一种热反射型高分子复合改性彩色乳化沥青及其混合料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种热反射型高分子复合改性彩色乳化沥青及其混合料，其特征在于：热反射型高分子复合改性彩色乳化沥青由明色树脂乳液、水性树脂乳液、近红外反射颜料、绢云母粉、纳米远红外辐射粉、分散剂份和水制成；同时制得的乳化沥青再加入pH调节剂、增稠剂、级配石料和水制得热反射型彩色高分子复合改性乳化沥青混合料。本发明的热反射型高分子复合改性彩色乳化沥青路面能够显著减少沥青路面高温车辙病害，延长沥青路面使用寿命，缓解城市“热岛效应”，美化道路景观，提高道路安全性能，同时综合成本低、配方简单、生产、施工方便。
【专利说明】一种热反射型高分子复合改性彩色乳化沥青及其混合料
【技术领域】
[0001]本发明属于浙青路面【技术领域】，涉及一种热反射型彩色乳化浙青及其混合料。
【背景技术】
[0002]浙青混合料作为一种吸热材料，对太阳光热量吸收率达到0.85~0.95，浙青路面对太阳光的高吸收率是导致浙青路面温度过高的主要原因。由于我国大部分地区，夏季的最高气温能达到35V~40°C，在太阳光持续照射下，大量热量被浙青路面吸收并在浙青路面中累积，浙青路面的温度可达到63°C~68°C，而使浙青路面产生车辙。高温是车辙产生的最直接诱因:高温使浙青的流变性能从粘弹性向塑性转化，劲度模量大幅下降，其抗变形能力急剧降低，在车辆荷载的作用下便出现严重的车辙。目前道路材料界广泛采用改性浙青、使用优质集料、采用骨架嵌挤型级配、添加抗车辙剂等措施提高浙青路面的高温性能，但由于浙青材料对温度敏感的本质特性，这些措施仍未从根本上解决浙青路面高温车辙问题。
[0003]同时，我国城市道路铺装形式主要以浙青路面为主，浙青路面蓄积的大量热量严重加剧了城市的“热岛效应”。而目前在解决城市“热岛效应”的普遍措施是提高城市森林覆盖率及扩大草地、水地面积，以改变城市下垫面的状态，但城市是一个建筑高度密集、道路高度密布的区域，城市的森林覆盖率等极难提高。
[0004]而且，我国道路路面多为灰色或黑色，灰色和黑色对人的神经系统有镇定作用，但长时间注视单调的 灰色路面会使驾驶员注意力变得迟钝，诱发疲劳，甚至昏昏欲睡，使发生交通事故的危险性增大。
[0005]因此，针对浙青路面车辙问题、城市的“热岛效应”和道路路面颜色单一乏味问题，有必要开发一种具备热反射性、可减少浙青路面的吸热量、大大降低浙青路面温度、减少浙青路面车辙病害、缓解城市“热岛效应”、美化道路景观、提高道路交通安全的热反射型高分子复合改性彩色浙青，将其与一定级配骨料复合制成热反射型彩色浙青混合料摊铺于路面，起到反射、辐射太阳热量，降低浙青路面温度，防止浙青路面车辙伤害，同时在一定程度上降低城市热岛效应的作用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种能显著降低浙青路面温度、减少浙青路面车辙病害、缓解城市“热岛效应”且美化道路景观、提高道路交通安全的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青。
[0007]本发明的另一目的是提供一种热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料。
[0008]为达到本发明目的，本发明采用如下技术方案:一种热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:它包含下列重量份的原料:明色树脂乳液35~75份、水性树脂乳液15~45份、近红外反射颜料I~5份、絹云母粉I~3.5份、纳米远红外辐射粉I~
3.5份、分散剂0.4~0.5份和水2~10份，按照上述重量份称量各种原材料，首先向搅拌釜添加入明色树脂乳液、水性树脂乳液及分散剂和水，开启搅拌，搅拌3分钟；然后向搅拌釜添加近红外反射颜料(IR颜料)、絹云母粉、远红外粉，搅拌5分钟，搅拌速度为1000rad/min ;最后检测产品均匀度和稳定性,停止搅拌。
[0009]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的明色树脂乳液由具备浙青性能的明色树脂胶结料乳化制得，分为阳离子型和阴离子型。
[0010]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的水性树脂乳液是与明色树脂乳液兼容的高分子树脂乳液。
[0011]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的近红外反射颜料采用美国薛特(Shepherd)公司、江苏福禄(Ferro)公司或者日本多玛得(Tomatec)公司的近红外反射系列颜料，又名冷颜料。所述近红外反射颜料由多种金属氧化物混合后经1000°C以上高温煅烧，原料固体本身开始发生反应，原料中的金属离子和氧离子重新排列，形成更稳定的类似于尖晶石结构或是金红石型结构，使得形成的颜料在红外区有较大的反射能力，对太阳辐射中占50%的近红外线具有较高的反射率，能将太阳辐射热直接反射出去，减少浙青层的热吸收，降低高温对浙青的伤害。 [0012]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的絹云母粉具有高径厚比(高达80以上)、耐高温、耐酸碱性能，可屏蔽紫外辐射，耐候性优异，能提升浙青材料的抗老化能力。
[0013]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的纳米远红外辐射粉常温下在波长2 —18 μ m范围内的红外发射率高达92%以上，能将浙青路面吸收的太阳辐射发散出去，降低路面温度，减少高温对浙青的老化作用和车辙现象；优选山东正元纳米材料工程有限公司、上海沪正纳米科技有限公司和上海纳米技术与应用国家工程研究中心有限公司的纳米远红外粉。
[0014]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的分散剂是能使颜填料均匀分散于水中的助剂，优选抗水型的分散剂，如Nopcosant K、SN5040和BYKI90。
[0015]一种热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:它包含下列重量份的原料:热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青25~45份、pH调节剂0.08份、增稠剂0.10~0.30份、级配石料50~70份和水5份，按照上述重量份称量各种原材料，首先向搅拌釜中加入热反射型高分子复合改性乳化浙青和PH调节剂，开启搅拌，搅拌3分钟，搅拌速度为600rad/min，取样测体系pH值，控制体系pH值在12.50 ±1.00 ;然后向搅拌釜添加增稠剂，搅拌5分钟，取样测体系pH值，控制体系pH值在12.00 ±1.00 ;再向搅拌釜添加级配石料，搅拌3分钟，取样测体系pH值，控制体系的pH值在11.00±1.00;最后停止搅拌，包装密封储存。
[0016]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的pH调节剂是能使体系呈现碱性的助剂，如NaOH、KOH和AMP-95等，优选耐水性的pH调节剂。
[0017]上述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的增稠剂是能使体系保持储存和施工所需粘度的助剂，如碱溶胀型增稠剂TT-935、TH-300A和A600。
[0018]与现有技术相比，本发明具备以下有益效果:(I)本发明的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料路面在夏天最高气温下可降低浙青路面表面温度7V以上。
[0019](2)高温使得浙青变软，造成浙青混凝土的承载能力下降。资料表明，路表温度低于55°C的情况下，车辙能够限制在几毫米的范围内。当路表温度处于55~65°C的范围内，车辙就会以厘米级的速度发展。浙青随着温度升高，特别是当路面温度达到50°C左右的时候，动稳定度急剧下降。我国大部分地区在夏季的最高气温普遍可以达到36~38°C，这段高温时间内的浙青路面非常容易产生车辙，有资料研究表明温度每上升5°C，动稳定度将减小800~1000次/mm，本发明至少提高浙青混合料的动稳定度1350~1650次/mm，显著提高浙青路面的高温稳定性及减少浙青路面车辙危害。
[0020](3)本发明把浙青路面对太阳光热量吸收率从0.9降至0.25,根据.Pomerantz 等人研究可知，此措施可降低城市大气温度1.5°C。从上述数据可以看出，本发明降低
城市大气温度、缓解城市“热岛效应”作用明显。
[0021](4)本发明铺筑的热反射型彩色浙青路面美化了道路景观，缓解了驾驶员的视觉疲劳、提高了道路安全性能，诱导管理交通流、增加道路的通行能力，红色热反射型浙青路面可提醒驾驶员小心谨慎、提高警惕性，绿色热反射型浙青路面表示安静，可提醒驾驶员放轻机器声并不鸣喇叭。
[0022](5)本发明的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青路面的抗滑摆值大于5BPN，对路面的摩擦性能影响较 小。
[0023]综上所述，本发明的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青路面能够显著减少浙青路面高温车辙病害，延长浙青路面使用寿命，缓解城市“热岛效应”，美化道路景观，提高道路安全性能，同时综合成本低、配方简单、生产、施工方便。
【具体实施方式】
[0024]1、本发明热反射型高分子复合改性乳化浙青的实施例
表1本发明热反射型高分子复合改性乳化浙青实施例的配方表(单位，kg)
【权利要求】
1.一种热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:它包含下列重量份的原料:明色树脂乳液35~75份、水性树脂乳液15~45份、近红外反射颜料I~5份、絹云母粉I~3.5份、纳米远红外辐射粉I~3.5份、分散剂0.4~0.5份和水2~10份，按照上述重量份称量各种原材料，首先向搅拌釜添加入明色树脂乳液、水性树脂乳液及分散剂和水，开启搅拌，搅拌3分钟；然后向搅拌釜添加近红外反射颜料、絹云母粉、远红外粉，搅拌5分钟即可，搅拌速度为1000rad/min。
2.根据权利要求1所述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的明色树脂乳液由具备浙青性能的明色树脂胶结料乳化制得。
3.根据权利要求1所述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的水性树脂乳液是与明色树脂乳液兼容的高分子树脂乳液。
4.根据权利要求1所述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的近红外反射颜料采用美国薛特公司、江苏福禄公司或者日本多玛得公司的近红外反射系列颜料。
5.根据权利要求1所述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的纳米远红外辐射粉采用山东正元纳米材料工程有限公司、上海沪正纳米科技有限公司或者上海纳米技术与应用国家工程研究中心有限公司的纳米远红外粉。
6.根据权利要求1所述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的分散剂是抗水型的分散剂，采用Nopcosant K、SN5040或BYK190。
7.一种热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:它包含下列重量份的原料:热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青25~45份、pH调节剂0.08份、增稠剂0.10~0.30份、级配石料50~70份和水5份，按照上述重量份称量各种原材料，首先向搅拌釜中加入热反射型高分子复合改性乳化浙青和PH调节剂，开启搅拌，搅拌3分钟，搅拌速度为600rad/min，取样测体系pH值，`控制体系pH值在12.50 ± 1.0O ;然后向搅拌釜添加增稠剂，搅拌5分钟，取样测体系pH值，控制体系pH值在12.00 ± 1.00 ;再向搅拌釜添加级配石料，搅拌3分钟，取样测体系pH值，控制体系的pH值在11.00 ± 1.00 ;最后停止搅拌，包装密封储存。
8.根据权利要求8所述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的PH调节剂是能使体系呈现碱性的助剂，采用NaOH、KOH或AMP-95。
9.根据权利要求1所述的热反射型高分子复合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的增稠剂是能使体系保持储存和施工所需粘度的助剂，采用碱溶胀型增稠剂TT-935、TH-300A 或 A600。
【文档编号】C08K3/22GK103694725SQ201310665692
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】刘跃, 赵永飞, 金芳, 金拴仙 申请人:山西喜跃发路桥建筑材料有限公司