-32％。
本发明还提供一种聚氨酯混合料的制备方法，其包括将本发明所述的聚氨酯混合料的各组分混合的步骤；优选地，所述制备方法包括以下步骤：
制备复合固化材料的步骤；
将所述复合固化材料与所述聚氨酯混合料的其它组分混合的步骤。
根据本发明所述的聚氨酯混合料的制备方法，其中，所述复合固化材料的制备方法包括以下步骤：对多孔材料进行加热后与固化剂混合后常温干燥，使所述多孔材料的表面的固化剂挥发且内部存在有固化剂，得到复合固化材料。
本发明还提供一种聚氨酯混合料试件，其包括根据本发明所述的聚氨酯混合料。
本发明又提供一种根据本发明所述的聚氨酯混合料试件制备方法，其包括以下步骤：
将聚氨酯混合料混合后旋转压实成型，得到成型体；
使所述成型体的表面与空气接触，并进行养生；
在进行养生的过程中，每间隔0.5-5小时的时间，对所述成型体加热一次；
养生完成后，得到聚氨酯混合料试件。
根据本发明所述的聚氨酯混合料试件的制备方法，其中，采用微波加热的方式，对所述成型体进行加热；优选地，所述微波加热的功率为100-1000w。
发明的效果
本发明的聚氨酯混合料中包含有复合固化材料。通过使用复合固化材料能够提高聚氨酯混合料的固化程度，使聚氨酯混合料获得更好的路用性能。
本发明的聚氨酯混合料的制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
本发明的聚氨酯混合料试件固化效果优异，具有优异的路用性能。
附图说明
图1示出了本发明的一种聚氨酯混合料试件的制备流程图。
具体实施方式
以下将详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
如无特殊声明，本说明书中所使用的单位均为国际标准单位，并且本发明中出现的数值，数值范围，均应当理解为包含了工业生产中所不可避免的***性误差。
本说明书中，使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。
本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中，并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
本说明书中，使用“常温”、“室温”时，其温度可以是10-25℃。
<第一方面>
本发明的第一方面提供一种聚氨酯混合料，其包括以下组成：
级配型矿料，
聚氨酯，以及
复合固化材料，所述复合固化材料的内部存在有固化剂；其中，
以所述聚氨酯混合料的总质量计，所述复合固化材料的含量为0.1％以上，优选为0.1％-5％。
本发明的聚氨酯混合料通过使用复合固化材料能够提高聚氨酯混合料固化程度，使聚氨酯混合料获得更好的路用性能。
在本发明中，所述复合固化材料包括多孔材料和固化剂。本发明通过使用多孔材料吸收固化剂，使所述复合固化材料的内部存在有固化剂。由于多孔材料毛细孔作用，当复合固化材料表面挥发时，多孔材料毛细孔中固化剂仍被保留。将复合固化材料与级配型矿料混后，级配型矿料中含有粒径为小于2.36mm的细矿料，固化剂会随着细矿料均匀分散到级配型矿料中。后续能够与聚氨酯混合料中的异氰酸酯基团反应，使聚氨酯混合料充分固化，进而获得优异路用性能的聚氨酯混合料。
进一步地，在本发明中，所述复合固化材料包括多孔材料和固化剂；优选地，所述固化剂与所述多孔材料的质量比为0.05-0.3:1，例如：0.08:1、0.1:1、0.12:1、0.15:1、0.18:1、0.2:1、0.22:1、0.25:1、0.28:1等。一般而言，当所述固化剂与所述多孔材料的质量比为0.05-0.3:1时，多孔材料中吸收了比较多的固化剂，使固化剂的作用能够最大程度的发挥。
多孔材料就是一种有空隙的无机非金属材料，本发明的发明人发现，固化剂经过毛细作用吸附到空隙后，在正常条件下很难逸出，需要在加热(例如微波加热)等特殊条件下，固化剂才挥发出来。而本发明的固化剂的分子量小能够进入多孔材料中，在加热(例如微波加热)等特殊条件下，固化剂还能挥发出来。
在一些具体的实施方案中，本发明的固化剂是小分子固化剂，所述小分固化剂的分子量为1000Da以下，且小分子固化剂能够与聚氨酯中异氰酸酯反应。具体地，所述固化剂包括水、多元醇、多元胺中的一种或两种以上的组合。
具体地，当固化剂为多元醇时，异氰酸酯与多元醇反应如下：
Figure BDA0004101424120000061
当固化剂为多元胺时，异氰酸酯与多元胺反应如下：
Figure BDA0004101424120000062
当固化剂为水时，异氰酸酯与水反应如下：
Figure BDA0004101424120000063
进一步，所述多元醇可以是1,4-丁二醇、异戊二醇、乙二醇等中的一种或两种以上的组合，所述多元胺可以是乙二胺、间苯二甲胺、三乙胺、二亚乙基三胺等中的一种或两种以上的组合。
在一些具体的实施方案中，对于多孔材料，本发明不作特别限定，可以是本领域中任何可行的多孔材料。具体地，所述多孔材料包括分子筛、含有微孔或介孔的陶瓷、含有微孔或介孔的细集料、沸石、有序介孔材料中的一种或两种以上的组合。
进一步地，本发明的聚氨酯优选指的是单组份聚氨酯。单组份聚氨酯特指端NCO基的聚氨酯树脂，在使用时可以直接将单组份聚氨酯涂覆在需要的位置，让树脂暴露在空气中，与空气中的微量水分发生反应而固化。
在本发明中，以所述聚氨酯混合料的总质量计，所述复合固化材料的含量为0.1％以上，优选为0.1％-5％，例如：0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％等。当所述复合固化材料的含量为0.1％以上时，能够起到一定的固化效果，特别是当所述复合固化材料的含量为0.1％-5％时，固化效果最为优异。这是因为当所述复合固化材料的含量高于5％时，其固化能力过强，一定程度上会影响聚氨酯混合料的其它性能。
在一些具体的实施方案中，以所述聚氨酯混合料的总质量为100％计，所述级配型矿料的含量为90％以上，优选为90-96.9％；例如：91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％等；所述聚氨酯的含量为3-9.9％，例如：3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％等。当所述级配型矿料的含量为90％以上，聚氨酯的含量为3-9.9％时，制备得到的聚氨酯混合料的性能优异。
进一步，在本发明中，使用级配型矿料作为聚氨酯混合料的骨架结构。
具体地，在本发明中，所述级配型矿料的级配范围为：粒径为小于2.36mm的矿料的含量为30-45％，例如：32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％等；粒径为2.36-4.75mm的矿料含量10-22％，例如：12％、14％、16％、18％、20％等；粒径为4.75-9.5mm的矿料含量为25-35％，例如：27％、29％、31％、33％等；粒径为9.5mm以上的矿料含量为15-32％，例如：17％、19％、21％、23％、25％、27％、29％、31％等。当选择上述级配范围的级配型矿料时，其制备得到的聚氨酯混合料的固化效果更为优异。
进一步地，本发明还提供一种聚氨酯混合料的制备方法，其包括将本发明所述的聚氨酯混合料的各组分混合的步骤。
具体地，所述制备方法包括以下步骤：
制备复合固化材料的步骤；
将所述复合固化材料与所述聚氨酯混合料的其它组分混合的步骤。
在一些具体的实施方案中，所述复合固化材料的制备方法包括以下步骤：对多孔材料进行加热干燥，再与固化剂混合后进行表面干燥，使所述多孔材料的表面的固化剂挥发且内部存在有固化剂，得到复合固化材料。
具体地，可以将多孔材料置于微波中进行加热干燥，从而除去毛细孔中的水分。然后将固化剂与多孔材料混合并进行表面干燥，使所述多孔材料的表面的固化剂挥发且内部存在有固化剂，得到复合固化材料。具体地，可以置于常温环境中使多孔材料的表面的固化剂挥发(表面干燥)。这样可以得到内部含有固化剂的多孔材料，即为复合固化材料。
进一步，当使用的固化剂为多元醇或水时，多孔材料与固化剂的质量比可以是1:0.5-100，优选为1:1-10，例如：1:2、1:5、1:8、1:15、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90等。当多孔材料与固化剂的质量比为1:0.5-100时，可以尽可能的使多孔材料浸渍在固化剂中，尽可能多的吸收固化剂，使后续固化剂的作用能够得到最有效的发挥。
当使用的固化剂为多元胺时，可以先将其配制成固化剂溶液，溶液中，固化剂的质量含量可以是10-90％，例如：20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％等。从而使得多孔材料可以浸渍在固化剂溶液中。对于多孔材料和固化剂溶液的质量比，其仍然可以是1:0.5-100，优选为1:1-10，例如：1:2、1:5、1:8、1:15、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90等。当多孔材料与固化剂溶液的质量比为1:0.5-100时，同样能够尽可能的使多孔材料浸渍在固化剂溶液中，尽可能多的吸收固化剂，使后续固化剂的作用能够得到最有效的发挥。
进一步，对于表面干燥的时间，本发明不作特别限定，可以根据需要进行设置，例如：10min-60min等，只要满足表面干燥，且内存有固化剂即可。
在使用该复合固化材料时，复合固化材料内部的固化剂与聚氨酯混合料中的异氰酸酯基团反应使聚氨酯固化剂充分固化，进而获得优异的路用性能的聚氨酯混合料。
在一些具体的实施方案中，将级配型矿料与复合固化材料混合后，再与聚氨酯进行混合，从而获得聚氨酯混合料。对于混合的方式，本发明不作特别限定，可以是本领域中常用的方法进行混合。
<第二方面>
本发明的第二方面提供一种聚氨酯混合料试件，其包括根据本发明第一方面所述的聚氨酯混合料。
本发明的聚氨酯混合料试件固化效果优异，具有优异的路用性能。
在本发明中，当复合固化材料与级配型矿料充分混合后，在聚氨酯混合料的成型过程中，可以按照正常级配和方法成型。
具体地，本发明的聚氨酯混合料试件的制备方法包括以下步骤：
将聚氨酯混合料混合后旋转压实成型，得到成型体；
使所述成型体的表面与空气接触，并进行养生；
在进行养生的过程中，每间隔0.5-5小时，例如1小时、1.5小时、2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时等的时间，对所述成型体加热一次；
养生完成后，得到聚氨酯混合料试件。
通过加热的方法，使多孔材料内部的固化剂蒸发，为聚氨酯的固化提供必要的固化条件。进而有效的解决由于混合料压实后，聚氨酯与空气中水分不能充分接触，影响聚氨酯混合料固化成型的难题。
在一些具体的实施方案中，可以采用微波加热的方式，对所述成型体进行加热。通过控制微波对混合料作用，可以不断的为聚氨酯混合料提供固化剂，固化剂与聚氨酯混合料中的异氰酸酯基团反应，使单组份聚氨酯混合料充分固化，进而获得优异的混合料路用性能。
具体地，在本发明中，对于微波加热的功率，本发明不作特别限定，可以根据需要选择合适的功率。具体地，在本发明中，所述微波加热的功率为100-1000w，例如：200w、400w、600w、800w等。
进一步地，为了使复合固化材料的作用更有效的发挥，可以使成型体的周围和底面采用胶带或橡皮泥封闭，仅使成型体的表面与空气接触，这样可以更好的模拟实际情况，进一步凸显复合固化材料促进单组份聚氨酯固化成型的作用。
实施例
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。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，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例中，AC-13级配如下表1所示；
单组分聚氨酯的生产厂家为万华化学集团股份有限公司。
表1AC-13密级配聚氨酯混凝土混合料矿料级配范围
Figure BDA0004101424120000101
实施例1
首先将加热干燥后的20g分子筛多孔材料(13X型)加入100ml蒸馏水中，在超声振动条件下分子筛多孔材料与水混合30min，然后用滤纸过滤分子筛多孔材料，并在25℃环境蒸发至分子筛多孔材料表面干燥，得到复合固化材料；其中，固化剂与多孔材料的质量比为0.2:1。
按照上述AC-13级配中值称取各档级配型矿料(烘干)1195g，随后称取5g复合固化材料均匀混合在1195g级配型矿料中得到混合产物，然后称取62.4g单组份聚氨酯与混合矿料拌合均匀，得到聚氨酯混合料。
采用旋转压实仪使聚氨酯混合料成型得到成型体。将成型体用胶带将底面和侧面密封(仅留顶面与空气接触)，并将成型体置于恒温恒湿箱(温度25℃，湿度RH50％)养生24h，得到聚氨酯混合料试件。在养生的过程中，成型体每隔2h取出放置于微波试验箱微波加热30s，其中微波功率为300w，然后放回恒温恒湿箱中继续养生。
实施例2
首先将加热干燥后的20g分子筛多孔材料(13X型)加入100ml蒸馏水中，在超声振动条件下分子筛多孔材料与水混合30min，然后用滤纸过滤分子筛多孔材料，并在25℃环境蒸发至分子筛多孔材料表面干燥，得到复合固化材料；其中，固化剂与多孔材料的质量比为0.2:1。
按照上述AC-13级配中值称取各档级配型矿料(烘干)1190g，随后称取10g复合固化材料均匀混合在1190g级配型矿料中得到混合产物，然后称取62.4g单组份聚氨酯与混合产物拌合均匀，得到聚氨酯混合料。
采用旋转压实仪使聚氨酯混合料成型得到成型体。将成型体用胶带将底面和侧面密封(仅留顶面与空气接触)，并将成型体置于恒温恒湿箱(温度25℃，湿度RH50％)养生24h，得到聚氨酯混合料试件。在养生的过程中，成型体每隔2h取出放置于微波试验箱微波加热30s，其中微波加热器功率为300w，然后放回恒温恒湿箱中继续养生。
实施例3
首先将加热干燥后的20g分子筛多孔材料(13X型)加入100ml蒸馏水中，在超声振动条件下分子筛多孔材料与水混合30min，然后用滤纸过滤分子筛多孔材料，并在25℃环境蒸发至分子筛多孔材料表面干燥，得到复合固化材料；其中，固化剂与多孔材料的质量比为0.2:1。
按照上述AC-13级配中值称取各档级配型矿料(烘干)1185g，随后称取15g复合固化材料均匀混合在1185g级配型矿料中得到混合产物，然后称取62.4g单组份聚氨酯与混合产物拌合均匀，得到聚氨酯混合料。
采用旋转压实仪使聚氨酯混合料成型得到成型体。将成型体用胶带将底面和侧面密封(仅留顶面与空气接触)，并将成型体置于恒温恒湿箱(温度25℃，湿度RH50％)养生24h，得到聚氨酯混合料试件。在养生的过程中，成型体每隔2h取出放置于微波试验箱微波加热30s，其中微波加热器功率为300w，然后放回恒温恒湿箱中继续养生。
实施例4
首先将加热干燥后的20g分子筛多孔材料(13X型)加入100ml乙二醇中，在超声振动条件下分子筛多孔材料与乙二醇混合30min，然后用滤纸过滤分子筛多孔材料，并在25℃环境蒸发至分子筛多孔材料表面干燥，得到复合固化材料；其中，固化剂与多孔材料的质量比为0.2:1。
按照上述AC-13级配中值称取各档级配型矿料(烘干)1200g，随后称取15g复合固化材料均匀混合在1185g级配型矿料中得到混合产物，然后称取62.4g单组份聚氨酯与混合产物拌合均匀，得到聚氨酯混合料。
采用旋转压实仪使聚氨酯混合料成型得到成型体。将成型体用胶带将底面和侧面密封(仅留顶面与空气接触)，并将成型体置于恒温恒湿箱(温度25℃，湿度RH50％)养生24h，得到聚氨酯混合料试件。在养生的过程中，成型体每隔2h取出放置于微波试验箱微波加热30s，其中微波加热器功率为300w，然后放回恒温恒湿箱中继续养生。
实施例5
首先将加热干燥后的20g分子筛多孔材料(13X型)加入100ml乙二胺溶液(质量含量50％，溶剂为水)中，在超声振动条件下分子筛多孔材料与乙二胺溶液混合30min，然后用滤纸过滤分子筛多孔材料，并在25℃环境蒸发至分子筛多孔材料表面干燥，得到复合固化材料；其中，固化剂与多孔材料的质量比为0.2:1。
按照上述AC-13级配中值称取各档矿料(烘干)1200g，随后称取15g复合固化材料均匀混合在1185g矿料中制成混合矿料，然后称取62.4g单组份聚氨酯与混合矿料拌合均匀，得到聚氨酯混合料。
采用旋转压实仪使聚氨酯混合料成型得到成型体。将成型体用胶带将底面和侧面密封(仅留顶面与空气接触)，并将成型体置于恒温恒湿箱(温度25℃，湿度RH50％)养生24h，得到聚氨酯混合料试件。在养生的过程中，成型体每隔2h取出放置于微波试验箱微波加热30s，其中微波加热器功率为300w，然后放回恒温恒湿箱中继续养生。
对比例1
按照AC-13级配称取各档级配型矿料(烘干)1200g，并称取62.4g单组份聚氨酯与级配型矿料拌合均匀，得到聚氨酯混合料。
采用旋转压实仪使聚氨酯混合料成型得到成型体。将成型体用胶带将底面和侧面密封(仅留顶面与空气接触)，并将成型体置于恒温恒湿箱(温度25℃，湿度RH50％)养生24h，得到聚氨酯混合料试件。在养生的过程中，成型体每隔2h取出放置于微波试验箱微波加热30s，其中微波加热器功率为300w，然后放回恒温恒湿箱中继续养生，养生完成后，得到聚氨酯混合料试件。
性能测试
将聚氨酯混合料试件分别按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)T 0709和T 0716的试验方法进行马歇尔稳定度试验和劈裂强度试验，并将实施例与对比例试验结果进行对比，结果如表2所示。
表2聚氨酯混合料试件马歇尔稳定度和劈裂强度试验结果
Figure BDA0004101424120000131
由表2可以看出，随着复合固化材料的添加量的增加，聚氨酯混合料马歇尔稳定度和劈裂强度有增大的趋势。这表明通过添加复合固化材料，能够促进聚氨酯混合料中单组份聚氨酯的反应。复合固化材料的增加，使得聚氨酯混合料中有更多的小分子固化剂“释放点”，单组份聚氨酯混合料能够更充分反应固化，使聚氨酯混合料具有更高的稳定度值、劈裂强度及其他路用性能。
另外，通过对比实施例3、实施例4、实施例5，发现乙二醇、水、乙二胺都可以促进单组份聚氨酯固化，从促进固化效果来看复合固化剂乙二胺＞水＞乙二醇。
需要说明的是，尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案，但本领域技术人员能够理解，本发明应不限于此。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种聚氨酯混合料，其特征在于，包括以下组成：
级配型矿料，
聚氨酯，以及
复合固化材料，所述复合固化材料的内部存在有固化剂；其中，
以所述聚氨酯混合料的总质量计，所述复合固化材料的含量为0.1％以上，优选为0.1％-5％。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯混合料，其特征在于，所述复合固化材料包括多孔材料和固化剂；优选地，所述固化剂与所述多孔材料的质量比为0.05-0.3:1。
3.根据权利要求2所述的聚氨酯混合料，其特征在于，所述多孔材料包括分子筛、含有微孔或介孔的陶瓷、含有微孔或介孔的细集料、沸石、有序介孔材料中的一种或两种以上的组合；和/或
所述固化剂包括水、多元醇、多元胺中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚氨酯混合料，其特征在于，以所述聚氨酯混合料的总质量为100％计，所述级配型矿料的含量为90％以上，所述聚氨酯的含量为3-9.9％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的聚氨酯混合料，其特征在于，所述级配型矿料的级配范围为：
粒径为小于2.36mm的矿料含量为30-45％，粒径为2.36-4.75mm的矿料含量10-22％，粒径为4.75-9.5mm的矿料含量为25-35％，粒径为9.5mm以上的矿料含量为15-32％。
6.一种聚氨酯混合料的制备方法，其特征在于，包括将权利要求1-5任一项所述的聚氨酯混合料的各组分混合的步骤；优选地，所述制备方法包括以下步骤：
制备复合固化材料的步骤；
将所述复合固化材料与所述聚氨酯混合料的其它组分混合的步骤。
7.根据权利要求6所述的聚氨酯混合料的制备方法，其特征在于，所述复合固化材料的制备方法包括以下步骤：对多孔材料进行加热干燥，再与固化剂混合后进行表面干燥，使所述多孔材料的表面的固化剂挥发且内部存在有固化剂，得到复合固化材料。
8.一种聚氨酯混合料试件，其特征在于，包括根据权利要求1-5任一项所述的聚氨酯混合料。
9.一种根据权利要求8所述的聚氨酯混合料试件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚氨酯混合料混合后旋转压实成型，得到成型体；
使所述成型体的表面与空气接触，并进行养生；
在进行养生的过程中，每间隔0.5-5小时的时间，对所述成型体加热一次；
养生完成后，得到聚氨酯混合料试件。
10.根据权利要求9所述的聚氨酯混合料试件的制备方法，其特征在于，采用微波加热的方式，对所述成型体进行加热；优选地，所述微波加热的功率为100-1000w。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105176116A (zh) * 2015-10-16 2015-12-23 苏交科集团股份有限公司 冷拌自乳化树脂沥青材料、制备方法及其用途
CN114539722A (zh) * 2022-01-23 2022-05-27 山西省交通科技研发有限公司 一种适用于厂拌热再生的缓释型再生剂及其制备方法
CN115073044A (zh) * 2022-05-23 2022-09-20 东南大学 一种基于微胶囊缓释技术的热固性聚氨酯沥青材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105176116A (zh) * 2015-10-16 2015-12-23 苏交科集团股份有限公司 冷拌自乳化树脂沥青材料、制备方法及其用途
CN114539722A (zh) * 2022-01-23 2022-05-27 山西省交通科技研发有限公司 一种适用于厂拌热再生的缓释型再生剂及其制备方法
CN115073044A (zh) * 2022-05-23 2022-09-20 东南大学 一种基于微胶囊缓释技术的热固性聚氨酯沥青材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈晋良 等: "《农药加工与管理》", 30 June 2002, 中国农业出版社, pages: 117 - 118 *

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