环保型路面加热型密封胶材料及其制备方法与应用与流程

本发明涉及路面修补材料技术领域，具体涉及一种环保型路面加热型密封胶材料及其制备方法与应用。

背景技术：

随着我国公路建设经过了多年的发展，尤其是高速公路的建设规模还在继续扩大，随之而来的路面维护工作量也在不断增多，其中沥青路面开裂的问题是路面维护过程中要面对的重要问题。目前，沥青路面开裂的问题并没有得到有效的解决，缝隙的存在会造成道路内部的冻胀、矿料的腐蚀和剥落等局部破坏，最终将严重影响行车的平稳性和安全性，并且会大大降低路面的使用寿命。目前国内采用的密封胶来源广泛，质量参差不齐，使用效果不尽理想，因受到灌缝材料的低温冷脆性及高温软化性等特性的限制，修补后的裂缝会随气温的变化经过一年的面层胀缩重新开裂。特别是低温性能普遍较差，很多密封胶一到冬季即与裂缝壁撕裂，失去了防水的效果，已经成为制约沥青路面灌缝技术发展的一个关键因素。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种环保型路面加热型密封胶材料及其制备方法与应用，以解决上述背景技术中提出的目前国内采用的密封胶来源广泛，质量参差不齐，使用效果不尽理想，因受到灌缝材料的低温冷脆性及高温软化性等特性的限制，修补后的裂缝会随气温的变化经过一年的面层胀缩重新开裂的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种环保型路面加热型密封胶材料，由以下重量份的原料制成：

沥青：60～80份；

改性剂：3～6份；

硫化剂：0.5～0.7份；

芳烃油：2～5份；

橡胶粉：20～30份；

环氧树脂：12～16份。

优选的，所述改性剂为m1高分子合成材料制成的热塑弹性体改性剂。

优选的，所述硫化剂为二乙烯基苯和二异氰酸酯的混合物，其中二乙烯基苯与二异氰酸酯的重量比为0.6:1.1。

上述环保型路面加热型密封胶材料的制备方法，包括下列步骤：

（1）按照所述重量份数选择原料；首先将沥青放置在培融混合釜内加热至180～200℃，随后加入改性剂，并保持温度搅拌溶胀25～35min；

（2）对步骤（1）中培融混合釜内的混合物进行剪切研磨20～40min后使颗粒细度达到5μm以下，随后加入芳烃油，保持温度发育1～2h；

（3）向步骤（2）所得混合物中添加硫化剂并进行搅拌25～35min，同时升温至180～200℃；保持温度，并添加橡胶粉搅拌发育1～2h，随后再添加环氧树脂，搅拌均匀后进行冷却，温度降至120～130℃时即可包装。

优选的，在所述步骤（1）中，培融混合釜的加热采用导热油夹套进行。

优选的，在所述步骤（3）中，在密封胶冷却过程中，利用沥青泵将其打入过渡罐内进行搅拌降温。

该环保型路面加热型密封胶材料应用于环保型路面、机场跑道路面和高速公路路面的灌缝使用。

本发明的有益效果在于：

本发明的组成材料主要有高分子聚合物、橡胶粉和各种添加剂组成，具有优良的黏结力、弹性、防水性和高温稳定性、低温柔韧性的优点，且弹性恢复好、延伸率大，能够适应环保型路面、机场跑道路面、高速公路路面的灌缝使用，本发明中添加芳烃油能够改善橡胶的加工性能，增大胶料的粘合性。

附图说明

图1是本发明环保型路面加热型密封胶材料的制备工艺流程图。

图2为本发明不同改性剂含量对密封胶材料性能的影响对照图。

具体实施方式

下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的工业原料如无特别说明，均为常规工业原料。

实施例1：一种环保型路面加热型密封胶材料，由以下重量份的原料制成：

沥青60份；改性剂6份，该改性剂为m1高分子合成材料制成的热塑弹性体改性剂；硫化剂0.5份，该硫化剂为二乙烯基苯和二异氰酸酯的混合物，其中二乙烯基苯：二异氰酸酯=0.6:1.1；芳烃油3份；橡胶粉23份；环氧树脂12份。

实施例1中的环保型路面加热型密封胶材料的制备方法包括下列步骤：

（1）按照实施例1所述重量份数选择原料；首先将沥青放置在培融混合釜内加热至180℃，随后加入改性剂，并保持温度搅拌溶胀25min；培融混合釜的加热采用导热油夹套进行。

（2）对步骤（1）中培融混合釜内的混合物进行剪切研磨20min后使颗粒细度达到5μm以下，随后加入芳烃油，保持温度发育1h。

（3）向步骤（2）所得混合物中添加硫化剂并进行搅拌25min，同时升温至180℃；保持温度，并添加橡胶粉搅拌发育1h，随后再添加环氧树脂，搅拌均匀后进行冷却，温度降至120℃时即可包装。在密封胶冷却过程中，利用沥青泵将其打入过渡罐内进行搅拌降温。

实施例2：一种环保型路面加热型密封胶材料，与实施例1的不同之处在于，由以下重量份的原料制成：

沥青70份；改性剂5份；硫化剂0.7份；芳烃油5份；橡胶粉25份；环氧树脂15份。

实施例2中的环保型路面加热型密封胶材料的制备方法包括下列步骤：

（1）按照实施例2所述重量份数选择原料；首先将沥青放置在培融混合釜内加热至200℃，随后加入改性剂，并保持温度搅拌溶胀35min；培融混合釜的加热采用导热油夹套进行。

（2）对步骤（1）中培融混合釜内的混合物进行剪切研磨40min后使颗粒细度达到5μm以下，随后加入芳烃油，保持温度发育2h。

（3）向步骤（2）所得混合物中添加硫化剂并进行搅拌35min，同时升温至200℃；保持温度，并添加橡胶粉搅拌发育2h，随后再添加环氧树脂，搅拌均匀后进行冷却，温度降至130℃时即可包装。在密封胶冷却过程中，利用沥青泵将其打入过渡罐内进行搅拌降温。

实施例3：一种环保型路面加热型密封胶材料，与实施例1的不同之处在于，由以下重量份的原料制成：

沥青80份；改性剂4份；硫化剂0.5份；芳烃油4份；橡胶粉30份；环氧树脂16份。

实施例3中的环保型路面加热型密封胶材料的制备方法包括下列步骤：

（1）按照实施例3所述重量份数选择原料；首先将沥青放置在培融混合釜内加热至182℃，随后加入改性剂，并保持温度搅拌溶胀26min；培融混合釜的加热采用导热油夹套进行。

（2）对步骤（1）中培融混合釜内的混合物进行剪切研磨22min后使颗粒细度达到5μm以下，随后加入芳烃油，保持温度发育1.2h。

（3）向步骤（2）所得混合物中添加硫化剂并进行搅拌22min，同时升温至182℃；保持温度，并添加橡胶粉搅拌发育1h，随后再添加环氧树脂，搅拌均匀后进行冷却，温度降至122℃时即可包装。在密封胶冷却过程中，利用沥青泵将其打入过渡罐内进行搅拌降温。

实施例4：一种环保型路面加热型密封胶材料，与实施例1的不同之处在于，由以下重量份的原料制成：

沥青68份；改性剂6份；硫化剂0.6份；芳烃油2份；橡胶粉20份；环氧树脂14份。

实施例4中的环保型路面加热型密封胶材料的制备方法包括下列步骤：

（1）按照实施例4所述重量份数选择原料；首先将沥青放置在培融混合釜内加热至185℃，随后加入改性剂，并保持温度搅拌溶胀27min；培融混合釜的加热采用导热油夹套进行。

（2）对步骤（1）中培融混合釜内的混合物进行剪切研磨25min后使颗粒细度达到5μm以下，随后加入芳烃油，保持温度发育1h。

（3）向步骤（2）所得混合物中添加硫化剂并进行搅拌28min，同时升温至184℃；保持温度，并添加橡胶粉搅拌发育1.4h，随后再添加环氧树脂，搅拌均匀后进行冷却，温度降至126℃时即可包装。在密封胶冷却过程中，利用沥青泵将其打入过渡罐内进行搅拌降温。

实施例5：一种环保型路面加热型密封胶材料，与实施例1的不同之处在于，由以下重量份的原料制成：

沥青75份；改性剂3份；硫化剂0.7份；芳烃油3份；橡胶粉30份；环氧树脂15份。

实施例5中的环保型路面加热型密封胶材料的制备方法包括下列步骤：

（1）按照实施例5所述重量份数选择原料；首先将沥青放置在培融混合釜内加热至188℃，随后加入改性剂，并保持温度搅拌溶胀32min；培融混合釜的加热采用导热油夹套进行。

（2）对步骤（1）中培融混合釜内的混合物进行剪切研磨36min后使颗粒细度达到5μm以下，随后加入芳烃油，保持温度发育2h。

（3）向步骤（2）所得混合物中添加硫化剂并进行搅拌29min，同时升温至194℃；保持温度，并添加橡胶粉搅拌发育1.5h，随后再添加环氧树脂，搅拌均匀后进行冷却，温度降至126℃时即可包装。在密封胶冷却过程中，利用沥青泵将其打入过渡罐内进行搅拌降温。

本发明环保型路面加热型密封胶材料尤其适用于环保型路面、机场跑道路面和高速公路路面的灌缝使用。

试验：在其他原料添加量不变的条件下，改性剂添加量分别添加3～6份，制成环保型路面加热型密封胶材料样品，对样品性能进行检测，试验结果参阅图2。可以看出，随着改性剂添加量的增加，密封胶的锥入度降低，软化点升高，弹性恢复率升高，在四组不同改性剂添加量的样品中高温性能均非常出色，流动值为0mm，同时低温指标也均满足规范要求值，但弹性恢复率的数值却超过上限要求值，这样就使得密封胶材料的内聚力过高，使用过程中容易与沥青路面产生分离现象，严重者会造成灌缝粘接处沥青混凝土开裂，这是由于改性剂在改性过程中交联成为网络结构的连续相，使得改性沥青在整体上具备弹性体的特征，所以大大提高了高、低温使用性能，但也使得弹性恢复率升高。

上面结合实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。