【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路桥梁施工材料，具体是一种自修复热固性沥青胶结料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在道路建设和材料工程中，沥青材料的性能是至关重要的。沥青材料的韧性指标，是一个非常重要的性能指标，韧性是指材料在受到外部拉伸作用时，能够延展和吸收能量的能力，在沥青材料方面，这通常涉及到它在道路表面承受交通负荷时的行为。沥青材料的粘滞性，是指沥青材料在外力作用下抗剪切变形的能力，通常用粘度表示，粘度是沥青等级划分的依据。
2、沥青路面完全暴露于自然环境中，长期承受着车辆载荷的作用和外界自然环境的直接影响，导致沥青路面路用性能的下降，低温开裂是沥青路面常见的一种病害；沥青路面破损后，再次使用沥青材料填补压实，新填入的沥青材料和之前的沥青材料难以完美的融合，致使修复效果不尽人意。
3、对此，本专利技术针对目前路面沥青容易产生开裂、韧性不足、破损后难以修复的问题，提供了一种自修复热固性沥青胶结料及其制备方法和应用。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术提供一种自修复热固性沥青胶结料及其制备方法和应用，该沥青胶结料具有优良的粘结性能、力学强度、韧性，主要适用于钢桥面、城市高架桥、水泥混凝土桥面、隧道、高速公路等高等级路面的铺装，且可用于沥青和水泥路面的裂缝和坑槽修补。
2、本专利技术创新性地采用支化石墨烯作为增韧剂来提高热固性沥青的韧性，在保证聚氨酯树脂和沥青良好相容性的同时，提高了热固性沥青固化物的力学性能(韧性)。此外，聚氨酯预聚体与固化剂反应形
3、技术方案：一种自修复热固性沥青胶结料，包括a组分和b组分；所述a组分与b组分的质量比为100:(50～120)；
4、所述a组分按质量份数配比包括：聚氨酯预聚体100份、预聚体稀释剂70～150份；
5、所述b组分按质量份数配比包括：沥青20～90份、固化剂30～80份、支化石墨烯0.2～1份、沥青稀释剂10-60份、相容剂6～40份。
6、进一步的，所述支化石墨烯为含环氧基的长链脂肪酸或端环氧基超支化聚合物接枝的氧化石墨烯；
7、端环氧基超支化聚合物接枝的氧化石墨烯的具体制备方法为：
8、(1)将100mggo(氧化石墨烯)和10ml dmf(n,n-二甲基甲酰胺)混合，超声分散15min,得到go溶液；
9、(2)将go溶液和100mgehbp(端环氧基超支化聚酯)溶液按照质量比go:hbp＝1:1混合，超声分散15min后在120℃条件下，搅拌并冷凝回流12h。
10、(3)用无水乙醇抽滤、洗涤，80℃干燥4h得到go-ehbp(端环氧基超支化聚合物接枝的氧化石墨烯)。
11、所述含环氧基的长链脂肪酸接枝的氧化石墨烯的制备方法，除了将ehbp换为含环氧基的长链脂肪酸外，其与端环氧基超支化聚合物接枝的氧化石墨烯的制备方法相同。
12、进一步的，所述聚氨酯预聚体为端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，相对分子量500～1400g/mol。
13、进一步的，所述聚氨酯预聚体包括甲苯二异氰酸酯的预聚体(pre-tdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚体(pre-mdi)或二者的混合物。
14、进一步的，所述预聚体稀释剂为乙酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种或几种的混合物；
15、所述固化剂为n-乙基二异丙基胺、4,4’-二仲丁氨基二苯甲烷、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种或几种的混合物；
16、所述沥青为基质沥青或聚合物改性沥青，所述沥青为70#基质沥青、90#基质沥青、sbs改性沥青、sbr改性沥青、橡胶沥青中的一种；
17、所述沥青稀释剂为柴油、生物柴油、三氯乙烯、二甲苯中的一种或几种的混合物；
18、所述相容剂为大豆油、环氧大豆油和聚合脂肪酸中一种。
19、一种自修复热固性沥青胶结料的制备方法，其中，a组分和b组分均单独制备，在使用时，再将a组分和b组分混合搅拌均匀。
20、所述a组分的制备方法如下：将聚氨酯预聚体与预聚体稀释剂混合后，以100～500rpm的速度搅拌10～30min，混合均匀；
21、所述b组分的制备方法，包括下列步骤：
22、步骤1)、将沥青加热至120-135℃熔融；
23、步骤2)、将沥青稀释剂加入至熔融的沥青中，于常温下以200-500转/分钟的速率的转速下搅拌0.5-1h，获得沥青溶液；
24、步骤3)、待沥青溶液冷却至室温后，将支化石墨烯加入沥青溶液中，超声分散10-20min；
25、步骤4)、将固化剂、增塑剂、相容剂加入上述沥青溶液中，于常温下以200-500转/分钟的速率搅拌20-60分钟，获得自修复热固性沥青胶结料的b组分。
26、有益效果：(1)本专利技术制备的自修复热固性沥青胶结料，采用支化石墨烯作为增韧剂来提高热固性沥青的韧性，在保证聚氨酯树脂和沥青良好相容性的同时，提高了热固性沥青固化物的力学强度和韧性。(2)本专利技术制备的自修复热固性沥青胶结料在使用时，将a组分和b组分混合，混合后聚氨酯预聚体与固化剂反应形成具有动态共价网络结构的固化物，能够实现热固性沥青材料的可逆自修复。(3)本专利技术制备的自修复热固性沥青胶结料适用范围广，可用于钢桥面、城市高架桥、水泥混凝土桥面、隧道、高速公路等高等级路面的铺装，也可用于沥青和水泥路面的裂缝和坑槽修补。
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1.一种自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，包括A组分和B组分；所述A组分与B组分的质量比为100:(50～120)；
2.根据权利要求1所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述支化石墨烯为含环氧基的长链脂肪酸或端环氧基超支化聚合物接枝的氧化石墨烯。
3.根据权利要求1所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体为端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，相对分子量500～1400g/mol。
4.根据权利要求2所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体为甲苯二异氰酸酯的预聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚体或二者的混合物。
5.根据权利要求1所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述预聚体稀释剂为乙酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种或几种的混合物；
6.根据权利要求5所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述沥青为70#基质沥青、90#基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青、橡胶沥青中的一种。
7.权利要求1-6任一所述的自修复热固性沥青胶结料的制备方法，其特征在于，
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...【技术特征摘要】
1.一种自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，包括a组分和b组分；所述a组分与b组分的质量比为100:(50～120)；
2.根据权利要求1所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述支化石墨烯为含环氧基的长链脂肪酸或端环氧基超支化聚合物接枝的氧化石墨烯。
3.根据权利要求1所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体为端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，相对分子量500～1400g/mol。
4.根据权利要求2所述的自修复热固性沥青胶结料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体为甲苯二异氰酸酯的预聚体、二苯基甲烷二...
【专利技术属性】
技术研发人员：司晶晶，王旭东，赵双，魏午阳，唐亚琪，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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