[发明专利]提高雾封层用乳化沥青形状记忆性能的改性方法

说明书

本发明提供一种提高雾封层用乳化沥青形状记忆性能的改性方法，属于乳化沥青改性技术领域，解决目前雾封层易老化开裂、缺乏形状记忆功能、无法实现自愈合、路面性能维持时间较短的问题。本发明首先选定沥青试样、乳化剂及合适的形状记忆聚合物作为改性剂，并将改性剂制成胶乳状；然后，初选改性乳化沥青各成分添加量，采用边改性边乳化的方法制备改性乳化沥青；其次，对制得的改性乳化沥青进行各基本性能及形状记忆性能的测试，据此对改性乳化沥青各成分配方进行优化；最后，采用红外光谱和扫描电镜对改性乳化沥青分析，进一步优化改性乳化沥青复配方案，使改性乳化沥青具有更好的形状记忆性能，增强雾封层材料自愈合性能，减少沥青路面养护频次。

技术领域

本发明是一种提高雾封层用乳化沥青形状记忆性能的改性方法，属于乳化沥青改性技术 领域。

背景技术

近年来，我国经济的快速发展，我国的公路总里程数截止2016年底已达470万公里，公 路养护里程459万公里，占公路总里程97.7％。可见，随着公路里程的增加和通车时间的延 长，养护工作量越来越大，用于公路养护维修的费用逐渐增加。再加上近年来许多公路建成 后，受交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重、行驶渠道化等影响，许多沥青路面在建成 通车后不久就发生了早期破坏，路面养护维修就显得尤为重要。

随着人们对预防性养护技术的深入了解与研究，越来越多的预防性养护技术如稀浆封层、 碎石封层、微表处、薄层罩面、雾封层等陆续用于沥青路面预防性养护，其中雾封层又以施 工工艺简单、开放交通迅速、经济环保等优势而越来越多地被采用。现有的传统雾封层材料 适用于养护沥青路面上出现的轻微疲劳龟裂、细集料松散等缺陷，可填封微小裂缝和表面空 隙，起到防水和抑制松散的作用，防止路面材料进一步老化，恢复路表沥青粘附力，避免水 会经过裂缝或细骨料损伤处渗入到沥青混合料中，将路面性能维持2～3年时间，推迟造价更 高的养护工程，提高了道路的经济效益。

但是，目前的雾封层技术对路面早期病害的预防效果并不是很明显，且严重影响沥青路 面的抗滑性能，耐久性较差，只能将路面性能维持较短时间，又出现微裂缝、脱落等破坏。 因此，研制一种能及时预防路面早期病害，使路面早期微裂缝实现自愈合的雾封层材料的需 求日益迫切，这就需要作为雾封层主要成分的乳化沥青具有更强的自愈合性能，来使路面雾 封层上出现的微裂缝得到及时愈合，防止裂缝进一步扩展导致更严重的破坏。

由于雾封层材料的使用要求，其对乳化沥青在高温稳定、低温抗裂、抗老化等性能方面 都提出了较高的要求，一般通过对乳化沥青进行改性的方式来提高乳化沥青各方面的性能， 乳化沥青的性能优劣将直接影响到雾封层材料路用性能。目前，随着乳化沥青的快速推广应 用，高品质改性乳化沥青的研究和制备已成为乳化沥青开发应用领域的热点课题之一。采用 聚合物改性乳化沥青作为雾封层的主要成分，不仅可使材料本身的高低温等基本性能得到提 升，还可改善或增强材料形状记忆性能，以期更好地实现雾封层材料的自愈合功能。

目前，国内用于道路乳化沥青改性的聚合物主要有丁苯橡胶(SBR)和苯乙烯-丁二烯- 苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)树脂，研究者通过SBR与SBS复合胶乳和热沥青、乳化剂共同乳化的制备工艺制得聚合物改性乳化沥青，对制得的改性乳化沥青的各项性能进行评价，发 现其与普通乳化沥青相比，各项性能得到了显著提高，如粘度、蒸发残留物的延度、软化点 都有了明显的提高，说明了SBR与SBS复合改性乳化沥青的高温稳定性和低温抗裂性得到 了增强。

另有研究者制得了水性环氧树脂改性乳化沥青，经测试其粘结性能和防水性能得到了较 大的提升。国外学者对改性乳化沥青的形成机理和制备方法进行了深入研究，用荧光光学显 微镜和Qwin-plus图像分析乙烯乙酸乙烯共聚物(EVA)改性乳化沥青，得出EVA改性分散 最好时的聚合物最佳含量，并测得EVA改性乳化沥青改善了沥青的永久变形和热裂解性能， 但更容易受老化影响而加速硬化。