[发明专利]一种聚氨酯沥青混凝土及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青混凝土，具体涉及一种聚氨酯沥青混凝土及其制备方法和用途。

背景技术

近几十年来，随着公路等级的不断提高，对沥青材料提出了更高的要求，促使其研究工作进一步深入开展。出现了各种改性沥青，如往沥青中掺入橡胶、树脂、硫磺及其他高聚物，来提高沥青混凝土的路用性能，但传统的沥青混合料都是热拌热铺材料，即采用粘稠沥青作为结合料，需要将沥青与矿料在热态下拌合、热态下铺筑施工。显然需要的能耗高，对环境的影响大，相应的材料成本也增加了。因此，许多研究者都致力于寻找能够替代热拌生产的方法。在此目标下，冷拌冷铺沥青混合料应运而生。

但是，近年来市场上广泛推广应用的成型产品均是溶剂型冷拌沥青混合料，而反应型的冷拌沥青混合料的应用目前在国内外市场上尚属空白。传统的冷拌沥青混合料虽然能在一定程度上实现常温下拌和施工，降低能源消耗，但是相对热拌沥青材料，其溶剂的挥发造成环境污染、路用性能差，耐久性差的缺点也逐渐显现，已无法满足现在对沥青材料的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路用性能优异、冷拌冷铺的聚氨酯沥青混凝土。

本发明的另一目的在于提供上述聚氨酯沥青混凝土的制备方法。

本发明的又一目的在于提供上述聚氨酯沥青混凝土在沥青路面的摊铺或修补中的应用。

本发明目的通过如下技术措施实现：

一种聚氨酯沥青混凝土，其特征在于：它由集料、稀释沥青和聚氨酯预聚体为原料制得；所述集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩，所述稀释沥青为道路石油沥青与汽油或柴油以重量比计为100∶18～100的比例稀释后的混合物，所述聚氨酯预聚体是以异氰酸酯与多元醇化合物、催化剂、增塑剂为原料反应制得。

为了进一步提高本发明聚氨酯沥青混凝土的路用性能，上述集料分为粗集料和细集料，所述的粗集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩，公称粒径为4.75毫米＜Φ≤9.5毫米，所述的细集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩，公称粒径为Φ＜4.75毫米，按重量百分比分别为：细集料占30％～50％、粗集料占50～70％。对于粗、细集料的公称粒径本领域技术手册中已经明确，以4.75mm为界，但均没有公称粒径为4.75mm的集料。

为了更进一步提高本发明聚氨酯沥青混凝土路用性能及耐久性，上述集料、稀释沥青和聚氨酯预聚体按重量比分别为100∶3～8∶0.2～4。

具体地说，上述聚氨酯预聚体的制备原料中，各组分的组成按重量百分比分别为：

所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯或1，6-己二异氰酸酯；所述多元醇化合物为聚乙二醇、聚醚多元醇或聚酯多元醇，所述聚酯多元醇优选采用市售苯酐聚酯多元醇CZP-400、聚酯多元醇HT218或聚酯多元醇PS-3152等，所述聚醚多元醇优选采用市售聚醚多元醇1618、聚醚多元醇HSH206或聚醚多元醇4110等；所述的催化剂为二丁基二月桂酸锡(DBDTL)或三亚乙基二胺；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。

更优选地，上述聚氨酯预聚体按下列步骤制得：

按上述重量配比将上述多元醇化合物加入反应釜，釜内温度100～120℃，抽真空脱水2～3h后，降温至60～70℃，再按比例加入上述的异氰酸酯、催化剂、增塑剂，氮气保护条件下，在80～90℃下反应4h冷却至60℃左右，即得聚氨酯预聚体。

更具体地说，一种聚氨酯沥青混凝土，其特征在于：它由集料、稀释沥青和聚氨酯预聚体为原料制得；所述集料由占40％的细集料和占60％的粗集料组成，以重量百分比计，其中粗集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩，公称粒径为4.75毫米＜Φ≤9.5毫米，细集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩，公称粒径为Φ＜4.75毫米；所述稀释沥青为70#道路石油沥青与汽油或柴油以重量比100∶37～55的比例稀释后的混合物；所述聚氨酯预聚体是以异氰酸酯与多元醇化合物、催化剂、增塑剂为原料反应制得，其中异氰酸酯占26％、多元醇化合物占55％、催化剂占1.5％、增塑剂占17.5％，按重量百分比计，所述异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯，所述多元醇化合物为聚乙二醇，所述的催化剂为或三亚乙基二胺，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)；所述集料、稀释沥青和聚氨酯预聚体按重量比分别为100∶4.5∶2。

上述聚氨酯沥青混凝土的制备方法，其特征在于，按如下步骤：

1)聚氨酯预聚体的制备