一种具有蓄热功能的聚合物改性沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路工程材料领域，涉及沥青，具体涉及一种具有蓄热功能的聚合物 改性沥青及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 寒冷季节道路冰雪对整个交通系统、经济体系及人们正常的室外活动与工作均有 一定程度的影响。冬季，我国较寒冷地区路面积雪冰冻现象普遍存在，据相关资料统计，我 国50%的交通事故、71 %的特大交通事故和65%的直接经济损失发生在不良气候下，必须 加强不良气候条件下交通安全事故的预防，而路面桥面积雪结冰正是一个主要的方面。并 且在我国冬季经常有因道路结冰积雪而引发交通事故的现象发生，其导致的后果非常的惨 重，轻则致使汽车连环追尾，重则导致车毁人亡，令人触目惊心。
[0003] 道路的积雪结冰现象在全世界都是一个非常普遍而亟待解决的问题，国内外现有 道路融雪化冰技术中，目前各国普遍采取的措施大多仍是机械除雪或撒布融雪剂，但是机 械除雪仅适用于未经碾压的初雪，而融雪剂的适用带来严重环境污染，严重腐蚀路面及桥 面。因此，综合考虑到寒冷地区的冰雪对道路交通的危害以及现有融雪化冰方法所存在的 缺陷，如何进行科学、有效、环保、经济的道路(尤其是高寒地区）融雪化冰已成为人们迫切 需要解决的问题。
[0004]由此可见，开发新型环保路面材料提高路用性能的同时解决路面冻结等问题就显 得尤为关键。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种具有蓄热功能的聚合物 改性沥青及其制备方法，解决在能够提高道路沥青的路用性能的同时使得该沥青兼具良好 的蓄热功能，提高冬季沥青路面温度，减少路面的低温病害。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
[0007] -种具有蓄热功能的聚合物改性沥青，包括基础沥青、偶联剂和分散剂，还包括聚 合物和功能改善剂；
[0008] 所述的聚合物为聚(3，4-二氧乙撑噻吩)或聚(3 -辛基噻吩）；
[0009] 所述的功能改善剂为聚(苯乙稀磺酸）。
[0010] 本发明还具有如下区别技术特征：
[0011] 优选的，所述的聚（3,4_二氧乙撑噻吩）或聚（3-辛基噻吩）的数均分子量在3000 ~8000范围之内。优选的，所述的聚(苯乙烯磺酸）的数均分子量在40000~50000范围之内。
[0012] 具体的，以重量份数计，由以下原料制成:基础沥青100份，聚合物0.5~10份，功能 改善剂〇. 01~2份，稳定剂0.01~0.5份，偶联剂0.01~1份。
[0013] 优选的，以重量份数计，由以下原料制成:基础沥青100份，聚合物2~9份，功能改 善剂0.3~1.8份，稳定剂0.1~0.3份，偶联剂0.3~0.8份。
[0014]更优选的，以重量份数计，由以下原料制成:基础沥青100份，聚合物7份，功能改善 剂1.4份，稳定剂0.2份，偶联剂0.6份。
[0015] 具体的，所述的基础沥青为道路石油沥青、煤沥青、SBS改性沥青、PE改性沥青、SBR 改性沥青或纤维类改性沥青。
[0016] 具体的，所述的稳定剂为亚磷酸一苯二异辛酯。
[0017] 具体的，所述的偶联剂为异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
[0018] 进一步地，一种如上所述的具有蓄热功能的聚合物改性沥青的制备方法，该方法 具体包括以下步骤：
[0019] 步骤一、将聚合物、功能改善剂、稳定剂和偶联剂混合，然后加入二甲基亚砜，搅拌 混合均匀，得到聚合物改性剂；
[0020] 所述的二甲基亚砜的加入量为每100重量份的基础沥青对应加入0.3~2重量份的 二甲基亚砜；
[0021] 步骤二、将基础沥青在温度为130°C~150°C的条件下加热熔融，然后将步骤一中 所述聚合物改性剂加入熔融后的基础沥青中，手动搅拌l〇min后采用高速剪切机进行剪切 处理，自然冷却后得到聚合物改性沥青；所述剪切处理的具体过程为：先在剪切速率为 800rpm~lOOOrpm的条件下低速剪切5min~lOmin，再在剪切速率为2000rpm~5000rpm的条 件下高速剪切20min~40min。
[0022] 优选的，所述的二甲基亚砜的加入量为每100重量份的基础沥青对应加入0.3~ 1.8重量份的二甲基亚砜。
[0023]更优选的，所述的二甲基亚砜的加入量为每100重量份的基础沥青对应加入1.1重 量份的二甲基亚砜。
[0024] 本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0025] 本发明的改性沥青能够提高道路沥青的路用性能，兼具良好的蓄热功能，提高冬 季沥青路面温度，减少路面的低温病害，且稳定性能好，无毒无腐蚀。
[0026]本发明的改性沥青中聚(苯乙烯磺酸)与聚（3，4-二氧乙撑噻吩）（PED0T)或聚(3 - 辛基噻吩)共混后形成了一种复合结构，提高了材料自身的载流子浓度，从而提高了材料的 尚蓄热性能。
[0027] 二甲基亚砜促进聚合物与沥青的共溶，聚合物与沥青的相互吸附作用改变了沥青 胶体结构，提高了沥青的高温、低温、水稳和抗疲劳性能。
[0028]磷酸一苯二异辛酯提高了聚合物的稳定性。
[0029]异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷偶联剂能够提高聚合物与沥青复合材料的机械强度 和抗老化性能的同时，并促进聚合物改性材料均匀的分散在沥青当中，使得沥青能够长期 稳定的具有较好的路用性能。
[0030] 本发明的改性沥青属于环保无毒无腐蚀类改性沥青，原材料来源广泛，生产过程 无污染且价格低廉。制备工艺简单，成本低，具有良好的经济效益。
[0031] 以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
【具体实施方式】
[0032] 以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施 例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
[0033] 实施例1:
[0034] 本实施例给出一种具有蓄热功能的聚合物改性沥青，以重量份数计，由以下原料 组成：
[0035] 基础沥青100份，聚合物10份，功能改善剂2份，稳定剂0.5份，偶联剂1份，其中： [0036]基础沥青为道路石油沥青，聚合物为聚(3，4-二氧乙撑噻吩），功能改善剂为聚(苯 乙烯磺酸），稳定剂为亚磷酸一苯二异辛酯，偶联剂为异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
[0037]本实施例的具有蓄热功能的聚合物改性沥青的制备方法为：
[0038]步骤一、将聚合物、功能改善剂、稳定剂和偶联剂混合，然后加入二甲基亚砜，搅拌 混合均匀，得到聚合物改性剂；
[0039]所述的二甲基亚砜的加入量为每100重量份的基础沥青对应加入2重量份的二甲 基亚讽；
[0040]步骤二、将基础沥青在温度为130°C~150°C的条件下加热熔融，然后将步骤一中 所述聚合物改性剂加入熔融后的基础沥青中，手动搅拌l〇min后采用高速剪切机进行剪切 处理，自然冷却后得到聚合物改性沥青；所述剪切处理的具体过程为：先在剪切速率为 800rpm~lOOOrpm的条件下低速剪切5min~lOmin，再在剪切速率为2000rpm~5000rpm的条 件下高速剪切20min~40min。
[0041 ]本实施例中的具有蓄热功能的聚合物改性沥青性能测试结果见表1和表2。
[0042] 实施例2:
[0043] 本实施例给出一种具有蓄热功能的聚合物改性沥青，以重量份数计，由以下原料 组成：
[0044] 基础沥青100份，聚合物4份，功能改善剂1份，稳定剂0.3份，偶联剂0.1份，其中：
[0045] 基础沥青为煤沥青，聚合物为聚（3-辛基噻吩），功能改善剂为聚（苯乙烯磺酸）， 稳定剂为亚磷酸一苯二异辛酯，偶联剂为异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
[0046] 本实施例的具有蓄热功能的聚合物改性沥青的制备方法与实施例1基本相同，区 别仅仅在于:所述的二甲基亚砜的加入量为每100重量份的基础沥青对应加入1.5重量份的 二甲基亚砜。
[0047] 本实施例中的具有蓄热功能的聚合物改性沥青性能测试结果见表1和表2。
[0048] 实施例3:
[0049] 本实施例给出一种具有蓄热功能的聚合物改性沥青，以重量份数计，由以下原料 组成：
[0050] 基础沥青100份，聚合物9份，功能改善剂1.8份，稳定剂0.3份，偶联剂0.8份，其中： [00511 基础沥青为SBS改性沥青，聚合物为聚（3,4_二氧乙撑噻吩），功能改善剂为聚（苯 乙烯磺酸），稳定剂为亚磷酸一苯二异辛酯，偶联剂为异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
[0052]本实施例的具有蓄热功能的聚合物改性沥青的制备方法与实施例1基本相同，区 别仅仅在于:所述的二甲基亚砜的加入量为每100重量份的基础沥青对应加入1.8重量份的 二甲基亚砜。
[0053]本实施例中的具有蓄热功能的聚合物改性沥青性能测试结果见表1和表2。
[0054] 实施例4:
[0055] 本实施例给出一种具有蓄热功能的聚合物改性沥青，以重量份数计，由以下原料 组成：
[0056] 基础沥青100份，聚合物7份，功能改善剂1.4份，稳定剂0.2份，偶联剂0.6份，其中： [0057]基础沥青为道路石油沥青，聚合物为聚（3-辛基噻吩），功能改善剂为聚(苯乙烯 磺酸），稳定剂为亚磷酸一苯二异辛酯，偶联剂为异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
[0058] 本实施例的具有蓄热功能的聚合物改性沥青的制备方法与实施例1基本相同，区 别仅仅在于:所述的二甲基亚砜的加入量为每100重量份的基础沥青对应加入1.1重量份的 二甲基亚砜。
[0059] 本实施例中的具有蓄热功能的聚合物改性沥青性能测试结果见表1和表2。
[0060] 对比例1:
[0061 ] 本对比例给出一种沥青，以重量份数计，由以下原料组成：
[0062] 基础沥青100份，稳定剂0.2份，偶联剂0.6份，其中：
[0063]基础沥青为道路