一种耐受温度范围广的道路灌封胶及其制备方法与流程

文档序号:14240653阅读:472来源:国知局

本发明属于公路路面修补材料领域,具体涉及一种耐受温度范围广的道路灌封胶及其制备方法。



背景技术:

裂缝是路面早期破损的主要形式,为了防止水渗透到路面下层结构中对路基造成不可逆转的损坏,使用裂缝密封胶即灌封胶进行填补是常采用补救的措施之一。合理利用裂缝密封胶可以防止路面裂缝进一步恶化,延长路面的使用寿命。在不同种类的裂缝修补和填充材料中,热补沥青裂缝密封胶是最常见的一种修补材料,其施工简单、凝固时间短,通常灌缝20分钟后即可凝固开放交通,而且价格便宜,相比于冷灌封胶便宜了50%以上。

目前,国内道路修复时所采用的灌封胶来源广泛、质量参差不起、效果不甚理想,尤其是我国大部分地区属于温带气候,四季分明,冬季与夏季的温差大,对于修补裂缝所用的灌封胶而言,在夏季的高温天气下会受热流淌而被汽车带走,在冬季的严寒天气下会变脆并且与裂缝壁撕裂而失效。



技术实现要素:

针对现有道路灌封胶的不足之处,本发明的目的在于提供一种耐受温度范围广的道路灌缝胶及其制备方法。

本发明提供了一种耐受温度范围广的道路灌封胶,由以下重量份的原料制成:

优选的是,所述沥青选用90号基质沥青。

优选的是,所述玻璃纤维选用连续玻璃纤维;所述碳粒的粒径在0.5-1毫米。

优选的是,所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的质量浓度为12-15%。

本发明所涉及的道路灌封胶的制备方法,包括下述步骤:

(1)按照要求配取各组分;

(2)将沥青升温至160-170℃,并不断搅拌,向其中先后加入sbs改性剂和石蜡,搅拌反应40-45分钟;

(3)升高温度到200-210℃,向体系中先后加入玻璃纤维和碳粉,搅拌反应50-60分钟;

(4)维持温度在200-210℃,向体系中先后加入水溶性聚酰胺酸和氧化钙,搅拌反应90-100分钟;

(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟,然后降温到120-130℃即可包装,制备得到道路灌封胶。

优选的是,步骤(2)和步骤(3)中所述搅拌的转速为2000rpm;步骤(4)中所述搅拌的转速为200rpm。

优选的是,所述灌封胶用于普通公路、高速公路、机场跑道裂缝和接缝的密封修复。

对本发明及其有益效果的阐述:本发明所制备的道路灌缝胶能够在较宽的温度范围内表现出较好的性能,即在高温条件下表现出良好的抗软化和抗流淌能力,在严寒条件下弹性和延展性良好,能保持较好的变形能力,适用于温度条件变化剧烈的地区;其中,在沥青改性的过程中,加入了石蜡,石蜡能够有效减少沥青与其他灌封胶组分之间的粘结阻力,而且石蜡的熔点较高,使灌封胶产品在高温条件下不易出现软化现象;玻璃纤维能够耐高温,而且作为线性纤维,在石蜡存在的条件下,能够粘结沥青或者碳粉产生强烈的连接力,增强灌封胶的内部强度,使其在高温条件下能抗挤压而不易被挤出裂缝,同时石蜡增强了灌封胶的粘结力,使之与裂缝的粘结强度增大,温度变化时不易与裂缝脱离;水溶性聚酰胺酸在200℃以上高温条件下,能够被氧化钙脱水,生成聚酰亚胺,聚酰亚胺不仅能够增大灌封胶的韧性和抗老化能力,而且具有极其优异的耐低温能力,能够显著增强灌封胶在严寒条件下的性能,没有与聚酰胺酸反应的氧化钙可作为灌封胶的填料;制备过程中先加入玻璃纤维后加入由聚酰胺酸反应生成的聚酰亚胺,使连续玻璃纤维能够有效形成聚酰亚胺的弹性骨架,增强了灌封胶的强度,使之在高温时不易变形软化或者流淌,在低温时变现出较好的弹性和延展性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

原料组成(重量份):90号基质沥青65份、sbs改性剂8份、石蜡12份、玻璃纤维12份、碳粒6份、聚酰胺酸溶液30份、氧化钙10份。

制备方法:

(1)按照要求配取各组分;

(2)将沥青升温至160-170℃,并不断搅拌,转速为2000rpm,向其中先后加入sbs改性剂和石蜡,搅拌反应40-45分钟;

(3)升高温度到200-210℃,向体系中先后加入玻璃纤维和碳粉,搅拌反应50-60分钟,转速为2000rpm;

(4)维持温度在200-210℃,向体系中先后加入水溶性聚酰胺酸和氧化钙,搅拌反应90-100分钟,转速为200rpm;

(5)体系在180-190℃的密闭条件下静置30分钟,然后降温到120-130℃即可包装,制备得到道路灌封胶。

实施例2

原料组成(重量份):90号基质沥青60份、sbs改性剂6份、石蜡10份、玻璃纤维10份、碳粒5份、聚酰胺酸溶液25份、氧化钙8份。

制备方法与实施例1相同。

对比例1

原料组成(重量份):90号基质沥青65份、sbs改性剂8份、石蜡12份、滑石粉12份、碳粒6份、聚酰胺酸溶液30份、氧化钙10份。

即将实施例1中的玻璃纤维用滑石粉代替,制备方法与实施例1相同。

对比例2

原料组成(重量份):90号基质沥青65份、sbs改性剂8份、石蜡12份、玻璃纤维12份、碳粒6份、环氧树脂5份、氧化钙10份。

即将实施例1中的聚酰胺酸用相同量的环氧树脂代替,制备方法与实施例1相同。

对比例3

市面上性能较好的普通型道路灌封胶路斗士,选择普通型产品。

按照jt/t740-2015《路面加热型密封胶》规范要求,测定实施例1-2和对比例1-3中路面裂缝密封胶的流动值、锥入度、软化点、低温拉伸及弹性恢复率;其中,流动值和软化点用来评价灌封胶的高温耐受性,一般软化点越高、流动值越小,说明灌封胶的抗高温软化性越好;低温拉伸和弹性回复率用来评价灌封胶的低温性能,低温拉伸测试通过,且弹性恢复率越大,密封胶的低温抗裂性能越好。

表1中记录了对实施例1-2和对比例1-3的测试结果,所有产品的各项指标都能达到jt/t740-2015《路面加热型密封胶》中对普通型密封胶的规范要求;其中,按照本发明所述的原料和制备方法制得的实施例1和实施例2中的灌封胶产品,在耐热和耐寒性能上表现突出,甚至能够达到针对低温型或者高温型密封胶的技术指标;对比例1与实施例1相比在灌封胶原料中用滑石粉代替了玻璃纤维,对比例1的测试数据中其软化点较低,流动值较高,其耐热性能比实施例1中的灌封胶差,说明玻璃纤维在提高灌封胶高温抗软化能力方面有积极地作用;对比例2与实施例1相比在灌封胶原料中用普通的环氧树脂代替了聚酰胺酸溶液,对比例2的试验数据中弹性恢复率明显低于实施例1,说明由聚酰胺酸生成的聚酰亚胺树脂能够增强灌封胶的低温抗裂性能;通过实施例1和对比例3的测试结果比较,可以发现,本发明所制备的道路灌封胶作为普通型密封胶在耐寒性和耐热性上均较市面上的同类产品有很大提高。

表1

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。

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