[发明专利]用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青、改性剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青、改性剂及制备方法，以重量份数计，由以下原料制成：沥青为64～66份，杂环芳纶纤维为12～16份，异氰酸酯为14～20份，余量为水，原料的重量份数之和为100份；所述的用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青在制备过程中，先将杂环芳纶纤维浸入异氰酸酯中，然后加入水进行反应，制得杂环芳纶改性剂；然后将杂环芳纶改性剂加入加热后的沥青中搅拌混合，制得用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青。本发明通过异氰酸酯基团与杂环纤维上的酰胺基上的活泼氢反应，将异氰酸酯接枝到杂环纤维改善了杂环芳纶纤维表面的性质，有利于提高杂环芳纶纤维与沥青界面剪切强度。

技术领域

本发明属于道路材料领域，涉及用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青，具体涉及一种用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青、改性剂及制备方法。

背景技术

随着交通流量和行驶频度急剧增长，许多重载交通路面尤其是处于高温地区的重载路面，在其使用年限内就产生了较大深度的车辙，严重影响了路面使用性能。使用低标号硬质高模量沥青可以减少或者推迟车辙的产生，但在我国由于原油品质的特殊性和低标号沥青炼制工艺的复杂性制约了硬质高模量沥青的发展，为此许多道路专家采用不同的改性剂对沥青进行改进，如采用SBS、EVA、SBR等外掺剂对沥青改性，但要达到低标号高模量沥青混凝土的效果，这些改性方法造价都比较昂贵而且制作工艺复杂；因此亟需一种造价低廉且制作工艺简单、高模量较高、抗车辙性能较好的改性沥青以减少车辙深度，从而延长路面使用寿命，保证路面的正常服务质量，减少设计使用期内因车辙产生的维修费用，带来巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青、改性剂及制备方法，解决高温地区沥青路面过早出现较大深度的车辙问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青，以重量份数计，由以下原料制成：沥青为64～66份，杂环芳纶纤维为12～16份，异氰酸酯为14～20份，余量为水，原料的重量份数之和为100份；

所述的用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青在制备过程中，先将杂环芳纶纤维浸入异氰酸酯中，然后加入水进行反应，制得杂环芳纶改性剂；然后将杂环芳纶改性剂加入加热后的沥青中搅拌混合，制得用于高模量抗车辙混凝土的改性沥青。

本发明还保护一种杂环芳纶改性剂，以重量份数计，由以下原料制成：杂环芳纶纤维为12～16份，异氰酸酯为14～20份，水为4份；具体的，所述的杂环芳纶改性剂的制备过程为：将杂环芳纶纤维加入四氢呋喃与氢化钠按照体积比1：1组成的混合溶液中，冰浴10min，按照异氰酸酯：杂环芳纶纤维＝1.5:1的质量比将异氰酸酯滴加进去，在室温条件下反应12h，即可得到杂环芳纶改性剂。

本发明还保护一种杂环芳纶改性剂的制备方法，该方法采用如上所述的杂环芳纶改性剂配方和方法。

本发明还具有如下区别技术特征：

具体的，制得杂环芳纶改性剂的具体制备过程为：将杂环芳纶纤维加入四氢呋喃与氢化钠按照体积比1：1组成的混合溶液中，冰浴10min，按照异氰酸酯：杂环芳纶纤维＝1.5:1的质量比将异氰酸酯滴加进去，在室温条件下反应12h，即可得到杂环芳纶改性剂。

优选的，所述的杂环芳纶纤维为五元含氮杂环聚芳酰胺纤维，所述的五元含氮杂环聚芳酰胺的结构式为：

其中：n为200～400；

R₁为-NHCOCH₃；

R₂为-OCH₃。