[發(fā)明專利]一種聚氨酯發(fā)泡的泡沫冷拌瀝青混合料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111286669.8
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN113861489B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜俊濤;張敏鑫;熊橋梁;郟慧娜;李添錦;聶毅
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州中科新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: C08J9/12
• 分類號: C08J9/12;C08L95/00;C08L75/04;C08K9/10;C08K3/22;C08K3/36;C08K7/26;C08K7/24;C04B26/26;C04B38/10;C04B111/40
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

本發(fā)明公開了一種聚氨酯發(fā)泡的泡沫冷拌瀝青混合料及其制備方法，涉及道路材料技術(shù)領(lǐng)域。該混合料由溶劑型冷拌瀝青、緩釋型發(fā)泡材料、聚氨酯預(yù)聚物與集料拌合而成；緩釋型發(fā)泡材料由無機載體材料飽和吸收發(fā)泡液后制成；聚氨酯預(yù)聚物為聚酯二元醇/聚醚二元醇與二異氰酸酯合成的端異氰酸酯基線型預(yù)聚物。本發(fā)明公開的緩釋型發(fā)泡材料可平緩釋放發(fā)泡液，并與聚氨酯預(yù)聚物反應(yīng)發(fā)泡，減緩泡沫冷拌瀝青發(fā)泡反應(yīng)速率、延長發(fā)泡持續(xù)時間，使泡沫冷拌瀝青混合料從拌和到攤鋪碾壓的全周期都具有較好的施工和易性。發(fā)泡反應(yīng)的同時伴隨著三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚氨酯體型材料的形成，有利于冷拌瀝青混合料綜合路用性能的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚氨酯發(fā)泡的泡沫冷拌瀝青混合料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，冷拌瀝青混合料逐漸成為綠色交通工程推廣應(yīng)用的一種環(huán)保瀝青路面材料。與傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料相比，冷拌瀝青混合料可常溫拌和、攤鋪，具有節(jié)能環(huán)保、施工便捷以及可儲存諸多優(yōu)點。但仍存在初始穩(wěn)定度不足、后期強度提升緩慢、高溫車轍性能差等關(guān)鍵工程技術(shù)難題。

泡沫瀝青混合料作為冷拌瀝青混合料的一種類型，其制備方法通常為：一定比例的水遇到高溫瀝青后瞬間汽化，產(chǎn)生大量泡沫使瀝青迅速膨脹，增大表面積的同時大幅降低瀝青粘度、提高和易性，從而實現(xiàn)瀝青與集料的裹附以及常溫下的拌和、攤鋪。泡沫瀝青以水或水溶液高溫氣化物理發(fā)泡，膨脹速率極快，半衰期通常只有十幾秒，由拌合至攤鋪碾壓的施工可操作容留時間極短，主要用于泡沫瀝青就地冷再生路面的施工。

調(diào)控泡沫瀝青的膨脹速率、延長泡沫瀝青的發(fā)泡時間顯得尤為重要。專利CN110408067A公開了一種具有較大膨脹率及更長半衰期的泡沫瀝青，采用氨水或雙氧水作為發(fā)泡劑，受熱分解產(chǎn)生不同于水蒸氣的氣體分子，形成的泡沫瀝青孔隙結(jié)構(gòu)更加合理，泡沫瀝青具有更高的膨脹率和更長的半衰期。專利CN109626872A公開了一種赤泥-硼泥復(fù)配發(fā)泡的泡沫瀝青，以一定含水率的高細度活化赤泥、硼泥粉末為發(fā)泡中心制備泡沫瀝青，巧妙利用活化赤泥、硼泥粉末高細度、吃水及保水能力強的特點，形成數(shù)量極多的發(fā)泡中心以達到微發(fā)泡的效果，制備出膨脹率高、半衰期長、性能穩(wěn)定的泡沫瀝青。專利CN111925472A公開了一種瀝青發(fā)泡劑，其合成制備出一種高吸水性的高分子材料吸水球，根據(jù)吸水球吸水量控制參與瀝青發(fā)泡的用水量，對瀝青發(fā)泡具有良好的調(diào)控效果。

泡沫聚氨酯作為一種性能優(yōu)良的發(fā)泡材料，是氣霧技術(shù)和聚氨酯發(fā)泡技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物，氣泡的產(chǎn)生源于異氰酸酯基與水反應(yīng)生成CO₂化學發(fā)泡，其為室溫發(fā)泡且泡沫膨脹率、發(fā)泡速率以及泡孔結(jié)構(gòu)可調(diào)、可控。專利CN106832181A公開了一種聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法，通過添加氣體成核劑使泡孔均勻分布并且降低聚氨酯發(fā)泡材料泡孔孔徑，制得具有較低導(dǎo)熱系數(shù)和良好保溫性能的聚氨酯發(fā)泡材料。專利CN1341685A采用煤焦油瀝青、聚醚多元醇以及添加劑等的相互協(xié)同改性作用，獲得一種絕熱、防腐的瀝青聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。專利CN105713401A采用全水發(fā)泡技術(shù)，使用蓖麻油溶解瀝青制備瀝青乳化液，通過控制發(fā)泡反應(yīng)，制備了具有防潮耐腐、抗壓性強、尺寸穩(wěn)定性好的瀝青聚氨酯硬質(zhì)泡沫。

目前，泡沫瀝青混合料存在有發(fā)泡速度快、發(fā)泡時間短、由拌合至攤鋪碾壓的施工可操作容留時間短、施工可操作性差的技術(shù)難題。因此，為制得性能更加優(yōu)良的泡沫瀝青材料，研究人員在制備過程中添加各種改性劑，或者改進制備方法及裝置，以適應(yīng)實際工程及滿足市場的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種聚氨酯發(fā)泡的泡沫冷拌瀝青混合料及其制備方法。本發(fā)明公開的泡沫冷拌瀝青混合料通過制備緩釋型發(fā)泡材料，平緩釋放發(fā)泡液并與聚氨酯預(yù)聚物反應(yīng)發(fā)泡，減緩冷拌瀝青發(fā)泡反應(yīng)速率、延長發(fā)泡持續(xù)時間，使泡沫冷拌瀝青混合料從拌和到攤鋪碾壓的全周期都具有較好的施工和易性。發(fā)泡反應(yīng)的同時形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯體型材料，有利于冷拌瀝青混合料綜合路用性能的提升。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：