1.本发明涉及沥青混合料技术领域，具体是一种耐高温抗车辙沥青混合料。
背景技术：
2.沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素；由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质；该材料广泛应用于各个城市的路面交通及房屋建设。
3.而现如今的沥青路面长期暴露在室外，温度变化及紫外光辐射等因素都会导致沥青混合料的老化，同时对沥青混合料的高温稳定性、抗车辙性能提出较高的要求。
4.针对该问题，我们设计了一种耐高温抗车辙沥青混合料及其制备方法，这是我们亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种耐高温抗车辙沥青混合料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温抗车辙沥青混合料，所述沥青混合料各组分原料包括：以重量计，预处理沥青15
‑
18份、氯化锌30
‑
35份、导热料5
‑
10份、玻璃纤维8
‑
12份、掺和料5
‑
10份、集料90
‑
100份。
7.较优化的方案，所述预处理沥青各组分原料包括：以重量计，改性沥青8
‑
14份、双羟基封端聚二甲基硅氧烷6
‑
8份、聚己内酯二醇14
‑
16份、1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯2
‑
4份、二月硅酸二丁基锡0.5
‑
1份、4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶4
‑
6份、1,4
‑
丁二醇0.5
‑
0.8份。
8.较优化的方案，所述改性沥青各组分原料包括：以重量计，环氧树脂5
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7份、聚氨酯6
‑
8份、基质沥青8
‑
10份、固化剂5
‑
7份、多孔添加料10
‑
14份。
9.较优化的方案，所述多孔添加料各组分原料包括：以重量计，改性聚苯乙烯8
‑
10份、三乙基铝8
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10份、甲苯10
‑
20份、左旋丙交酯2
‑
4份、无水乙醇10
‑
25份。
10.较优化的方案，所述改性聚苯乙烯由引发剂、催化剂、1,1,4,7,10,10
‑
六甲基三亚乙基四胺、苯乙烯、甲苯、氧化铝制备得到；所述引发剂由2
‑
溴异丁酰溴、乙醚、乙二醇制备得到。
11.较优化的方案，所述导热料由硝酸铝、硼酸、三聚氰胺、复合熔盐制备得到；所述复合熔盐包括氯化钠、氯化钾，所述氯化钠、氯化钾的质量比为1：1。
12.较优化的方案，所述掺和料包括矿粉、硅灰和粉煤灰，所述矿粉、硅灰和粉煤灰的质量比为1：2：（1
‑
1.5）。
13.较优化的方案，所述固化剂为胺类固化剂；所述催化剂为溴化亚铜。
14.较优化的方案，一种耐高温抗车辙沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：1)准备物料；
2)多孔添加料的制备：a)取2
‑
溴异丁酰溴，乙醚溶解，得到溶液a；取乙二醇，乙醚溶解，搅拌，再置于冰水浴中，缓慢滴加溶液a，室温下搅拌，得到引发剂；b)取引发剂、催化剂、1,1,4,7,10,10
‑
六甲基三亚乙基四胺和苯乙烯，混合搅拌，冷冻，抽真空，在氮气环境下加热至物料溶解，再置于110
‑
115℃油浴下加热7
‑
7.5h，加入甲苯和氧化铝，继续搅拌，再加入乙醇，收集沉淀，真空干燥，得到改性聚苯乙烯；c)取改性聚苯乙烯，甲苯溶解，再加入三乙基铝的甲苯溶液，搅拌，氮气环境下加入左旋丙交酯，继续冷冻，抽真空，加热至物料溶解，再在90
‑
95℃下反应6
‑
7h，加入无水乙醇，收集沉淀，真空干燥，得到物料b；d)取物料b，二氯甲烷溶解，静置至二氯甲烷挥发完全，再置于氢氧化钠、乙醇混合溶液中，65
‑
68℃下搅拌7
‑
8d，得到多孔添加料；3)导热料的制备：取硝酸铝、硼酸和三聚氰胺，混合搅拌，加入复合熔盐，微波加热，制得导热料；4)预处理沥青的制备：a)取环氧树脂，加入聚氨酯和基质沥青，超声波处理10
‑
15min，混合剪切3
‑
5min，加入固化剂，混合剪切3
‑
5min，再加入多孔添加料，放置，在150
‑
155℃下加热1
‑
1.5h，加入四氢呋喃，继续搅拌，得到改性沥青；b)取双羟基封端聚二甲基硅氧烷、聚己内酯二醇，四氢呋喃溶解，加热升温至50℃，搅拌，加入改性沥青，继续搅拌，再加入1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯和二月硅酸二丁基锡，氩气氛围下反应，继续加入4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶，升温至60
‑
62℃，反应，再加入1,4
‑
丁二醇，继续反应，得到预处理沥青；5)取预处理沥青，四氢呋喃溶解，加入氯化锌，50
‑
55℃下搅拌，再加入导热料、集料和玻璃纤维，在100
‑
110℃下搅拌， 再加入掺和料，继续搅拌，得到沥青混合料。
15.较优化的方案，包括以下步骤：1)准备物料；2)多孔添加料的制备：a)取2
‑
溴异丁酰溴，乙醚溶解，搅拌10
‑
20min，得到溶液a；取乙二醇，乙醚溶解，搅拌10
‑
20min，再置于冰水浴中，缓慢滴加溶液a，室温下搅拌16
‑
20h，得到引发剂；b)取引发剂、催化剂、1,1,4,7,10,10
‑
六甲基三亚乙基四胺和苯乙烯，混合搅拌10
‑
20min，冷冻，抽真空，在氮气环境下加热至物料溶解，再置于110
‑
115℃油浴下加热7
‑
7.5h，加入甲苯和氧化铝，继续搅拌15
‑
20min，再加入乙醇，收集沉淀，60℃真空干燥，得到改性聚苯乙烯；c)取改性聚苯乙烯，甲苯溶解，再加入三乙基铝的甲苯溶液，搅拌12
‑
14h，氮气环境下加入左旋丙交酯，继续冷冻，抽真空5
‑
7min，加热至物料溶解，再在90
‑
95℃下反应6
‑
7h，加入无水乙醇，收集沉淀，50℃下真空干燥24h，得到物料b；d)取物料b，二氯甲烷溶解，静置至二氯甲烷挥发完全，再置于氢氧化钠、乙醇混合溶液中，65
‑
68℃下搅拌7
‑
8d，得到多孔添加料；3)导热料的制备：取硝酸铝、硼酸和三聚氰胺，混合搅拌5
‑
8min，加入复合熔盐，微波加热40
‑
60min，制得导热料；
4)预处理沥青的制备：a)取环氧树脂，加入聚氨酯和基质沥青，超声波处理10
‑
15min，再以100
‑
300r/min的转速混合剪切3
‑
5min，加入固化剂，以500
‑
800r/min的转速混合剪切3
‑
5min，再加入多孔添加料，放置6
‑
8h，在150
‑
155℃下加热1
‑
1.5h，加入四氢呋喃，继续搅拌20min，得到改性沥青；b)取双羟基封端聚二甲基硅氧烷、聚己内酯二醇，四氢呋喃溶解，加热升温至50℃，搅拌5
‑
10min，加入改性沥青，继续搅拌10
‑
15min，再加入1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯和二月硅酸二丁基锡，氩气氛围下反应24h，继续加入4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶，升温至60
‑
62℃，反应24h，再加入1,4
‑
丁二醇，继续反应20
‑
24h，得到预处理沥青；5)取预处理沥青，四氢呋喃溶解，加入氯化锌，50
‑
55℃下搅拌5
‑
6h，再加入导热料、集料和玻璃纤维，在100
‑
110℃下搅拌1
‑
1.5h， 再加入掺和料，继续搅拌2
‑
3min，得到沥青混合料。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种耐高温抗车辙沥青混合料及其制备方法，其中包括预处理沥青、导热料、集料、玻璃纤维和掺和料等组分，玻璃纤维具有良好的稳定性和分散性，能吸附在沥青混合料各组分的表面，极大程度的提高了沥青混合料的防开裂及其他力学性能；本发明中设计了预处理沥青，该预处理沥青包括改性沥青、双羟基封端聚二甲基硅氧烷等组分，制备时利用双羟基封端聚二甲基硅氧烷、聚己内酯二醇、4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶等组分制备得到以聚己内酯、聚二甲基硅氧烷和二联吡啶基团作为嵌段的多嵌段聚氨酯，该多嵌段聚氨酯与改性沥青相互缠绕；当利用预处理沥青制备沥青混合料时，将预处理沥青与氯化锌混合并发生结合反应，多嵌段聚氨酯中的二联吡啶基团与zn
2+
反应并结合，该结合物可被包裹在聚氨酯的聚己内酯嵌段中，使得聚氨酯弹性体，该聚氨酯弹性体在高温下机械性能较稳定，该弹性体链段间的动态可逆超分子相互作用赋予了沥青混合料以良好的自修复和可循环利用性能，且进一步提高了沥青混合料的力学性能和抗车辙性能。
17.本发明改性沥青包括环氧树脂、聚氨酯、基质沥青和多孔添加料等组分，在制备过程中，本申请利用环氧树脂、聚氨酯复合形成交联互穿网络，并利用该交联互穿网络对基质沥青进行改性，以提高基质沥青的力学性能和抗老化性能，同时，该互穿网络还可与后续反应生成的多嵌段聚氨酯箱结合，进一步提高了沥青混合料各组分之间的紧密度，提高沥青混合料的黏聚性，以提高沥青混合料的力学性能和抗车辙性能。
18.同时，本申请还添加了多孔添加料，该多孔添加料包括改性聚苯乙烯、三乙基铝、甲苯、左旋丙交酯等组分，在制备时，先通过2
‑
溴异丁酰溴和乙二醇制备双头引发剂，引发苯乙烯聚合，制备羟基封端的聚苯乙烯，再利用开环聚合反应使左旋丙交酯发生开环，形成改性聚苯乙烯（聚苯乙烯
‑
b
‑
聚左旋乳酸嵌段共聚物），再将聚乳酸分子链上的酯基在碱作用下进行水解，形成多孔聚合物，即多孔添加料；该多孔添加料具有丰富的多孔结构和比表面积，可有效吸附沥青混合料中的轻质组分，以提高沥青混合料的高温稳定性，同时还可以提高沥青混合料各组分之间的界面强度，从而提高沥青混合料的抗车辙性能；同时，在多孔添加料添加至基质沥青中并进行改性沥青制备过程中，多孔添加料中含有的伯胺和仲胺可与环氧树脂可发生开环作用并形成羟基， 羟基与未开环的环氧基团发生醚化反应，从而发
生交联，进一步提高了沥青混合料各组分之间的密实度，提高其抗车辙性能。
19.本发明中还添加了导热料，该导热料为片状六方氮化硼和片状氧化铝混合料，片状六方氮化硼和片状氧化铝都具有六方片状结构， 且都具有较大的导热系数，将导热料添加至沥青混合料中，可起到调温作用，有效降低沥青混合料在高温环境中的升温速率，可有效提高沥青混合料的高温稳定性。
20.本发明公开了一种耐高温抗车辙沥青混合料及其制备方法，工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的沥青混合料具有优异的抗车辙能力，且该沥青混合料的高温稳定性、水稳定性均得到提升，可应用于交通量大和重载、超载车辆较多的道路，具有较高的实用性。
具体实施方式
21.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1：s1：准备物料；s2：多孔添加料的制备：取2
‑
溴异丁酰溴，乙醚溶解，搅拌10min，得到溶液a；取乙二醇，乙醚溶解，搅拌10min，再置于冰水浴中，缓慢滴加溶液a，室温下搅拌16h，得到引发剂；取引发剂、催化剂、1,1,4,7,10,10
‑
六甲基三亚乙基四胺和苯乙烯，混合搅拌10min，冷冻，抽真空，在氮气环境下加热至物料溶解，再置于110℃油浴下加热7h，加入甲苯和氧化铝，继续搅拌15min，再加入乙醇，收集沉淀，60℃真空干燥，得到改性聚苯乙烯；取改性聚苯乙烯，甲苯溶解，再加入三乙基铝的甲苯溶液，搅拌12h，氮气环境下加入左旋丙交酯，继续冷冻，抽真空5min，加热至物料溶解，再在90℃下反应6h，加入无水乙醇，收集沉淀，50℃下真空干燥24h，得到物料b；取物料b，二氯甲烷溶解，静置至二氯甲烷挥发完全，再置于氢氧化钠、乙醇混合溶液中，65℃下搅拌7d，得到多孔添加料；s3：导热料的制备：取硝酸铝、硼酸和三聚氰胺，混合搅拌5min，加入复合熔盐，微波加热40min，制得导热料；s4：预处理沥青的制备：取环氧树脂，加入聚氨酯和基质沥青，超声波处理10min，再以100r/min的转速混合剪切3min，加入固化剂，以500r/min的转速混合剪切3min，再加入多孔添加料，放置6h，在150℃下加热1h，加入四氢呋喃，继续搅拌20min，得到改性沥青；取双羟基封端聚二甲基硅氧烷、聚己内酯二醇，四氢呋喃溶解，加热升温至50℃，搅拌5min，加入改性沥青，继续搅拌10min，再加入1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯和二月硅酸二丁基锡，氩气氛围下反应24h，继续加入4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶，升温至60℃，反应24h，再加入1,4
‑
丁二醇，继续反应20h，得到预处理沥青；s5：取预处理沥青，四氢呋喃溶解，加入氯化锌，50℃下搅拌5h，再加入导热料、集
料和玻璃纤维，在100℃下搅拌1h， 再加入掺和料，继续搅拌2min，得到沥青混合料。
23.本实施例中，沥青混合料各组分原料包括：以重量计，预处理沥青15份、氯化锌35份、导热料5份、玻璃纤维8份、掺和料5份、集料90份。
24.其中预处理沥青各组分原料包括：以重量计，改性沥青8份、双羟基封端聚二甲基硅氧烷6份、聚己内酯二醇14份、1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯2份、二月硅酸二丁基锡0.5份、4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶4份、1,4
‑
丁二醇0.5份。
25.改性沥青各组分原料包括：以重量计，环氧树脂5份、聚氨酯6份、基质沥青8份、固化剂5份、多孔添加料10份；多孔添加料各组分原料包括：以重量计，改性聚苯乙烯8份、三乙基铝8份、甲苯10份、左旋丙交酯2份、无水乙醇10份。
26.掺和料包括矿粉、硅灰和粉煤灰，所述矿粉、硅灰和粉煤灰的质量比为1：2：1；固化剂为胺类固化剂；催化剂为溴化亚铜。
27.实施例2：s1：准备物料；s2：多孔添加料的制备：取2
‑
溴异丁酰溴，乙醚溶解，搅拌15min，得到溶液a；取乙二醇，乙醚溶解，搅拌15min，再置于冰水浴中，缓慢滴加溶液a，室温下搅拌18h，得到引发剂；取引发剂、催化剂、1,1,4,7,10,10
‑
六甲基三亚乙基四胺和苯乙烯，混合搅拌15min，冷冻，抽真空，在氮气环境下加热至物料溶解，再置于112℃油浴下加热7.2h，加入甲苯和氧化铝，继续搅拌18min，再加入乙醇，收集沉淀，60℃真空干燥，得到改性聚苯乙烯；取改性聚苯乙烯，甲苯溶解，再加入三乙基铝的甲苯溶液，搅拌13h，氮气环境下加入左旋丙交酯，继续冷冻，抽真空6min，加热至物料溶解，再在92℃下反应6.5h，加入无水乙醇，收集沉淀，50℃下真空干燥24h，得到物料b；取物料b，二氯甲烷溶解，静置至二氯甲烷挥发完全，再置于氢氧化钠、乙醇混合溶液中，67℃下搅拌7.5d，得到多孔添加料；s3：导热料的制备：取硝酸铝、硼酸和三聚氰胺，混合搅拌6min，加入复合熔盐，微波加热50min，制得导热料；s4：预处理沥青的制备：取环氧树脂，加入聚氨酯和基质沥青，超声波处理12min，再以200r/min的转速混合剪切4min，加入固化剂，以600r/min的转速混合剪切4min，再加入多孔添加料，放置7h，在152℃下加热1.2h，加入四氢呋喃，继续搅拌20min，得到改性沥青；取双羟基封端聚二甲基硅氧烷、聚己内酯二醇，四氢呋喃溶解，加热升温至50℃，搅拌8min，加入改性沥青，继续搅拌12min，再加入1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯和二月硅酸二丁基锡，氩气氛围下反应24h，继续加入4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶，升温至61℃，反应24h，再加入1,4
‑
丁二醇，继续反应22h，得到预处理沥青；s5：取预处理沥青，四氢呋喃溶解，加入氯化锌，52℃下搅拌5.5h，再加入导热料、集料和玻璃纤维，在105℃下搅拌1.2h， 再加入掺和料，继续搅拌2.5min，得到沥青混合料。
28.本实施例中，沥青混合料各组分原料包括：以重量计，预处理沥青17份、氯化锌32份、导热料8份、玻璃纤维10份、掺和料8份、集料95份。
29.其中预处理沥青各组分原料包括：以重量计，改性沥青12份、双羟基封端聚二甲基
硅氧烷7份、聚己内酯二醇15份、1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯3份、二月硅酸二丁基锡0.8份、4,4'
‑
二甲基
‑
2,2'
‑
联吡啶5份、1,4
‑
丁二醇0.7份。
30.改性沥青各组分原料包括：以重量计，环氧树脂6份、聚氨酯7份、基质沥青9份、固化剂6份、多孔添加料12份；多孔添加料各组分原料包括：以重量计，改性聚苯乙烯9份、三乙基铝9份、甲苯15份、左旋丙交酯3份、无水乙醇21份。
31.掺和料包括矿粉、硅灰和粉煤灰，所述矿粉、硅灰和粉煤灰的质量比为1：2：1.2；固化剂为胺类固化剂；催化剂为溴化亚铜。
32.实施例3：s1：准备物料；s2：多孔添加料的制备：取2
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溴异丁酰溴，乙醚溶解，搅拌20min，得到溶液a；取乙二醇，乙醚溶解，搅拌20min，再置于冰水浴中，缓慢滴加溶液a，室温下搅拌20h，得到引发剂；取引发剂、催化剂、1,1,4,7,10,10
‑
六甲基三亚乙基四胺和苯乙烯，混合搅拌20min，冷冻，抽真空，在氮气环境下加热至物料溶解，再置于115℃油浴下加热7.5h，加入甲苯和氧化铝，继续搅拌20min，再加入乙醇，收集沉淀，60℃真空干燥，得到改性聚苯乙烯；取改性聚苯乙烯，甲苯溶解，再加入三乙基铝的甲苯溶液，搅拌14h，氮气环境下加入左旋丙交酯，继续冷冻，抽真空7min，加热至物料溶解，再在95℃下反应7h，加入无水乙醇，收集沉淀，50℃下真空干燥24h，得到物料b；取物料b，二氯甲烷溶解，静置至二氯甲烷挥发完全，再置于氢氧化钠、乙醇混合溶液中， 68℃下搅拌8d，得到多孔添加料；s3：导热料的制备：取硝酸铝、硼酸和三聚氰胺，混合搅拌8min，加入复合熔盐，微波加热60min，制得导热料；s4：预处理沥青的制备：取环氧树脂，加入聚氨酯和基质沥青，超声波处理15min，再以300r/min的转速混合剪切5min，加入固化剂，以800r/min的转速混合剪切5min，再加入多孔添加料，放置8h，在155℃下加热1.5h，加入四氢呋喃，继续搅拌20min，得到改性沥青；取双羟基封端聚二甲基硅氧烷、聚己内酯二醇，四氢呋喃溶解，加热升温至50℃，搅拌10min，加入改性沥青，继续搅拌15min，再加入1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯和二月硅酸二丁基锡，氩气氛围下反应24h，继续加入4,4'
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二甲基
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2,2'
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联吡啶，升温至62℃，反应24h，再加入1,4
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丁二醇，继续反应24h，得到预处理沥青；s5：取预处理沥青，四氢呋喃溶解，加入氯化锌， 55℃下搅拌6h，再加入导热料、集料和玻璃纤维，在110℃下搅拌1.5h， 再加入掺和料，继续搅拌3min，得到沥青混合料。
33.本实施例中，沥青混合料各组分原料包括：以重量计，预处理沥青18份、氯化锌35份、导热料10份、玻璃纤维12份、掺和料10份、集料100份。
34.其中预处理沥青各组分原料包括：以重量计，改性沥青14份、双羟基封端聚二甲基硅氧烷8份、聚己内酯二醇16份、1,6
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六亚甲基二异氰酸酯4份、二月硅酸二丁基锡1份、4,4'
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二甲基
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2,2'
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联吡啶6份、1,4
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丁二醇0.8份。
35.改性沥青各组分原料包括：以重量计，环氧树脂7份、聚氨酯8份、基质沥青10份、固化剂7份、多孔添加料14份；多孔添加料各组分原料包括：以重量计，改性聚苯乙烯10份、三
乙基铝10份、甲苯20份、左旋丙交酯4份、无水乙醇25份。
36.掺和料包括矿粉、硅灰和粉煤灰，所述矿粉、硅灰和粉煤灰的质量比为1：2：1.5；固化剂为胺类固化剂；催化剂为溴化亚铜。
37.实验1：取实施例1
‑
3制备的沥青混合料，分别按照规定方法(t 0790)对沥青混合料样品进行浸水马歇尔试验，分别按照规定方法(t 0729)对沥青混合料样品进行冻融劈裂试验，检测各样品的水稳定性，检测结果如下表所示：项目实施例1实施例2实施例3浸水马歇尔试验：残留稳定度（%）90.991.191.0冻融劈裂试验：残留稳定度（%）89.789.989.8实验2：高温稳定性：取实施例1
‑
3制备的沥青混合料，分别按照规定方法(t 0719)对沥青混合料样品进行车辙试验，多次实验取平均值，检测数据如下表所示：项目实施例1实施例2实施例3车辙动稳定度（60℃，0.7mpa）/mm227932278922794车辙动稳定度（70℃，0.7mpa）/mm194171941419415结论：本发明公工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的沥青混合料具有优异的抗车辙能力，且该沥青混合料的高温稳定性、水稳定性均得到提升，可应用于交通量大和重载、超载车辆较多的道路，具有较高的实用性。
38.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。