一种高渗高粘雾封层材料及其制备方法与流程

本发明属于道路工程，涉及雾封层材料，具体涉及一种高渗高粘雾封层材料及其制备方法。

背景技术：

1、雾封层技术的应用，能有效提升沥青路面的防水性能，从而有效改善路面的防滑性能，延迟路面老化的速度，也能改善沥青路面的外观，雾封层技术即雾状封层技术，主要是将乳化的沥青、沥青养护剂等材料喷洒到路面上，封闭路面上的孔隙，同时，也对施工中松散的集料进行固定，在预防路面老化等方面有积极的意义。因作为一种预防性的施工养护技术，是在不改变路面原有的结构和强度，不增加承载力的基础上，在原有路面上增加一层新的薄膜，因此，被改善后的路面需要具有较强的刚度和稳定性。雾封层技术一般应用于出现轻微裂缝、水损坏早期的沥青路面上。

2、国内采用的雾封层主要是含砂雾封层和不含砂雾封层，含砂雾封层可以提高其抗滑性一般应用较广，含砂雾封层使用的胶结料是乳化沥青，不过乳化沥青的渗透性相对较差，难以渗入到原路面，导致沥青路面养护效果不佳。因此需要一种具有高渗透性、高粘结性的雾封层材料。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种高渗高粘雾封层材料及其制备方法，解决现有技术中的雾封层材料在保证基本性能的基础上，难以兼顾高渗和高粘性能的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种高渗高粘雾封层材料，包括乳化沥青、砂料、增粘剂、增渗剂和添加剂。

4、所述的增粘剂，由以下原料制成：聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，羧甲基纤维素钠，二苯基二甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

5、所述的增渗剂，由以下原料制成：双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪，亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚。

6、所述的添加剂，由以下原料制成：正丁基二甲基氯硅烷，2-氨基-5-溴-4-异丙基苯甲酸甲酯。

7、本发明还具有如下技术特征：

8、所述乳化沥青的用量为0.15～1.0l/m2；所述砂料的用量为0.09～0.36kg/m2；所述增粘剂的用量为0.011～0.029kg/m2；所述增渗剂的用量为0.01～0.03kg/m2；所述添加剂的用量为0.01～0.04kg/m2。

9、所述的增粘剂，以重量份数计，由以下原料制成：聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯为20～30份，羧甲基纤维素钠为20～30份，二苯基二甲氧基硅烷为20～30份，二甲基二乙氧基硅烷为20～30份，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为10～15份，多苯基多亚甲基多异氰酸酯为220～270份。

10、所述的增渗剂，以重量份数计，由以下原料制成：双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪为6～12份，亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚为6～12份。

11、所述的添加剂，以重量份数计，由以下原料制成：正丁基二甲基氯硅烷为5～10份，2-氨基-5-溴-4-异丙基苯甲酸甲酯为5～10份。

12、本发明还保护一种如上所述的高渗高粘雾封层材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

13、步骤一，制备环氧基聚硅氧烷：

14、将二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷置于带搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中搅拌，加入去离子水和催化剂氯化铁，先在室温条件下预反应15分钟；然后将三口烧瓶置于恒温水浴锅内，开始搅拌，在70℃下反应30分钟；将得到的液体置于旋蒸瓶内进行旋蒸以祛除溶剂、水和副产物，旋蒸结束后得到微黄色透明粘稠液体即为环氧基聚硅氧烷。

15、步骤二，制备改性氰酸酯：

16、将步骤一制得的环氧基聚硅氧烷和多苯基多亚甲基多异氰酸酯混合，超声分散20～35min，得到聚硅氧烷改性的氰酸酯。

17、步骤三，制备改性羧甲基纤维素钠：

18、先将羧甲基纤维素钠加入到无水乙醇中，超声分散15～20min得到悬浊液，再将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和水混合搅拌直至冷却到室温，停止搅拌然后将其加入到悬浊液中，超声分散15～20min；在恒温磁力搅拌器中，在70℃的条件下，冷凝回流反应3h；反应完成后，反复用无水乙醇洗涤、抽滤，直至滤液澄清透明，将滤饼置于真空干燥箱中，在70℃的条件下干燥，获得羧甲基纤维素钠颗粒，放入球磨机中研磨2～3h，得到改性羧甲基纤维素钠。

19、步骤四，制备增粘剂：

20、将聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和步骤三制得的改性羧甲基纤维素钠分别加入水中加热至80～85℃并搅拌至完全溶解，再将两溶液分别加入至步骤二制得的改性的氰酸酯中，超声分散20min，制得混合液，即为增粘剂，记为a组分。

21、步骤五，制备增渗剂：

22、将双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪和亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚加水混合，超声分散30min，制得混合液，即为增渗剂，计为b组分。

23、步骤六，制备添加剂：

24、将正丁基二甲基氯硅烷和2-氨基-5-溴-4-异丙基苯甲酸甲酯加入到反应釜中，搅拌均匀后出料，制得混合液，即为添加剂，计为c组分。

25、步骤七，制备半成品：

26、将130～150℃的乳化沥青均匀导入高速剪切仪的漏斗内，打开高速剪切仪的开关，同时向其中均匀倒入步骤四制备好的a组分，剪切时间控制在40s～60s；再将步骤六制备好的c组分均匀倒入高速剪切仪漏斗内，剪切时间控制在60s～120s，然后打开阀门，得到半成品。

27、步骤八，制备乳液：

28、将步骤七得到的半成品转移至低速发育机中，加入步骤五制得的b组分在800～1000r/min下旋转，时间控制在8～10min，制得混合均匀的乳液。

29、步骤九，制备高渗高粘雾封层材料：

30、将步骤八制得的乳液倒入电动搅拌机内，以200～300r/min的转速常温下搅拌2分钟，继续将烘干的砂料加入到电动搅拌机内，以400～600r/min的转速搅拌60s，然后将成品转移至容器中，即制得高渗高粘雾封层材料。

31、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

32、(ⅰ)本发明的雾封层材料中，双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪和亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚单独添加均不会改善雾封层材料的渗透性能，二者同时添加的情况下雾封层材料的渗透性能增强显著，双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪和亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚除了发挥材料本身的耐高温性能外，还会产生协同增效作用，其复合材料能够显著的改善雾封层材料的渗透性能。

33、(ⅱ)本发明的雾封层材料中，可以发现聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和改性羧甲基纤维素钠会产生相互促进作用，使得雾封层材料的粘结强度增强，在添加了聚硅氧烷改性的多苯基多亚甲基多异氰酸酯的情况下，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和改性羧甲基纤维素钠产生相互促进作用效果显著，很好地增强了雾封层材料的粘结强度。

34、(ⅲ)本发明的雾封层材料作用机理：用本发明产品喷洒在原沥青路面面层上，雾封层材料能够渗透到原沥青路面的空隙3mm～6mm深度，固化后能够修复原路面的裂缝等病害，起到防水的作用；渗透同时可以牢牢地粘附在原沥青路面上。可以有效的对旧沥青路面进行修复，从而延长路面的使用寿命。

35、(ⅳ)本发明的雾封层材料制备简单、施工简便、渗透效果和粘结效果显著，极具推广价值。

36、以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。