[发明专利]一种凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊制备方法

说明书

本发明公开了一种凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊制备方法，包括以下步骤：配制工业级海藻酸钠溶液；加入凹凸棒土，高速剪切分散均匀得到海藻酸钠和凹凸棒土混合液；所得海藻酸钠和凹凸棒土混合液中加入再生剂和表面活性剂，在高速剪切分散均匀得到共混液；将所得共混液逐滴加入氯化钙溶液中，搅拌反应形成湿胶囊；将湿胶囊滤出，清洗干燥得到凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊。凹凸棒土自身具有的棒状通道结构为沥青修复剂提供了储存空间,导致所得复合壁材沥青自愈合胶囊在干燥收缩过程中释放的再生剂明显比海藻酸钙壁材沥青自愈合胶囊少，内部再生剂含量更高，在服役期间发挥作用的时间更长。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体设计一种凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊制备方法。

背景技术

在沥青混凝土中添加胶囊以提高路面的愈合性能，延长路面的使用寿命已得到研究者们的广泛认可。以海藻酸钙包覆沥青再生剂的自愈合胶囊在循环荷载作用下无需破裂就能够因弹性收缩逐渐释放腔室内的沥青再生剂，有望同时解决沥青路面的老化的开裂问题。但是，海藻酸钙自愈合胶囊存在强度低、在干燥收缩过程中提前释放再生剂以及再生剂包覆率不高等不足，难以满足应用需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊及其制备方法，该胶囊强度可控，在干燥收缩过程中释放再生剂量少，并且可以显著提高沥青混凝土的自愈合性能。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊制备方法，包括以下步骤：

(1)配制浓度为1wt％-8wt％工业级海藻酸钠溶液；加入占海藻酸钠溶液质量0.5％-3.5％的凹凸棒土，高速剪切分散均匀得到海藻酸钠和凹凸棒土混合液；

(2)所得海藻酸钠和凹凸棒土混合液中加入再生剂和表面活性剂，在高速剪切分散均匀得到共混液；其中再生剂体积占海藻酸钠溶液体积的5％-30％，表面活性剂的体积占再生剂体积的2％-8％；

(3)将所得共混液逐滴加入1wt％-3wt％氯化钙溶液中，50-55℃下搅拌反应6-12小时形成湿胶囊；

(4)将湿胶囊滤出，用去离子水清洗，干燥去除胶囊中的水分得到凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊。

按上述方案，所述再生剂为普通商业沥青再生剂。

按上述方案，所述表面活性剂为吐温80。

按上述方案，步骤2和步骤3所述高速剪切分散：剪切8-15分钟，剪切速率为2000-5000转/分钟。

按上述方案，步骤4中干燥过程为：

在40-60℃的烘箱中强制通风干燥4-8小时或在室温下自然风干48-72小时。

凹凸棒土是一种粘土，在我国储量大，价格低且易得，其具有良好的胶体性质，可以均匀分散在溶液中，是一种良好的增稠和补强材料，其微观结构为棒状的通道，为储存物质提供了空间。本发明制备凹凸棒土/海藻酸钙复合壁材沥青自愈合胶囊能够解决再生剂提前释放的问题，并且能够通过对凹凸棒土用量的控制实现对胶囊强度的自主调节。此外，本发明还可以为凹凸棒土的高值利用提供一种新途径。

本发明的有益效果如下：

其一，凹凸棒土作为一种增稠材料，可以增大工业级海藻酸钠溶液的粘度，同时作为一种补强材料，可以控制其用量来调控胶囊的强度，从而有效解决工业级海藻酸钠制备的沥青自愈合胶囊强度低、无法满足应用需求的问题；