一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法

文档序号:460579 发布日期:2021-12-31 浏览:2次 >En<

阅读说明:本技术 一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法 (Pressure-sensitive early-strength microcapsule cold-mix asphalt mixture and preparation method thereof ) 是由 翟栋 杜俊涛 张敏鑫 熊桥梁 聂毅 郏慧娜 李添锦 刘泽涛 曹亦俊 于 2021-10-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法,属于沥青技术领域,解决了现有的水性环氧乳化冷拌沥青混合料和溶剂型环氧冷拌沥青混合料由拌合至摊铺碾压的可操作容留时间较短且可控性差的问题。压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的原料包括:溶剂型冷拌改性沥青、油溶性微胶囊和集料;其中,所述油溶性微胶囊包括芯材和包覆所述芯材的壁材;所述壁材的材料为硬酯酸甘油酯、石蜡、二氧化硅或硅酸盐水泥的一种或多种。本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料容留时间长,且容留时间可调控,适用性强。(The invention discloses a pressure-sensitive early-strength microcapsule cold-mix asphalt mixture and a preparation method thereof, belongs to the technical field of asphalt, and solves the problems of short operable retention time and poor controllability of the existing water-based epoxy emulsified cold-mix asphalt mixture and solvent-based epoxy cold-mix asphalt mixture from mixing to paving and rolling. The pressure-sensitive early-strength microcapsule cold-mix asphalt mixture comprises the following raw materials: solvent type cold-mix modified asphalt, oil-soluble microcapsules and aggregates; wherein the oil-soluble microcapsule comprises a core material and a wall material coating the core material; the wall material is made of one or more of glyceryl stearate, paraffin, silicon dioxide or portland cement. The pressure-sensitive early-strength microcapsule cold-mix asphalt mixture has long holding time, adjustable holding time and strong applicability.)

一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明属于沥青技术领域,具体地涉及一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法。

背景技术

传统的热拌沥青混合料存在高能耗、高污染,因此冷拌沥青混合料应运而生,现有的冷拌沥青混合料在拌合摊铺过程中均是常温下操作,具有节能减排、施工和易性好等优点。目前冷拌沥青混合料工程应用时多存在初始固化强度弱、集料裹附性差、由拌合至摊铺碾压的可操作容留时间较短等技术难题。

发明内容

鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法,能够解决以下技术问题之一:(1)现有的水性环氧乳化冷拌沥青混合料和溶剂型环氧冷拌沥青混合料由拌合至摊铺碾压的可操作容留时间较短;(2)现有的水性环氧乳化冷拌沥青混合料和溶剂型环氧冷拌沥青混合料由拌合至摊铺碾压的可操作容留时间调控性差;(3)现有的乳化型、溶剂型冷拌沥青混合料摊铺碾压后初始固化强度弱。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:

一方面,本发明提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料,所述压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的原料包括:溶剂型冷拌改性沥青、油溶性微胶囊和集料;其中,所述油溶性微胶囊包括芯材和包覆所述芯材的壁材;所述壁材的材料为硬酯酸甘油酯、石蜡、二氧化硅或硅酸盐水泥的一种或多种。

进一步的,所述芯材的原料包括显在型固化剂或湿致型潜伏固化剂的一种或多种。

进一步的,所述芯材的原料包括环氧树脂、环氧树脂稀释剂和固化剂;所述固化剂包括显在型固化剂或湿致型潜伏固化剂的一种或多种。

进一步的,芯材与壁材的质量比为1~4:1。

进一步的,所述油溶性微胶囊的制备方法包括如下步骤:

步骤1、将表面活性剂和助包覆剂溶于水中得到水溶液;

步骤2、将包覆剂和芯材加热熔融混合后得到混合液,将混合液分散于上述水溶液中乳化得到乳化液;

步骤3、将上述乳液降温冷却干燥后获得油溶性微胶囊。

进一步的,所述步骤1中,表面活性剂为烷基苯磺酸钠、脂肪酸盐或脂肪醇硫酸钠的任一种或多种;助包覆剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、单硬脂酸甘油酯或聚氧乙烯山梨醇的任一种或多种。

进一步的,所述溶剂型冷拌改性沥青的原料包括基质沥青、油包水乳化液和添加剂;所述添加剂包括氰酸酯预聚物、固化促进剂、相容剂和改性剂。

进一步的,所述添加剂还包括环氧树脂和环氧树脂稀释剂。

进一步的,当芯材的原料包括显在型固化剂或湿致型潜伏固化剂的一种或多种时,溶剂型冷拌改性沥青中的添加剂包括环氧树脂、环氧树脂稀释剂、氰酸酯预聚物、固化促进剂、相容剂和改性剂;当芯材的原料包括环氧树脂、环氧树脂稀释剂和固化剂时,溶剂型冷拌改性沥青中的添加剂包括氰酸酯预聚物、固化促进剂、相容剂和改性剂,或者添加剂包括氰酸酯预聚物、固化促进剂、相容剂、改性剂、环氧树脂和环氧树脂稀释剂。

进一步的,所述油包水乳化液由稀释剂、水和乳化剂以100:5~20:0.1~3的质量比例乳化而成;其中,稀释剂为溶剂油、柴油、航空煤油、石脑油或脂肪酯中的任一种或其组合;乳化剂为单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯山梨醇、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、二乙醇胺或三乙醇胺中的任一种或其组合。

本发明还提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的制备方法,用于制备上述压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料,所述制备方法包括:

S1、将油溶性微胶囊和溶剂型冷拌改性沥青在15~50℃下混合成微胶囊冷拌沥青;

S2、将微胶囊冷拌沥青与集料常温拌合形成压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料,将压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料摊铺路面后雾化喷淋适量水,碾压、养护后即可开放交通。

与现有技术相比,本发明有益效果如下:

1)本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料采用了新的固化诱发机制,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料包括溶剂型冷拌改性沥青、油溶性微胶囊和集料,利用了溶剂型冷拌改性沥青中含有水、稀释剂和乳化剂的特点,当稀释剂或碾压等致使或激发油溶性微胶囊,壁材会溶解溶胀或破裂,使得油溶性微胶囊释放芯材活性物质,溶剂型冷拌改性沥青、潮湿空气与潮湿集料的水分共同诱发湿致型潜伏固化剂起作用,促进环氧树脂与氰酸酯预聚物固化交联形成环氧树脂/聚氨酯三维互联空间网络结构,从而提升了压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的早期固化强度。

2)本发明的油溶性微胶囊的采用避免了环氧树脂的快速固化,延长了拌和到摊铺碾压完毕的容留时间。通过油溶性微胶囊壁材的厚度、二层包覆等控制渗油溶解速率或碾压破裂强度,从而调整油溶性微胶囊固化的激发时间,实现容留时间的可调控性。

3)相比常规的环氧沥青混合料的固化随机反应,本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料中的微胶囊释放芯材活性物质可定点发生固化反应,且与聚氨酯形成点到网的交联固化体系,所以在微胶囊激发后固化速率快、固化率高且效果优异;而且集料表面的助剂一方面对油包水乳化液有破乳的作用,另一方面可增加沥青与集料表面的粘附力,从而辅助和提升固化效果。

4)依据环氧树脂与聚氨酯复合体系配比调控沥青路面强度和弹性模量,养护后路用性能表现优良的强度和弹性,防止沥青路面开裂。

5)本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的拌合与施工温度15~50℃,且和易性良好,而且路面会随着车辆碾压,促使微胶囊进一步破裂释放芯材以及溶剂型冷拌改性沥青破乳加速水和稀释剂挥发,固化强度逐步上升,可应用于冷拌冷铺路面工程领域。

6)本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料将环氧树脂和环氧树脂稀释剂加入到油溶性微胶囊的芯材里,能够让环氧树脂和环氧树脂稀释剂与固化剂的接触更好,分散性更好,固化时反应更快,早期固化强度更高。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书和说明书附图中所特别指出的内容来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的实施例1的油溶性微胶囊的SEM图;

图2为本发明的实施例1的制备油溶性微胶囊过程中乳液的显微镜图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本发明一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

本发明提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料,上述压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的原料包括:溶剂型冷拌改性沥青、油溶性微胶囊和集料;其中,油溶性微胶囊包括芯材和包覆芯材的壁材,壁材可以为一层或多层;壁材的材料为硬酯酸甘油酯、石蜡、二氧化硅或硅酸盐水泥的一种或多种。

需要说明的是,油溶性微胶囊是指上述微胶囊的壁材遇到溶剂可溶解、溶胀或破裂从而释放芯材。

需要说明的是,由于本发明的油溶性微胶囊在与溶剂型冷拌改性沥青和集料混合时需要壁材具有一定强度满足拌合条件,且在摊铺时稀释剂或碾压等可致使或激发壁材溶解、溶胀或破裂释放芯材活性物质。因此,壁材(下文也称为包覆剂)的材料需要具备遇到溶剂溶解或溶胀和一定抗破裂阈值的特征,因此,控制壁材的材料为硬酯酸甘油酯、石蜡、二氧化硅或硅酸盐水泥。

具体的,上述石蜡为52#、54#、56#或58#牌号石蜡。

具体的,考虑到上述二氧化硅的粒度过大不利于微胶囊芯材的包覆,因此,控制上述二氧化硅为纳米级规格。

具体的,芯材的原料可以包括显在型固化剂或湿致型潜伏固化剂的一种或多种。

具体的,上述显在型固化剂为脂肪族多胺、脂环族多胺、改性芳胺的任一种或其组合;上述湿致型潜伏固化剂为酮亚胺类化合物或席夫碱。

考虑到溶剂型冷拌改性沥青中含有水,以及潮湿空气与潮湿集料中的水分,湿致型潜伏固化剂能够遇水发生水解反应后,促进环氧树脂与氰酸酯预聚物固化交联形成环氧树脂/聚氨酯三维互联空间网络结构,从而提升压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的早期固化强度。因此,芯材的原料可以优选湿致型潜伏固化剂或者显在型固化剂和湿致型潜伏固化剂的组合。

考虑到芯材的量太多不利于形成稳定的包覆结构,量太少不利于后面固化;因此,控制芯材与壁材的质量比为1~4:1。

具体的,上述油溶性微胶囊的制备方法包括如下步骤:

步骤1、将表面活性剂和助包覆剂溶于水中得到水溶液;

步骤2、将包覆剂和芯材加热熔融混合后得到混合液,将混合液分散于上述水溶液中乳化得到乳化液;

步骤3、将上述乳液降温冷却,干燥后获得油溶性微胶囊。

需要说明的是,上述制备方法的步骤2之后,步骤3之前还可以包括:在乳化液中再加入包覆剂继续搅拌均匀得到多层壁材。再加入的包覆剂与步骤2中加入的包覆剂相同或不同。优选的,再加入的包覆剂与步骤2中加入的包覆剂不同。

具体的,上述步骤1中,表面活性剂为烷基苯磺酸钠、脂肪酸盐或脂肪醇硫酸钠的任一种或其组合;助包覆剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、单硬脂酸甘油酯或聚氧乙烯山梨醇的任一种或其组合。

为了避免引入杂质,上述步骤1中,水可以为去离子水。

具体的,上述步骤1中,适宜的表面活性剂和助包覆剂的配伍,有利于提升乳化液的稳定性和促进微胶囊的包覆,因此,控制上述表面活性剂、助包覆剂和芯材的质量比为0.8~2:0.3~1:2~6。

具体的,上述步骤2中,控制加热熔融的温度为60~80℃,例如65℃、70℃、75℃、80℃。

具体的,上述步骤2中,控制乳化时间为2~8min。

具体的,上述油溶性微胶囊的制备方法中,考虑到溶解性,需要控制各个原料的加入顺序,即按照步骤1-步骤3的加料顺序。

具体的,上述溶剂型冷拌改性沥青的原料包括基质沥青、油包水乳化液和添加剂。

具体的,上述基质沥青可以为70#沥青或90#沥青。

具体的,上述油包水乳化液由稀释剂、水和乳化剂以100:5~20:0.1~3的质量比例乳化而成。其中,稀释剂为溶剂油、柴油、航空煤油、石脑油或脂肪酯中的任一种或其组合;乳化剂为单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯山梨醇、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、二乙醇胺或三乙醇胺中的任一种或其组合。

具体的,上述油包水乳化液乳化过程中,乳化温度过高不利于乳化液稳定性;过低不利于乳化。因此,控制乳化温度为50~70℃,剪切速率1000~3000r/min,剪切时间3~10min。

具体的,上述添加剂包括环氧树脂、环氧树脂稀释剂、氰酸酯预聚物、固化促进剂、相容剂和改性剂。

具体的,上述环氧树脂为液态的双酚A缩水甘油酯环氧树脂或聚醚环氧的任一种或其组合;环氧树脂稀释剂为丁基缩水甘油醚、丙烯基缩水甘油醚或芳酯基缩水甘油醚中的任一种或其组合;氰酸酯预聚物为聚二异氰酸酯或聚多异氰酸酯中的任一种或其组合;固化促进剂为甲基二乙醇胺、胺基苯酚、磷酸二氢钠、氯化铁、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、苄基二甲胺、苄基三乙基氯化铵的任一种或其组合;相容剂为十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐中的任一种或其组合;改性剂为橡胶油、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、高分子吸水树脂的任一种或其组合。

考虑到溶剂型冷拌改性沥青中的油包水乳化液的量过多不利于摊铺后溶剂挥发和固化,过少无法有效降低冷拌沥青液的粘度。因此,以溶剂型冷拌改性沥青的总质量计,控制溶剂型冷拌改性沥青中油包水乳化液的质量百分比为5%~20%,环氧树脂的质量百分比为3%~25%,环氧树脂稀释剂的质量百分比为0.3%~8%,氰酸酯预聚物的质量百分比为5%~12%,固化促进剂的质量百分比为1.5%~5%,相容剂的质量百分比为0.5%~2.5%,改性剂的质量百分比为1%~7%,其余为基质沥青。

具体的,上述溶剂型冷拌改性沥青的制备方法包括如下步骤:

(1)将基质沥青加热至熔化液体;

(2)将油包水乳化液和添加剂加入至上述液体中,在70~85℃搅拌混合均匀,制得溶剂型冷拌改性沥青。

在一种可能的设计中,芯材的原料可以包括环氧树脂、环氧树脂稀释剂和固化剂。其中,固化剂包括上述显在型固化剂或湿致型潜伏固化剂的一种或组合。

需要说明的是,上述芯材的原料包括环氧树脂、环氧树脂稀释剂和固化剂时,溶剂型冷拌改性沥青的原料中的添加剂中可以不添加或者少添加环氧树脂和环氧树脂稀释剂。也就是说,此时,以溶剂型冷拌改性沥青的总质量计,控制溶剂型冷拌改性沥青中油包水乳化液的质量百分比为5%~20%,环氧树脂的质量百分比为0~25%,环氧树脂稀释剂的质量百分比为0~8%,氰酸酯预聚物的质量百分比为5%~12%,固化促进剂的质量百分比为1.5%~5%,相容剂的质量百分比为0.5%~2.5%,改性剂的质量百分比为1%~7%,其余为基质沥青。

具体的,上述芯材的原料中,环氧树脂、环氧树脂稀释剂和固化剂的质量比可以为:2~15:0.2~1:0~2。

上述方案中,将部分或者全部环氧树脂和环氧树脂稀释剂包覆在油溶性微胶囊的内部作为芯材的一部分能够让环氧树脂和环氧树脂稀释剂与固化剂的接触更好,分散性更好,固化时反应更快,早期固化强度更高。

具体的,上述集料为潮湿集料,潮湿集料是拌合前用水或助剂水溶液喷淋将集料(集料可以为AC-13型)表面润湿,潮湿集料中的水的质量百分比控制在0.5~2%。所用的助剂为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯亚胺、烷基聚胺缩合物、聚异丁基琥珀酸酐或聚异丁烯丁二酸酐的任一种或其组合。

具体的,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的制备方法包括如下步骤:

S1、将油溶性微胶囊和溶剂型冷拌改性沥青在15~50℃下混合成微胶囊冷拌沥青;

S2、将微胶囊冷拌沥青与集料常温拌合形成压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料,将压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料摊铺路面后雾化喷淋适量水,碾压、养护10~80h后即可开放交通。

具体的,上述S1中,油溶性微胶囊的尺寸过大不利于活性物质在冷拌沥青中分散而且容易破裂,过小会造成难以破裂。因此,控制油溶性微胶囊的颗粒平均尺寸为10μm~150μm。

具体的,上述S1中,控制油溶性微胶囊和溶剂型冷拌改性沥青的质量比为:10~30:70~90。示例性的,油溶性微胶囊和溶剂型冷拌改性沥青的质量比为:10~28:75~90。

具体的,上述S2中,控制微胶囊冷拌沥青与集料的质量比为:5~10:90~95。

具体的,上述S2中,雾化喷淋的水的量过多不利于沥青与集料之间的粘附性。因此,控制雾化喷淋的水占集料的质量百分比为:0~2%,例如0.5%~2%。

具体的,上述S2中,碾压包括静压和振压。

需要说明的是,本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的容留时间16h以上,例如16~30h;马歇尔稳定度16kN以上。

需要说明的是,本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料通过调控油溶性微胶囊壁材的厚度、二层包覆等参数控制渗油溶解速率或碾压破裂强度,从而调整油溶性微胶囊固化的激发时间,实现容留时间的可调控性。例如可提升油溶性微胶囊壁材的厚度以延长容留时间。

与现有技术相比,本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料采用了新的固化诱发机制,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料包括溶剂型冷拌改性沥青、油溶性微胶囊和集料,利用了溶剂型冷拌改性沥青中含有水、稀释剂和乳化剂的特点,当稀释剂或碾压等致使或激发油溶性微胶囊,壁材会溶解或破裂,使得油溶性微胶囊释放芯材活性物质,溶剂型冷拌改性沥青、潮湿空气与潮湿集料的水分共同诱发湿致型潜伏固化剂起作用,促进环氧树脂与氰酸酯预聚物固化交联形成环氧树脂/聚氨酯三维互联空间网络结构,从而提升了压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的早期固化强度。

本发明的油溶性微胶囊的采用避免了环氧树脂的快速固化,延长了拌和到摊铺碾压完毕的容留时间。通过油溶性微胶囊壁材的厚度、二层包覆等控制渗油溶解速率或碾压破裂强度,从而调整油溶性微胶囊固化的激发时间,实现容留时间的可调控性。

相比常规的环氧沥青混合料的固化随机反应,本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料中的微胶囊释放芯材活性物质可定点发生固化反应,且与聚氨酯形成点到网的交联固化体系,所以在微胶囊激发后固化速率快、固化率高且效果优异;而且集料表面的助剂一方面对油包水乳化液有破乳的作用,另一方面可增加沥青与集料表面的粘附力,从而辅助和提升固化效果。

本发明依据环氧树脂与聚氨酯复合体系配比调控沥青路面强度和弹性模量,养护后路用性能表现优良的强度和弹性,防止沥青路面开裂。

本发明的压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的拌合与施工温度15-50℃,且和易性良好,而且路面会随着车辆碾压,促使微胶囊进一步破裂释放芯材以及冷拌沥青破乳加速水和稀释剂挥发,固化强度逐步上升,可应用于冷拌冷铺路面工程领域。

实施例1

本实施例提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法和应用。下文中百分比均指质量百分比。制备方法包括:

(1)取质量百分比2%脂肪酸盐和0.5%聚氧乙烯山梨醇溶于去离子水中;将1%石蜡58#和4%显在型固化剂脂环族多胺在60℃下加热熔融混合后,分散于上述水溶液中,趁热500rpm乳化3min制得乳液,冷却离心分离,风干后得到油溶性微胶囊。显在型固化剂芯材与壁材的质量比为4:1。油溶性微胶囊的颗粒平均尺寸60μm。

(2)将柴油、水和丙二醇脂肪酸酯以100:10:1的质量比例乳化而成油包水乳化液,乳化温度65℃,剪切速率1000r/min,剪切时间6min;将90#沥青加热至熔化液体状态,将油包水乳化液8%,以及添加剂:丁苯橡胶6%、双酚A环氧树脂20%、丁基缩水甘油醚4%、聚二苯基甲烷二异氰酸酯10%、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2%、硬脂酸钠2%,加入至上述液体中,在80℃下拌合均匀,制得溶剂型冷拌改性沥青。

(3)将10%油溶性微胶囊与90%溶剂型冷拌改性沥青在温度45℃下混合而成微胶囊冷拌沥青。

(4)将十四烷基三甲基氯化铵配成质量浓度为3%的水溶液,取上述水溶液雾化喷淋润湿AC-13型集料,其中水溶液的质量为集料的质量的0.5%。

(5)将潮湿集料与微胶囊冷拌沥青(微胶囊冷拌沥青占二者总质量的7%)在常温下拌合使集料均匀裹附微胶囊冷拌沥青,获得压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料。

(6)压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料摊铺路面后碾压方式初压和复压均为静压和振压交替使用,碾压养护12h后开放交通。

如图1所示意,为油溶性微胶囊的SEM图;图2所示为制备油溶性微胶囊过程中乳液的显微镜图。

本实施例中,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的容留时间为16h,马歇尔稳定度19KN。

实施例2

本实施例提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法和应用。下文中百分比均指质量百分比。制备方法包括:

(1)取质量百分比1%脂肪酸盐和0.6%聚乙二醇溶于去离子水中;将1%硬脂酸甘油酯、3%脂肪类酮亚胺在70℃下加热熔融混合后,分散于步骤上述水溶液中,趁热300rpm乳化3min制得乳液,加入0.8%纳米级二氧化硅继续搅拌均匀后冷却,离心分离,风干后得到芯材为酮亚胺微胶囊。油溶性微胶囊的平均尺寸10μm。

(2)将航空煤油、水和乙二醇脂肪酸酯以100:5:0.1的质量比例乳化而成油包水乳化液,乳化温度50℃,剪切速率3000r/min,剪切时间4min;将70#沥青加热至熔化液体状态,将油包水乳化液20%,以及添加剂:双酚A环氧树脂20%、丙烯基缩水甘油醚6%、高分子吸水树脂2%,聚六亚甲基二异氰酸酯8%、磷酸二氢钠3%、十二烷基苯磺酸钠1%,加入至上述液体中,搅拌混合均匀,制得溶剂型冷拌改性沥青。

(3)将12%上述油溶性微胶囊与88%溶剂型冷拌改性沥青在温度40℃下搅拌混合均匀而成微胶囊冷拌沥青。

(4)将聚异丁烯丁二酸酐配成质量浓度为1%的水溶液,取上述水溶液雾化喷淋润湿AC-13型集料,其中水溶液的质量为集料的质量的2%。

(5)将潮湿集料与微胶囊冷拌沥青(微胶囊冷拌沥青占二者总质量的8%)在常温下拌合使集料均匀裹附微胶囊冷拌沥青,获得压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料。

(6)压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料摊铺路面后雾化喷淋2%的水,碾压方式初压和复压均为静压和振压交替使用,碾压养护3d后开放交通。

本实施例中,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的容留时间为16h,马歇尔稳定度24KN。

实施例3

本实施例提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法和应用。下文中百分比均指质量百分比。制备方法包括:

(1)取质量百分比0.8%十二烷基苯磺酸钠和0.5%聚乙烯醇溶于去离子水中;将1%硬脂酸甘油酯、2%脂肪类酮亚胺和1%显在型固化剂脂环族多胺在70℃下加热熔融混合后,分散于步骤上述水溶液中,趁热500rpm乳化3min制得乳化液,冷却离心分离,风干后得到芯材为酮亚胺和脂环族多胺微胶囊。油溶性微胶囊的芯材与壁材质量比为3:1,油溶性微胶囊的平均尺寸20μm。

(2)将柴油、水和丙二醇脂肪酸酯以100:10:1的质量比例乳化而成油包水乳化液,乳化温度65℃,剪切速率1000r/min,剪切时间6min;90#沥青加热至融化液体状态,将油包水乳化液8%,添加剂:丁苯橡胶6%,双酚A环氧树脂20%、丁基缩水甘油醚4%、聚二苯基甲烷二异氰酸酯10%、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2%、硬脂酸钠2%在温度80℃下拌合均匀,制得溶剂型冷拌改性沥青。

(3)将16%上述油溶性微胶囊与84%溶剂型冷拌改性沥青在温度50℃下搅拌混合均匀而成微胶囊冷拌沥青。

(4)将十四烷基三甲基氯化铵配成质量浓度为2%的水溶液,取上述水溶液雾化喷淋润湿AC-13型集料,其中水溶液的质量为集料的质量的1%。

(5)将潮湿集料与微胶囊冷拌沥青(微胶囊冷拌沥青占二者总质量的7%)在常温下拌合使集料均匀裹附微胶囊冷拌沥青,获得压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料。

(6)压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料摊铺路面后雾化喷淋1%的水,碾压方式初压和复压均为静压和振压交替使用,碾压养护3d后开放交通。

本实施例中,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的容留时间为18h,马歇尔稳定度28KN。

实施例4

本实施例提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法和应用。下文中百分比均指质量百分比。制备方法包括:

(1)取质量分数1%十二烷基苯磺酸钠和0.6%聚乙二醇溶于去离子水中;将2%硬脂酸甘油酯、3%双酚A环氧树脂、丙烯基缩水甘油醚0.6%、1%脂肪类酮亚胺在70℃下加热熔融混合后,分散于步骤上述水溶液中,趁热500rpm乳化2min制得乳化液,加入0.5%纳米级二氧化硅继续搅拌均匀后冷却,离心分离,风干后得到芯材为环氧与酮亚胺的环氧+酮亚胺复合微胶囊。微胶囊颗粒平均尺寸22μm。

(2)将200号溶剂油、水和单硬脂酸甘油酯以100:15:2的质量比乳化而成稀释剂油包水乳化液,乳化温度50℃,剪切速率3000r/min,剪切时间5min;70#沥青加热至融化液体状态,将稀释剂油包水乳化液15%,添加剂:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2%,聚六亚甲基二异氰酸酯5%、苄基三乙基氯化铵2%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐2%,搅拌混合均匀,制得溶剂型冷拌改性沥青。

(3)将20%环氧+酮亚胺复合微胶囊与80%溶剂型冷拌改性沥青在温度50℃下搅拌混合均匀而成微胶囊冷拌沥青。

(4)将聚异丁烯丁二酸酐配成质量浓度为1%的水溶液,取上述水溶液雾化喷淋润湿AC-13型集料,其中水溶液的质量为集料的质量的2%。

(5)将潮湿集料与微胶囊冷拌沥青8%在常温下拌合使集料均匀裹附微胶囊冷拌沥青,获得压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料。

(6)混合料摊铺路面后雾化喷淋1%的水,碾压方式初压和复压均为静压和振压交替使用,碾压养护1d后开放交通。

本实施例中,该冷拌冷铺沥青混合料容留时间24h,马歇尔稳定度25kN。

实施例5

本实施例提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法和应用。下文中百分比均指质量百分比。制备方法包括:

(1)取质量百分比1.5%脂肪醇硫酸钠和0.4%聚乙烯醇溶于去离子水中;将2.5%硬脂酸甘油酯与5%双酚A环氧树脂和芳酯基缩水甘油醚1%,或者脂肪族多胺二乙烯三胺6%在72℃下加热熔融混合后,分散于步骤上述水溶液中,趁热1000rpm乳化3min制得乳化液,加入0.5%水泥继续搅拌均匀后冷却,离心分离,风干后得到环氧微胶囊和固化剂微胶囊。环氧微胶囊的颗粒平均尺寸40μm。固化剂微胶囊的颗粒平均尺寸30μm。

(2)将120号溶剂油、水和三乙醇胺以100:20:1.5的质量比例乳化而成稀释剂油包水乳化液,乳化温度60℃,剪切速率2000r/min,剪切时间3min;70#沥青加热至熔化液体状态,将稀释剂油包水乳化液5%,添加剂:橡胶油3%,聚甲苯二异氰酸酯10%、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2%、硬脂酸钠2%在温度60℃下拌合均匀,制得溶剂型冷拌改性沥青。

(3)将20%环氧微胶囊和8%固化剂微胶囊与溶剂型冷拌改性沥青在温度15℃下混合而成微胶囊冷拌沥青。

(4)将十六烷基三甲基溴化铵配成质量浓度为2%的水溶液,取上述水溶液雾化喷淋润湿AC-13型集料,其中水溶液的质量为集料的质量的0.5%。

(5)将潮湿集料与微胶囊冷拌沥青(微胶囊冷拌沥青占二者总质量的6%)在常温下拌合使集料均匀裹附,获得压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料。

(6)压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料摊铺路面后碾压方式初压和复压均为静压和振压交替使用,碾压养护10h后开放交通。

本实施例中,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的容留时间20h,马歇尔稳定度22KN。

实施例6

本实施例提供了一种压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料及其制备方法和应用。下文中百分比均指质量百分比。制备方法包括:

(1)取质量百分比1.2%十二烷基苯磺酸钠和0.8%聚乙烯醇溶于去离子水中。将2%石蜡56#、3%双酚A环氧树脂、丁基缩水甘油醚0.4%、1%席夫碱在70℃下加热熔融混合后,分散于步骤上述水溶液中,趁热2000rpm乳化4min制得乳化液,加入1%水泥继续搅拌均匀后冷却,离心分离,风干后得到芯材为环氧+席夫碱微胶囊。微胶囊的颗粒的平均尺寸150μm。

(2)将航空煤油、水和乳化剂单硬脂酸甘油酯以100:20:3的质量比例乳化而成油包水乳化液,乳化温度50℃,剪切速率3000r/min,剪切时间5min;70#沥青加热至熔化液体状态,将油包水乳化液12%,添加剂:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2%,聚甲苯二异氰酸酯5%、胺基苯酚1%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐2%,搅拌混合均匀,制得溶剂型冷拌改性沥青。

(3)将25%环氧+席夫碱微胶囊与溶剂型冷拌改性沥青在温度50℃下搅拌混合均匀而成微胶囊冷拌沥青。

(4)将聚异丁烯丁二酸酐配成质量浓度为1%的水溶液,取上述水溶液雾化喷淋润湿AC-13型集料,其中水溶液的质量为集料的质量的1.5%。

(5)将潮湿集料与微胶囊冷拌沥青(微胶囊冷拌沥青占二者总质量的5%)在常温下拌合使集料均匀裹附微胶囊冷拌沥青,获得压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料。

(6)压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料摊铺路面后雾化喷淋1.5%的水,碾压方式初压和复压均为静压和振压交替使用,碾压养护2d后开放交通。

本实施例中,压敏早强型微胶囊冷拌沥青混合料的容留时间28h,马歇尔稳定度24KN。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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