[发明专利]沥青路面用长效缓释型黑色抗凝冰改性剂及其制造方法

说明书

本发明涉及一种沥青路面用长效缓释型黑色抗凝冰改性剂及其制造方法。所述黑色抗凝冰改性剂包括包含金属盐和吸附性物质的蓄盐颗粒，存在于所述蓄盐颗粒的表面上的包覆材料，其中，所述包覆材料包括沥青类材料和弹性体。该黑色抗凝冰改性剂适用于我国各地气候特点，具有优异的抗凝冰性、缓释性、和耐久性，因此即使当黑色抗凝冰改性剂与沥青混合料混合不均匀或所形成的抗凝冰路面长期使用时，也不会产生由于盐的析出和露白导致的路面反光的问题。

技术领域

本发明涉及沥青路面用长效缓释型黑色抗凝冰改性剂及其制造方法。

背景技术

冬季路面积雪结冰一直是困扰公路交通安全的问题。路面积雪结冰会导致路面抗滑能力大幅度降低，既削弱了道路的通行能力，容易产生恶性交通事故，又会破坏道路及其附属构造物，严重时会造成交通中断、使人们的生活和生产无法正常进行，甚至危害人民生命和财产的安全。

目前，常用的路面除冰雪方法总体上分为被动抑制型和主动融冰雪型两大类。通常采用的被动抑制型除冰雪措施主要包括撒布融雪剂、人工除雪、机械除雪等措施。通常撒布的金属氯化物融雪剂的主要成分为氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，其在保证交通畅通、行车安全的同时，也对基础设施造成腐蚀并破坏环境。人工除雪和机械除雪效率低、耗时长，尤其机械除雪需采购专业的除雪设备、对路面有损伤。主动融冰雪型技术主要是通过路面的特殊功能来实现除冰融雪，包括自应力弹性路面铺装技术、能量转化型融冰雪技术等。主动融冰雪型技术尚不成熟，并且实际操作存在困难。

在经过长时间的科研和应用后，在考虑成本、维护、作用时间和使用效果的情况下，认为抗凝冰沥青路面技术为比较合理的技术。抗凝冰沥青路面是指通过在沥青混合料中直接掺入具有抑制冻结效果的抗凝冰改性剂而形成的具有抑制冻结效果的路面。抗凝冰改性剂的使用方法简便，可以在沥青路面铺设或大修之前，预先添加到混合料中并用于沥青路面铺设。抗凝冰改性剂目前的有效成分主要为氯盐，抗凝冰沥青路面的技术的主要作用原理是在毛细管压力及车辆碾压作用下，沥青混合料内部的盐分逐渐析出，从而降低道路表面冰雪的冰点，延迟道路表面积雪结冰；同时金属盐可使冰在较低的温度下融化以便于清除。

瑞士、德国等国最早研制出了Verglimit防冻剂，其作为添加剂的蓄盐路面能够有效阻止和延缓路面。随后又对该产品进行改性，最终发展成了现在比较成熟的V-260。该产品具有很好的耐高温性，代替混合料中相应粒径的集料，拌合碾压所成的沥青混合料具有较好的高低温性能，但是水稳定性较普通混合料稍差。日本在化学类抗凝冰路面技术上有一定研究。然而，目前世界各国对于抗凝冰改性剂产品种类较少，而且在实际使用中发现，现有的抗凝冰改性剂不适用于处置我国路面积雪凝冰状况。

国内目前也对于抗凝冰改性剂做出一定研究，然而，在有效控制路面中的融冰材料的释放的方面，现有技术依然存在改善空间。

例如，专利文献1公开了一种抗凝冰改性剂，其中乙酸钙镁负载于硅藻土表面并且用甲基三乙氧基硅烷疏水改性。尽管该抗凝冰改性剂可以延缓盐的释放，然而抗凝冰改性剂的载盐量较少并且缓释效果也不足。

例如，专利文献2公开了一种木质素长效缓释融雪剂，其为裹覆有木质素的氯化钙。尽管专利文献2声称该融雪剂的寿命可达到15年以上，但是由于木质素能溶于水，在实际使用中其理论使用寿命会损失。

例如，专利文献3公开了一种包膜型长效抗凝冰改性剂，其包括大粒盐、由酚醛树脂或环氧树脂制成的固化包膜和蓄盐载体。尽管其具有良好的缓释效果，然而由于酚醛树脂或环氧树脂的耐低温性以及其与沥青路面的亲和性不足。因此，在冬季的低温环境下，该抗凝冰改性剂在车辆的反复碾压时耐久性难以保持，并且甚至导致路面开裂。

例如，专利文献4公开了一种自融冰沥青混合料添加剂，其包括盐与塑料共挤出形成的塑料缓释颗粒和橡胶颗粒。与专利文献3的情况类似，该添加剂在耐低温性和与沥青路面的亲和性方面存在改善的空间。