[發明專利]高耐熱的瀝青微裂紋自修復用微膠囊及其制備方法

有效

• 申請號: 201710183738.X
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106751977B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 蘇峻峰;蘇瀟楠;秦殊剛;王英園;韓珊;張小龍
• 申請（專利權）人: 天津雙君智材科技發展有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L61/28;C08L25/08;C08L33/12;C08L71/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;B01J13/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

本發明屬于道路修復領域，具體涉及一種高耐熱的瀝青微裂紋自修復用微膠囊及其制備方法，具體包括以下步驟：1)將插層后的蒙脫土、壁材材料、去離子水攪拌均勻得到蒙脫土溶液；2)將聚苯乙烯?馬來酸酐與去離子水加入堿性調節劑，添加壬基酚聚氧乙烯醚；3)加入瀝青再生劑；4)在乳化后的瀝青再生劑溶液中緩慢滴加步蒙脫土溶液；5)繼續反應，結束制備；將上述微膠囊溶液過濾、干燥后，得到微膠囊粉末。上述微膠囊與瀝青混合，在瀝青老化過程中產生微裂紋使得微膠囊破裂，瀝青再生劑釋放對老化瀝青進行自修復，從而大大延長瀝青的使用壽命。

技術領域

本發明屬于道路修復領域，具體涉及一種高耐熱的瀝青微裂紋自修復用微膠囊及其制備方法。

背景技術

瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的復雜混合物，作為一類非常重要的聚合物工程材料和功能材料被廣泛應用于眾多領域中。瀝青本身為自修復材料，其能對自身結構的破壞進行一定程度的修復，但老化后的瀝青其自修復能力將大大減弱。在環境因素及重復荷載作用下，老化瀝青內部會產生微裂紋，這些微裂紋或損傷如不能得到及時有效的修復，將引發瀝青材料的宏觀裂縫并導致結構性的脆性斷裂。正是由于瀝青這一老化特性，我國每年都會產生數以萬噸計的“道路廢棄瀝青”，這些材料只能當作固體垃圾丟棄和填埋，再生利用率很低。這種粗放的處理方法，不僅占用土地，還污染大氣、地下水和土壤，已成一個不可忽視的問題，嚴重威脅到人們的生產生活，危害公共健康。減緩瀝青聚合物的老化進程延長其使用壽命，進而實現瀝青循環利用或減少垃圾產生量是亟待解決的環境問題。再生劑的使用是實現老化瀝青恢復自修復能力的最有效方法。但當再生劑在老化瀝青道路表面使用時，仍存在極大的局限性：液體再生劑不能從老化瀝青表面很好地擴散至其內部；再生劑在老化瀝青道路表面使用時，瀝青道路表面摩擦力將降低，車輛容易發生危險；同時由于道路的封閉，也增加了社會交通成本等。

目前，采用微膠囊包覆瀝青再生劑應用于瀝青中，可提供瀝青的自修復能力。由于微膠囊璧材均為有機物，其耐溫等級較低，往往無法滿足瀝青實際使用時的高溫高剪切環境，很容易破碎。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術微膠囊包覆瀝青再生劑耐熱等級低，不能應用于高溫高剪切環境的缺陷，而提供一種高耐熱的瀝青微裂紋自修復用微膠囊及其制備方法。

為實現本發明的目的，所采用的技術方案為：

一種高耐熱的瀝青微裂紋自修復用微膠囊制備方法，具體包括以下步驟：

1)將插層后的蒙脫土、壁材材料、去離子水按照1：10-30：90-120的比例在常溫下按照200-400轉/分鐘的速度攪拌均勻得到蒙脫土溶液；

2)將聚苯乙烯-馬來酸酐與去離子水按照0.5-5：100比例混合，按照400-600轉/分鐘的速度攪拌5小時，然后加入堿性調節劑，調節pH值為10-11；繼續攪拌2-4小時；在上述溶液中添加壬基酚聚氧乙烯醚0.01份；

3)在步驟2)得到的聚苯乙烯-馬來酸酐溶液中加入瀝青再生劑，其比例為1：1-3，以2500-3500轉/分鐘的速度攪拌乳化15-25分鐘；

4)在步驟3得到的乳化后的瀝青再生劑溶液中緩慢滴加步驟1)得到的蒙脫土溶液，乳化瀝青再生劑溶液與蒙脫土溶液的質量比例為1-3：3-1，滴加速度為0.2-1ml/分鐘，攪拌速度400-600轉/分鐘；滴加完成三分之一質量后，以2℃/分鐘的速度緩慢升高溫度，升溫至45-55℃，升溫的同時緩慢滴加其余的三分之二蒙脫土溶液；當溫度升至目標溫度后，以0.1毫升/分鐘的速度滴加有機酸調節pH值為10；同時以2℃/分鐘的速度緩慢升高溫度至80-100℃；

5)繼續反應1-2小時后，停止加熱；溫度自然降至室溫，攪拌速度保持250-350轉/分鐘繼續反應4-5小時，結束制備；將上述微膠囊溶液過濾、干燥后，得到微膠囊粉末。