[發明專利]一種瀝青混凝土裂縫自愈和微膠囊及制備方法

有效

• 申請號: 201310289095.9
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103396652A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 楊林江
• 申請（專利權）人: 楊林江
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K5/54;C08G59/50;C04B24/28
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連平

技術領域：

本發明涉及瀝青混凝土裂縫修復領域，具體地說涉及一種瀝青混凝土裂縫自愈和微膠囊及制備方法。

背景技術：

疲勞開裂是瀝青路面應用過程中出現的主要問題之一，瀝青混凝土疲勞損傷可歸結于重復荷載作用下瀝青混凝土內部裂紋萌生和擴展，在裂紋萌生和擴展過程中伴隨著裂紋區域的應力松弛以及為降低裂紋表面能自發進行的界面自愈和。但是，如果這些裂紋或損傷不能得到及時有效的修復和處理，不僅會影響瀝青混凝土結構的正常使用性能和使用壽命，而且還有可能引發宏觀裂縫并導致結構性的脆性斷裂，最終產生嚴重的災難性事故。為此，我們迫切需要采用某種方式或技術，能主動、自動地對瀝青路面出現裂紋和損傷的部位進行修復，從而恢復甚至提高瀝青混凝土材料的強度以達到延長瀝青路面使用壽命的目的。

目前，增強瀝青混凝土自愈和行為方面的研究主要有添加石灰粉、中空纖維法和微膠囊法。添加石灰粉對瀝青混合料自愈和性能有所提高，但效果甚微；在瀝青混合料拌合過程中添加中空纖維，當路面出現裂縫時纖維斷裂，將里面的愈和劑釋放出來，達到修復的目的，但此種方法存在很多的弊端，首先在瀝青混合料拌合過程中，纖維易斷裂，將里面的愈和劑提前釋放，達不到愈和的目的；其次，纖維半徑太小，中空纖維制造工藝極為困難，成本較高。于是研究者們把目光轉移到微膠囊愈合劑方面。

本發明基于瀝青的自愈和機理進行研究，最終發明出一種明顯增強瀝青自愈和能力的微膠囊，在瀝青混合料拌合過程中直接加入，在發現瀝青混凝土有裂縫時將損壞區域的混凝土加熱，經3-5小時的短暫修復后可將裂縫基本完全修復。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種瀝青混凝土裂縫自愈和微膠囊及制備方法，該微膠囊能明顯增強瀝青自愈和能力，制備方法簡單。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種瀝青混凝土裂縫自愈和微膠囊，是由成膜物質和修復液組成，成膜物質和修復液的重量比為3:1，其中，修復液由偶聯劑、固化劑及固化促進劑組成，修復液各組分的重量百分比為：偶聯劑10-20﹪，固化劑50-75﹪，固化促進劑18-30﹪。

作為上述技術方案的優選，所述的成膜物質為環氧樹脂。

作為上述技術方案的優選，所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑。

作為上述技術方案的優選，所述的固化劑為改性脂肪胺固化劑。

作為上述技術方案的優選，所述的固化促進劑為2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

本發明的一種瀝青混凝土裂縫自愈和微膠囊的制備方法包括以下步驟：

（1）將偶聯劑、固化劑和固化促進劑按重量百分比稱量加入反應釜中預混，經剪切乳化機以速度3600r·min^-1剪切乳化均勻，在超聲波振蕩下直至三組分完全溶解得到均勻穩定的乳化液；

（2）攪拌條件下，向乳液加入成膜物質環氧樹脂，通過內相揮發得到懸浮液；

（3）將懸浮液離心、洗滌、干燥即得到產物微膠囊。

本發明的有益效果在于：該微膠囊具有高溫穩定性，瀝青自愈和能力明顯提高，制備方法簡單，成本低，易推廣。

附圖說明：

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

圖1為本發明的生產工藝流程圖。

具體實施方式：

為了加深對本發明的理解，下面結合實施例對本發明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。

常溫下，將質量為硅烷偶聯劑16g，改性脂肪胺固化劑65g，固化促進劑2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚19g，環氧樹脂為300g的原材料試劑稱量好備用。將偶聯劑，固化劑，固化促進劑在反應釜中預混，經3600?r·min^-1高速剪切乳化機乳化均勻，在超聲波振蕩下直至三組分完全溶解成為得到均勻穩定的乳化液；攪拌條件下，向乳液加入成膜物質環氧樹脂，通過內相揮發得到懸浮液；將懸浮液離心、洗滌、干燥即得到產物微膠囊。

該步驟的產物微膠囊，在瀝青混合料拌合過程中直接加入，其中微膠囊用量與瀝青粘結劑的比例為1:1，微膠囊的加入對瀝青混合料影響甚微。當瀝青路面出現微裂縫時，將裂縫區域加熱，加熱溫度為160-180℃，加熱時間為15分鐘，3小時之后路面基本固化完全。經修復的路面外觀與未損害的部位相同，其各項指標經檢測恢復90﹪以上。