[發(fā)明專利]一種改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810574885.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN108726923B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李祖仲;陳華鑫;王英明;熊劍平;趙澤鵬;張學(xué)磊;法春光;余亦曉;門昌朋;黃常聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B26/26
• 分類號(hào): C04B26/26
• 代理公司: 西安睿通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發(fā)明改開了提供一種改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料及其制備方法，該改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料包括以下原料：表面改性碳纖維、SBS改性瀝青環(huán)氧膠結(jié)料、超細(xì)有機(jī)蒙脫土、非抗滑集料和抗滑集料；其中，SBS改性瀝青環(huán)氧膠結(jié)料包含SBS改性瀝青、環(huán)氧樹脂與固化劑。該改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料的耐磨耗性能和抗滑性能好，可有效解決瀝青路面抗滑性能衰變快及表處層耐久性差等技術(shù)難題，其制備方法簡(jiǎn)單，采用表面改性碳纖維，可促進(jìn)碳纖維表面與瀝青及環(huán)氧樹脂組分的官能團(tuán)鍵合，強(qiáng)化碳纖維與瀝青基材料之間的界面性能，同時(shí)改善瀝青路面抗滑表處層材料的抗磨耗性能與耐久性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及公路工程瀝青路面技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定發(fā)展，交通流量的急劇增加與行車速度的日益提高，雖然帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也導(dǎo)致交通事故不斷發(fā)生，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失及人身傷亡。路面行車安全與路面抗滑性能、車速、輪胎類型、環(huán)境及駕駛行為等因素密切相關(guān)。其中，路面抗滑性能降低，輪胎附著力減小，如果此時(shí)車輛遇到突發(fā)情況而采取緊急制動(dòng)，就會(huì)使得制動(dòng)距離大于安全距離，從而不利于行車安全。尤其在雨雪氣候條件下，瀝青路面的抗滑性能會(huì)發(fā)生明顯下降，汽車的驅(qū)動(dòng)輪很容易打滑或空轉(zhuǎn)，給行車安全帶來極大的安全隱患。

道路交通安全已被社會(huì)各界廣為關(guān)注，提升路面抗滑性能是降低交通事故發(fā)生率，提高行車安全的有效手段之一。在某些特殊路段，如隧道、道路交叉口、橋面、長(zhǎng)大縱坡、彎道和匝道等路面，道路抗滑性能更為重要。瀝青路面作為我國(guó)應(yīng)用最廣泛的路面類型，其抗滑性能對(duì)雨雪氣候環(huán)境較敏感，因此，研發(fā)瀝青路面用高抗滑表處層材料對(duì)于提高行車安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值。

已公開的發(fā)明專利涉及抗滑薄層路面材料，主要采用金鋼砂、陶瓷骨料、玄武巖、鋁礬土、鋼渣、石英砂、環(huán)氧樹脂等材料。以抗滑細(xì)集料為載體，以環(huán)氧樹脂及固化劑為膠黏材料，其本質(zhì)上為涂層材料。在工程使用過程中，發(fā)現(xiàn)抗滑細(xì)集料與環(huán)氧樹脂及固化劑形成的膠結(jié)層在使用初期抗滑效果非常好，但經(jīng)過車輛荷載的反復(fù)作用，膠結(jié)層宏觀紋理深度逐漸下降，細(xì)集料表面被磨光，環(huán)氧樹脂固化后使得界面平整光滑，造成路面表層抗滑性能急劇下降，尤其在晚上行車，出現(xiàn)類似鏡光反射，對(duì)行車安全帶來極大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料及其制備方法，該改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料的耐磨耗性能和抗滑性能好，可有效解決瀝青路面抗滑性能衰變快及表處層耐久性差等技術(shù)難題，其制備方法簡(jiǎn)單，適用于工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

(一)一種改性碳纖維增強(qiáng)瀝青路面抗滑材料，包括以下原料：表面改性碳纖維、SBS改性瀝青環(huán)氧膠結(jié)料、超細(xì)有機(jī)蒙脫土、非抗滑集料和抗滑集料；其中，所述SBS改性瀝青環(huán)氧膠結(jié)料包含SBS改性瀝青、環(huán)氧樹脂與固化劑。

優(yōu)選的，所述表面改性碳纖維的直徑為7-10μm，表面改性碳纖維的長(zhǎng)度為5～10mm，表面改性碳纖維的密度為1.60-1.76g/cm³，表面改性碳纖維的拉伸強(qiáng)度為2.5-3.5GPa。

優(yōu)選的，所述原料的用量為：表面改性碳纖維0.1-0.3份、SBS改性瀝青環(huán)氧膠結(jié)料5.0-6.5份、超細(xì)有機(jī)蒙脫土0.5-1.5份、非抗滑集料35-45份、抗滑集料55-65份。

優(yōu)選的，所述SBS改性瀝青的質(zhì)量占所述SBS改性瀝青環(huán)氧膠結(jié)料質(zhì)量的75-85％；所述環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比為6：4。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述固化劑為脂肪族多元胺。

優(yōu)選的，所述超細(xì)有機(jī)蒙脫土的粒度小于0.075mm，所述超細(xì)有機(jī)蒙脫土中蒙脫石含量為95％～98％。