专利名称：一种相变改性沥青及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种浙青及其制备方法，特别涉及一种相变温度在40°C 75°C之间的相变改性浙青及其制备方法。
背景技术：
夏季，浙青混凝土路面在高温度场及重车辆轴载的作用下，极易形成高温车辙，据统计，毎年85%的道路养护维修费用用于高温车辙的养护和维修。因此，寻求科学有效的方法解决路面高温车辙问题成为研究重点。浙青混凝土路面车辙病害的产生原因主要包括两个方面第一，是浙青混凝土路面的温度状况、浙青混合料温度稳定性等内部因素；第二，是气温条件、交通荷载等外部因素。外部因素往往无法人为控制，因此，只能通过改善内部因素，来控制和减轻浙青混凝土 温度稳定性方面开展研究，提出了浙青改性、添加纤维、优化级配组成等技术措施，被动应对浙青混凝土路面使用过程中面临的环境气温变化，解决了一定时期、不同区域、不同条件下的ー些具体工程技术问题，但是浙青混凝土路面与温度相关的病害仍然很严重。相变材料的出现，为我们主动改善浙青混凝土路面温度状况提供了一个全新的思路。相变材料具有高相变潜热性，将其掺入浙青混合料，当外界环境温度升高时或外部有热流进入浙青混凝土路面吋，路面浙青混合料的温度也随之上升，当温度升高并达到相变材料的相变温度吋，相变材料将进行相态的转变，吸收并储存大量的热，这样用于提高浙青混合料温度的热量相应减少，混合料温升速率降低，相同时刻对应于未掺相变材料的浙青混合料，掺入相变材料的浙青混合料所能达到的温度减小，达到“削峰”效果；当环境气温降低或外部有冷流进入浙青混凝土路面吋，与此过程相反，当温度降低并达到相变材料的相变温度时，相变材料发生相态转变，放出大量的热，这些热量将延缓相变浙青混合料温度的降低，从而达到“填谷”效果。目前国内外对将相变材料应用于路面，来解决其跟温度场有关的问题方面的研究比较少，但这确实是一个解决路面温度相关病害问题的思路。因此，研究路面用相变材料，研制出相变温度范围为4(T75°C，相变潜热大，过冷度小、无相分离、性能稳定的路面用相变材料系列，并测定其基本的热物理性质，对于以后其在道路领域的大規模应用，尤为重要。研究表明，无机物类相变材料存在明显的过冷及相分离现象，一方面，其多为水合物，不适合在路面应用，另一方面会阻碍材料的使用寿命；但有机物类材料几乎没有过冷、相分离、腐蚀性等现象，而且具有性能稳定，毒性小，固体成形好。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有浙青混凝土路面的高温车辙问题，而提供一种相变改性浙青及其制备方法。本发明的ー种相变改性浙青按重量份数是由71份的浙青和2 3份的有机相变材料组成。本发明的一种相变改性浙青的制备方法是按照以下步骤进行的一、按重量份数称取71份的浙青和2 3份的有机相变材料；ニ、加热步骤一称取的浙青至140°C 175°C，保持3h，将步骤一称取的有机相变材料加热至100°C，待完全融化为液态时，将浙青倒入，同时采用高速剪切乳化机剪切2(T40min，即得相变改性浙青。本发明的有机相变材料指的是肉豆蘧酸、PEG4000或棕榈酸、。本发明具有以下有益效果本发明利用相变材料的“移峰消谷”作用调节浙青路面的温度场，減少其发生高温车辙的可能性，达到有效控制浙青路面高温病害的目的。同时对城市“热岛效应”有一定的控制作用，減少了环境污染，维护生态平衡。采用本发明制备的路面用潜热材料，相变过程可逆，相变温度在4(T75°C之间，相变潜热大于25J/g，并且具有 相变潜热大、无毒性、无腐蚀性、制备简单等特点。
图I为试验I采用差示扫描量热仪(DSC)測量相变改性浙青的相变温度和相变潜热图；图2为试验2采用差示扫描量热仪(DSC)測量相变改性浙青的相变温度和相变潜热图；图3为试验3采用差示扫描量热仪(DSC)測量相变改性浙青的相变温度和相变潜热图。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式的ー种相变改性浙青按重量份数是由71份的浙青和2 3份的有机相变材料组成。本实施方式利用相变材料的“移峰消谷”作用调节浙青路面的温度场，減少其发生高温车辙的可能性，达到有效控制浙青路面高温病害的目的。同时对城市“热岛效应”有一定的控制作用，減少了环境污染，维护生态平衡。采用本实施方式制备的路面用相变改性浙青，相变过程可逆，相变温度在4(T75°C之间，相变潜热大于25J/g，材料具有相变潜热大、无毒性、无腐蚀性、制备简单等特点。
具体实施方式
ニ 本实施方式与具体实施方式
一不同的是所述的浙青为基质浙青或改性浙青。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一至ニ不同的是所述的有机相变材料为肉豆蘧酸、PEG4000或棕榈酸。其它与具体实施方式
一至二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是所述的相变改性浙青按重量份数是由7份的浙青和3份的有机相变材料組成。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式的一种相变改性浙青的制备方法是按照以下步骤进行的一、按重量份数称取71份的浙青和2 3份的有机相变材料；ニ、加热步骤一称取的浙青至140°C 175°C，保持3h，将步骤一称取的有机相变材料加热至100°C，待完全融化为液态时，将浙青倒入，同时采用高速剪切乳化机剪切2(T40min，即得相变改性浙青。本实施方式利用相变材料的“移峰消谷”作用调节浙青路面的温度场，減少其发生高温车辙的可能性，达到有效控制浙青路面高温病害的目的。同时对城市“热岛效应”有一定的控制作用，減少了环境污染，维护生态平衡。采用本实施方式制备的路面用相变改性浙青，相变过程可逆，相变温度在4(T75°C之间，相变潜热大于25J/g，材料具有相变潜热大、无毒性、无腐蚀性、制备简单等特点。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
五不同的是步骤一中所述的浙青为基质浙青或改性浙青。其它与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
五至六不同的是步骤一中所述的有机相变材料为肉豆蓮酸、PEG4000或棕榈酸。其它与具体实施方式
五至六相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
五至七之一不同的是步骤一中所 述的相变改性浙青按重量份数称取7份的浙青和3份的有机相变材料。其它与具体实施方式
五至七之一相同。通过以下实验验证本发明的效果试验I本试验的ー种路面用相变改性浙青的制备方法是按照以下步骤进行的一、称取40g基质浙青和IOg的肉豆蘧酸；ニ、加热步骤一称取的浙青至140°C,保持3h,将步骤一称取的肉豆蘧酸加热至100°C，待完全融化为液态时，将浙青倒入，同时应用高速剪切乳化机剪切30min使其充分混合，即得相变改性浙青。采用差示扫描量热仪(DSC)測量，本试验制得的肉豆蘧酸相变改性浙青的相变，如图I所示，由图I可知，相变起始温度为39. 90C，结束温度为56. 50C，峰值温度为47. 5°C，相变潜热为26. 96J/g。试验2本试验的ー种路面用潜热材料的制备方法是按照以下步骤进行的一、称取40g基质浙青和IOg的PEG4000 ;ニ、加热步骤一称取的浙青至140で，保持3h,将步骤一称取的PEG4000加热至100°C，待完全融化为液态时，将浙青倒入，同时应用高速剪切乳化机剪切30min使其充分混合,即得相变改性浙青。采用差示扫描量热仪(DSC)測量，本试验制得的PEG4000相变改性浙青的相变，如图2所示，由图2可知，相变起始温度为41. 90C，结束温度为58. 5°C，峰值温度为48. 5°C，相变潜热为27. 86J/g。试验3本试验的ー种路面用潜热材料的制备方法是按照以下步骤进行的一、称取40g基质浙青和IOg的棕榈酸；ニ、加热步骤一称取的浙青至140°c，保持3h，将步骤一称取的棕榈酸加热至100°C，待完全融化为液态时，将浙青倒入，同时应用高速剪切乳化机剪切30min使其充分混合,即得相变改性浙青。采用差示扫描量热仪(DSC)測量，本试验制得的棕榈酸相变改性浙青的相变，如图3所示，由图3可知，相变起始温度为47. (TC，结束温度为64. (TC，峰值温度为55. 5°C，相变潜热为31. 54J/g。
权利要求
1.一种相变改性浙青，其特征在于相变改性浙青按重量份数是由7 8份的浙青和2 3 份的有机相变材料组成。
2.根据权利要求I所述的一种相变改性浙青，其特征在于所述的浙青为基质浙青或改性浙青。
3.根据权利要求I或2所述的一种相变改性浙青，其特征在于所述的有机相变材料为肉豆蘧酸、PEG4000或棕榈酸。
4.根据权利要求3所述的一种相变改性浙青，其特征在于所述的相变改性浙青按重量份数是由7份的浙青和3份的有机相变材料组成。
5.如权利要求I所述的一种相变改性浙青的制备方法，其特征在于相变改性浙青的制备方法是按照以下步骤进行的一、按重量份数称取71份的浙青和2 3份的有机相变材料；二、加热步骤一称取的浙青至140°C 175°C，保持3h，将步骤一称取的有机相变材料加热至100°C，待完全融化为液态时，将浙青倒入，同时采用高速剪切乳化机剪切2(T40min， 即得相变改性浙青。
6.根据权利要求5所述的一种相变改性浙青的制备方法，其特征在于步骤一中所述的浙青为基质浙青或改性浙青。
7.根据权利要求5或6所述的一种相变改性浙青的制备方法，其特征在于步骤一中所述的有机相变材料为肉豆蘧酸、PEG4000或棕榈酸。
8.根据权利要求7所述的一种相变改性浙青的制备方法，其特征在于步骤一中所述的相变改性浙青按重量份数称取7份的浙青和3份的有机相变材料。
全文摘要
一种相变改性沥青及其制备方法，它涉及一种沥青及其制备方法。本发明要解决现有沥青混凝土路面的高温车辙问题。本发明的相变改性沥青由7~8份的沥青和2~3份的有机相变材料组成。制备方法如下一、称取沥青和有机相变材料；二、加热称取的沥青至140℃~175℃，保持3h，将称取的有机相变材料加热至100℃，待完全融化为液态时，将沥青倒入，同时采用高速剪切乳化机剪切20~40min，即得相变改性沥青。本发明相变改性沥青的相变温度在40~75℃之间，相变潜热大于25J/g，具有相变潜热较大、无毒性、无腐蚀性、制备简单的优点。本发明应用于沥青混凝土路面领域。
文档编号C08L95/00GK102702759SQ201210215508
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者单丽岩, 吕建福, 姚形傲, 王海朋, 谭忆秋, 边鑫 申请人:哈尔滨工业大学