一种隔热降噪型泡沫沥青及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种隔热降噪型泡沫沥青，其主要包括以下成分：基质沥青90～100份、水性聚氨酯树脂乳液5～10份、纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂10～14份、发泡剂1～3份、填充剂2～3份、水10～15份。制备方法如下：按照相应的质量份数称取原料；其次将原料混合并在微波反应装置中搅拌均匀；将基质沥青加热到100～110℃，并加入上一步产生的胶状物，通过胶体磨的高速剪切使混合物充分接触、分布均匀；加入70℃左右的水，制得均质、稳定的隔热降噪型泡沫沥青。本发明专利技术采用了发泡剂、水性聚氨酯树脂乳液阻尼剂与纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂隔热剂对基质沥青进行综合改性，可广泛应用于城区、机场、隧道、钢桥道路等罩面层铺装工程中。

A kind of heat insulation and noise reduction foamed asphalt and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种隔热降噪型泡沫沥青及制备方法
本专利技术涉及一种隔热降噪型泡沫沥青及制备方法，属于道路工程新材料领域。
技术介绍
随着我国对道路事业持续高水平的投资、公路交通量日益繁重的背景下,城市道路正在向满足高等级与高速度要求的现代化方向发展。然而，道路基础设施建设的完善进一步带来汽车保有量的提高，道路噪声问题日益严重。汽车在道路行驶过程中，轮胎与路面摩擦而产生的噪音会影响行车的安全性与舒适性，对周围居民的健康生活也带来较大影响。同时，由于道路在夏季承受高温，容易出现车辙、推移、波浪等病害，在一定程度上影响道路使用的平整性，使得道路的噪音问题更加严重。目前降噪路面多采用橡胶沥青等高粘改性沥青来实现降噪目的，但其由于粘度高导致施工困难，且容易造成环境污染。而其他如聚氨酯等高分子聚合物阻尼剂则由于高温性能较差，与高温生产的沥青较难形成很好的配合，在夏季路面长期使用过程中也容易由于遭受长期高温而产生性能的劣化。因此，如何保证在界限温度下成型并具有长期的使用寿命，是新型降噪路面需要解决的问题。纳米二氧化硅胶粉是一种纳米多孔轻质无机材料，它具有极低的固态热传导和气态热传导，也具有良好的耐温性能，是一种性能优良的隔热材料。目前常用于房屋建筑及相关设施的保温隔热材料中，在道路领域也有一定的应用前景。泡沫沥青是在一定温度的沥青中喷入水滴形成的蒸汽泡，更好的包裹集料，并显著提高胶结料的粘结效应的一种新材料。泡沫沥青可以通过温拌成型，在保证足够粘附性的同时，降低了生产过程中的能源损耗，提高了经济效益与环境效益。因此，在传统的改性沥青基础上，通过添加相应发泡剂、阻尼剂与隔热剂来提高沥青路面的降噪性能与隔热性能，提升其长期使用寿命十分有必要。
技术实现思路
本专利技术提出了一种隔热降噪型泡沫沥青及制备方法，可广泛应用于城区、机场、隧道、钢桥道路等罩面层铺装工程中。一种隔热降噪型泡沫沥青，包括如下组分其制备方法具体包含以下步骤：(1)步骤一：原材料准备。按照如下组分称取原材料(2)步骤二：功能型试剂的制备。将水性聚氨酯树脂乳液、纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂与5份去离子水混合并加入可搅拌的微波反应装置，保持300～400r/min的拌和速度与90℃左右的温度下搅拌，拌和时间在10～15min左右，直到观察到无明显分层或者分块的情况为止。(3)步骤三：改性沥青的制备。将基质沥青加热到100～110℃，并加入发泡剂、填充剂等，搅拌速度为300～400r/min，搅拌时间为20～25min。(4)步骤四：隔热降噪型泡沫沥青的制备。将步骤二与步骤三的试剂混合，通过胶体磨的高速剪切使混合物充分接触、分布均匀，控制搅拌速度为1300～1400r/min，搅拌时间为3～5min。之后向混合物中加入70℃左右的水，制得均质、稳定的隔热降噪型泡沫沥青。优选的是，步骤一中所述水性聚氨酯树脂乳液的技术指标如下：优选的是，步骤一中的纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂，是利用纳米二氧化硅胶粉与环氧树脂按照1∶2～1∶4的重量比例合成，并与水性聚氨酯树脂乳液和发泡剂对基质沥青共同改性。二氧化硅气凝胶的颗粒粒径为10～60纳米，优选为25～50纳米。优选的是，所述步骤一中的纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂，按照重量份数计，其原料包括：优选的是，所述步骤一中的发泡剂为十六烷基三甲基溴化铵和/或双胺型中裂阳离子沥青乳化剂。优选的是，所述步骤一中的填充剂为石墨粉、纳米二氧化硅表面活性剂的混合物。纳米二氧化硅表面活性剂是为了激发二氧化硅的表面活性，增强其对环氧树脂的改性效果，石墨粉的作用是增强合成试剂的流动性。优选的是，所述步骤一中的水为日常饮用水。优选的是，所述步骤二中的离子水，是为了稀释水性聚氨酯树脂乳液。本专利技术的优点是：利用了纳米二氧化硅胶粉的低导热系数与聚氨酯高分子聚合物的减震降噪特性，采用了发泡剂、阻尼剂与隔热剂对基质沥青进行综合改性，在保证泡沫沥青流动性、粘附性的同时，避免了高温加热导致水性聚氨酯树脂乳液阻尼剂的分解；通过添加了隔热剂，提高了泡沫沥青粘结材料的抗车辙性能和耐热性，也在一定程度上保证路面的长期降噪效果；同时温拌生产泡沫沥青，降低了生产过程中的能源损耗，提高了经济效益与环境效益，可广泛应用于城区、机场、隧道、钢桥道路等罩面层铺装工程中。具体实施方式实施例1(1)原材料准备。按照如下组分称取原材料其中，水性聚氨酯树脂乳液的技术指标如下：纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂，份数原料包括：(2)提前2h将基质沥青加热到100℃。(3)将水性聚氨酯树脂乳液通过5份等离子水进行稀释。(4)将纳米二氧化硅气凝胶颗粒与环氧树脂进行配比，得到10份纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂。(5)将水性聚氨酯树脂乳液、纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂混合并加入可搅拌的微波反应装置，保持300r/min的拌和速度与90℃左右的温度下搅拌，拌和时间为10min，直到观察到无明显分层或者分块的情况为止。(6)将石墨粉、纳米二氧化硅表面活性剂等填充剂在陶瓷球磨机中球磨1h。(7)将基质沥青加热到100℃，并加入发泡剂、填充剂等，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为20min。(8)将步骤(5)与步骤(7)的试剂混合，通过胶体磨的高速剪切使混合物充分接触、分布均匀，控制搅拌速度为1300r/min，搅拌时间为3min。之后向混合物中加入70℃左右的水，制得均质、稳定的隔热降噪型泡沫沥青。其中，二氧化硅气凝胶的颗粒粒径为10～60纳米，优选为25～50纳米。可根据实际需要自行选择粒径。实施例2(1)原材料准备。按照如下组分称取原材料其中，水性聚氨酯树脂乳液的技术指标如下：纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂，份数原料包括：(2)提前2h将基质沥青加热到100℃。(3)将水性聚氨酯树脂乳液通过5份等离子水进行稀释。(4)将纳米二氧化硅胶粉与环氧树脂进行配比，得到12份纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂。(5)将水性聚氨酯树脂乳液、纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂混合并加入可搅拌的微波反应装置，保持350r/min的拌和速度与90℃左右的温度下搅拌，拌和时间为12min，直到观察到无明显分层或者分块的情况为止。(6)将石墨粉、纳米二氧化硅表面活性剂等填充剂在陶瓷球磨机中球磨1h。(7)将基质沥青加热到105℃，并加入发泡剂、填充剂等，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为22min。(8)将步骤(5)与步骤(7)的试剂混合，通过胶体磨的高速剪切使混合物充分接触、分布均匀，控制搅拌速度为1350r/min，搅拌时间为4min。之后向混合物中加入70℃左右的水，制得均质、稳定的隔热降噪型泡沫沥青。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热降噪型泡沫沥青的制备方法，其特征是：包括以下步骤：/n(1)步骤一：原材料准备，按照如下组分称取原材料/n

【技术特征摘要】
1.一种隔热降噪型泡沫沥青的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)步骤一：原材料准备，按照如下组分称取原材料



(2)步骤二：功能型试剂的制备；将水性聚氨酯树脂乳液、纳米二氧化硅胶粉改性环氧树脂与5份去离子水混合并加入可搅拌的微波反应装置，保持300～400r/min的拌和速度与90℃的温度下搅拌，拌和时间在10～15min，直到观察到无明显分层或者分块的情况为止；
(3)步骤三：改性沥青的制备；将基质沥青加热到100～110℃，并加入发泡剂、填充剂，搅拌速度为300～400r/min，搅拌时间为20～25min；
(4)步骤四：隔热降噪型泡沫沥青的制备；将步骤二与步骤三的试剂混合，通过胶体磨的高速剪切使混合物充分接触、分布均匀，控制搅拌速度为1300～1400r/min，搅拌时间为3～5min；之后向混合物中加入70℃的水，制得均质、稳定的隔热降噪型泡沫沥青。


2.根据权利要求1所述的一种隔热降噪型泡沫沥青的制备方法，其特征在于，步骤一中所述水性聚氨酯树脂乳液的技术指标如下：








3.根据权利要求1所述的一种隔热降噪型泡沫沥青的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，刘昕宇，徐光霁，张伟光，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32