[發(fā)明專利]一種隔熱降噪型泡沫瀝青及制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010028365.0
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111138876A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬濤;劉昕宇;徐光霽;張偉光
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L75/04;C08L63/00;C08K3/34;C08K7/26;C08J9/04
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 李雪萍

本發(fā)明公開了一種隔熱降噪型泡沫瀝青，其主要包括以下成分：基質(zhì)瀝青90～100份、水性聚氨酯樹脂乳液5～10份、納米二氧化硅膠粉改性環(huán)氧樹脂10～14份、發(fā)泡劑1～3份、填充劑2～3份、水10～15份。制備方法如下：按照相應(yīng)的質(zhì)量份數(shù)稱取原料；其次將原料混合并在微波反應(yīng)裝置中攪拌均勻；將基質(zhì)瀝青加熱到100～110℃，并加入上一步產(chǎn)生的膠狀物，通過膠體磨的高速剪切使混合物充分接觸、分布均勻；加入70℃左右的水，制得均質(zhì)、穩(wěn)定的隔熱降噪型泡沫瀝青。本發(fā)明采用了發(fā)泡劑、水性聚氨酯樹脂乳液阻尼劑與納米二氧化硅膠粉改性環(huán)氧樹脂隔熱劑對基質(zhì)瀝青進行綜合改性，可廣泛應(yīng)用于城區(qū)、機場、隧道、鋼橋道路等罩面層鋪裝工程中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隔熱降噪型泡沫瀝青及制備方法，屬于道路工程新材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國對道路事業(yè)持續(xù)高水平的投資、公路交通量日益繁重的背景下,城市道路正在向滿足高等級與高速度要求的現(xiàn)代化方向發(fā)展。然而，道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善進一步帶來汽車保有量的提高，道路噪聲問題日益嚴(yán)重。汽車在道路行駛過程中，輪胎與路面摩擦而產(chǎn)生的噪音會影響行車的安全性與舒適性，對周圍居民的健康生活也帶來較大影響。同時，由于道路在夏季承受高溫，容易出現(xiàn)車轍、推移、波浪等病害，在一定程度上影響道路使用的平整性，使得道路的噪音問題更加嚴(yán)重。

目前降噪路面多采用橡膠瀝青等高粘改性瀝青來實現(xiàn)降噪目的，但其由于粘度高導(dǎo)致施工困難，且容易造成環(huán)境污染。而其他如聚氨酯等高分子聚合物阻尼劑則由于高溫性能較差，與高溫生產(chǎn)的瀝青較難形成很好的配合，在夏季路面長期使用過程中也容易由于遭受長期高溫而產(chǎn)生性能的劣化。因此，如何保證在界限溫度下成型并具有長期的使用壽命，是新型降噪路面需要解決的問題。

納米二氧化硅膠粉是一種納米多孔輕質(zhì)無機材料，它具有極低的固態(tài)熱傳導(dǎo)和氣態(tài)熱傳導(dǎo)，也具有良好的耐溫性能，是一種性能優(yōu)良的隔熱材料。目前常用于房屋建筑及相關(guān)設(shè)施的保溫隔熱材料中，在道路領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用前景。

泡沫瀝青是在一定溫度的瀝青中噴入水滴形成的蒸汽泡，更好的包裹集料，并顯著提高膠結(jié)料的粘結(jié)效應(yīng)的一種新材料。泡沫瀝青可以通過溫拌成型，在保證足夠粘附性的同時，降低了生產(chǎn)過程中的能源損耗，提高了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。

因此，在傳統(tǒng)的改性瀝青基礎(chǔ)上，通過添加相應(yīng)發(fā)泡劑、阻尼劑與隔熱劑來提高瀝青路面的降噪性能與隔熱性能，提升其長期使用壽命十分有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種隔熱降噪型泡沫瀝青及制備方法，可廣泛應(yīng)用于城區(qū)、機場、隧道、鋼橋道路等罩面層鋪裝工程中。

一種隔熱降噪型泡沫瀝青，包括如下組分

其制備方法具體包含以下步驟：

(1)步驟一：原材料準(zhǔn)備。按照如下組分稱取原材料

(2)步驟二：功能型試劑的制備。將水性聚氨酯樹脂乳液、納米二氧化硅膠粉改性環(huán)氧樹脂與5份去離子水混合并加入可攪拌的微波反應(yīng)裝置，保持300～400r/min的拌和速度與90℃左右的溫度下攪拌，拌和時間在10～15min左右，直到觀察到無明顯分層或者分塊的情況為止。

(3)步驟三：改性瀝青的制備。將基質(zhì)瀝青加熱到100～110℃，并加入發(fā)泡劑、填充劑等，攪拌速度為300～400r/min，攪拌時間為20～25min。

(4)步驟四：隔熱降噪型泡沫瀝青的制備。將步驟二與步驟三的試劑混合，通過膠體磨的高速剪切使混合物充分接觸、分布均勻，控制攪拌速度為1300～1400r/min，攪拌時間為3～5min。之后向混合物中加入70℃左右的水，制得均質(zhì)、穩(wěn)定的隔熱降噪型泡沫瀝青。

優(yōu)選的是，步驟一中所述水性聚氨酯樹脂乳液的技術(shù)指標(biāo)如下：