[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚氨酯改性瀝青及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710476851.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107177210A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)銎?/a>;班孝義;朱永彪;王封;祁冰;劉海婷;龐維強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L95/00
• 分類(lèi)號(hào): C08L95/00;C08L75/08;C08G18/48;C08G18/32
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于改性瀝青材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯改性瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)

瀝青材料是現(xiàn)代道路工程的主要材料，瀝青道路路面是我國(guó)道路結(jié)構(gòu)的重要形式。我國(guó)交通具有密度大、軸載重及渠化嚴(yán)重等特點(diǎn)，致使瀝青路面在冬季易出現(xiàn)溫縮裂縫，影響路面的美觀并削弱面層的整體平整度；夏季在重載交通條件下易出現(xiàn)車(chē)轍、推移、擁包等病害，影響道路路面的正常服務(wù)功能。為了滿足我國(guó)交通量的增長(zhǎng)和道路發(fā)展的需要，在建設(shè)高級(jí)路面結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)瀝青路面的低溫抗裂性和耐久性方面有了更苛刻的要求，目前主要采用改性瀝青的方法來(lái)提高其綜合性能，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。

在我國(guó)現(xiàn)有的瀝青中，基質(zhì)瀝青與國(guó)外相比性能存在一定差距，不能滿足高速公路發(fā)展的需要；而產(chǎn)量大，分布范圍較廣的瀝青，大部分不能滿足高速公路路用性能的要求。其次，傳統(tǒng)瀝青路面早期破壞現(xiàn)象嚴(yán)重，路面建成初期就出現(xiàn)各種病害，不能滿足交通的需要。因此，對(duì)瀝青改性，研究分析改性瀝青的性能已是公路交通行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

目前，一般改性瀝青是通過(guò)物理方法對(duì)瀝青改性，沒(méi)有從根本上改變?yōu)r青的性質(zhì)。另外，通過(guò)物理方法改性的瀝青會(huì)存在離析問(wèn)題，而離析問(wèn)題大大制約了改性瀝青在工程中的使用范圍，要突出改性瀝青的道路使用功能，達(dá)到產(chǎn)業(yè)化，使改性瀝青與基質(zhì)瀝青一樣應(yīng)用廣泛，解決改性瀝青的離析問(wèn)題具有重要意義。

環(huán)氧瀝青是通過(guò)化學(xué)改性方法使瀝青性能得到提高。因此，我們需要一種類(lèi)似于環(huán)氧樹(shù)脂的材料通過(guò)化學(xué)的方法對(duì)瀝青改性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種聚氨酯改性瀝青及其制備方法，該改性瀝青利用聚氨酯預(yù)聚體對(duì)瀝青進(jìn)行改性，通過(guò)添加合適的外摻劑能有效解決改性瀝青的離析問(wèn)題，同時(shí)可以使改性瀝青的性能尤其是低溫性能顯著提高，能滿足高寒地區(qū)路面施工的要求。隨著聚氨酯預(yù)聚體含量的不同，可以使改性瀝青的性能得到不同程度的提高。另外，能有效解決改性瀝青的離析問(wèn)題，聚氨酯改性瀝青的高溫性能相比于普通瀝青也有不同程度的提高。

為了達(dá)到上述目的，一種聚氨酯改性瀝青，包括以下重量份數(shù)的原料：瀝青5～15份，預(yù)聚體0.55～1.65份，擴(kuò)鏈劑0.055～0.165份，相容劑0.1～0.3份。

包括以下重量份數(shù)的原料：瀝青5～12份，預(yù)聚體0.55～1.32份，擴(kuò)鏈劑0.055～0.132份，相容劑0.1～0.24份。

包括以下重量份數(shù)的原料：瀝青10份，預(yù)聚體1.1份，擴(kuò)鏈劑0.11份，相容劑0.2份。

一種聚氨酯改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)重量份數(shù)，將5～15份瀝青加熱至熔融狀態(tài)，剪切后，向熔融狀態(tài)的瀝青中加入0.1～0.3份相容劑，得到混合物A；

步驟二，將混合物A剪切后加入0.055～0.165份擴(kuò)鏈劑，得到混合物B；

步驟三，將混合物B剪切后加入預(yù)熱至80℃～100℃的0.55～1.65份預(yù)聚體，得到混合物C；

步驟四，將混合物C剪切后得到聚氨酯改性瀝青初樣；

步驟五，將聚氨酯改性瀝青初樣在100℃～110℃烘箱中養(yǎng)護(hù)2h，即得聚氨酯改性瀝青成品。

所述步驟一中，瀝青采用石油瀝青、煤瀝青或湖瀝青。

所述步驟一中，相容劑采用馬來(lái)酸酐、羧酸型相容劑、酰亞胺型相容劑或異氰酸酯型相容劑。

所述步驟二中，擴(kuò)鏈劑采用MOCA、1,4-丁二醇、1,6己二醇或乙二胺。

所述步驟三中，預(yù)聚體采用聚醚型預(yù)聚體。

所述相容劑采用若干次逐步添加至熔融狀態(tài)的瀝青中；

所述擴(kuò)鏈劑采用一次全部添加至混合物A中；

所述預(yù)聚體采用一次或若干次添加至混合物B中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的聚氨酯改性瀝青擁有優(yōu)良的性能，特別是低溫性能相對(duì)于普通瀝青有顯著提高，能滿足高寒低溫路面使用要求及橋面鋪裝大變形的要求，可用于寒區(qū)瀝青路面及有變形要求的橋面鋪裝。此外，結(jié)合料的高溫性能相對(duì)于普通瀝青也有不同程度的提高，聚氨酯改性瀝青結(jié)合料的力學(xué)性能和普通瀝青相比也有明顯提高。

本發(fā)明的聚氨酯改性瀝青利用聚氨酯預(yù)聚體對(duì)瀝青改性，從而獲得改性瀝青，聚氨酯改性瀝青是通過(guò)化學(xué)改性的方法對(duì)瀝青改性，能有效解決改性瀝青中存在的離析問(wèn)題，改性瀝青的性能更加穩(wěn)定。此外，通過(guò)該種方法制備的改性瀝青具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。