[发明专利]一种热稳定性优良的海藻酸钙沥青自愈合胶囊的制备方法

说明书

本发明提供一种海藻酸钙沥青自愈合胶囊的制备方法，包括以下步骤：制备具有层数为2‑4层的层状结构的三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土，将三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土加入到海藻酸钠溶液中，高速剪切分散均匀得到混合液；向混合液中加入沥青再生剂、表面活性剂，高速剪切分散均匀得到共混液；将共混液逐滴滴入氯化钙溶液中，搅拌反应后得到湿胶囊；将湿胶囊滤出，干燥去除湿胶囊中的水分，得到海藻酸钙‑三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土复合壁材沥青自愈合胶囊。蒙脱土特殊的层状结构在胶囊壁材中起到隔离层的作用，可抑制热量传递和海藻酸钙分解；三羟甲基氨基甲烷可通过相变储能大幅度减缓海藻酸钙胶囊温度升高的幅度，提高海藻酸钙胶囊的热稳定性。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种热稳定性优良的海藻酸钙沥青自愈合胶囊的制备方法。

背景技术

海藻酸钙沥青自愈合胶囊具有粒径大、修复剂含量高、愈合效果好的优点，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和开裂问题，是极具发展前景的沥青路面自愈合技术。但是，海藻酸钙自愈合胶囊热稳定性较差，在热拌沥青混合料长距离运输和摊铺中，海藻酸钙壁材因热稳定性不良发生严重分解，导致胶囊中的沥青再生剂提前释放，难以满足实际应用需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种热稳定性优良的海藻酸钙沥青自愈合胶囊的制备方法，使用该制备方法得到的海藻酸钙沥青自愈合胶囊可以通过相变储能，大幅度降低热拌沥青混合料在运输和摊铺过程中海藻酸钙胶囊温度升高的幅度，避免海藻酸钙壁材分解，显著提高海藻酸钙胶囊的热稳定性，使其满足长距离运输和摊铺的需求。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，提供了一种热稳定性优良的海藻酸钙沥青自愈合胶囊的制备方法，在第一种可实现方式中，包括以下步骤：

S1、使用三羟甲基氨基甲烷和有机蒙脱土制备具有层状结构的三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土，层状结构的层数为2-4层；

S2、将三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土加入到海藻酸钠溶液中，得到三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土与海藻酸钠溶液的混合液；

S3、向混合液中加入沥青再生剂、表面活性剂，得到共混液；

S4、将共混液逐滴滴入氯化钙溶液中，搅拌反应后得到湿胶囊；

S5、将湿胶囊滤出，干燥去除湿胶囊中的水分，得到海藻酸钙-三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土复合壁材沥青自愈合胶囊。

结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，步骤S1包括：

将三羟甲基氨基甲烷与有机蒙脱土按2:1～3:1的质量比混合均匀；

于密闭容器内加热至180℃～190℃并保持1～1.5小时后取出、冷却；

使用高能球磨机将冷却后的产物以5:1～4:1的球粉比、400～500rpm的研磨速率研磨80～90分钟，得到具有层状结构的三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土。

结合第一种可实现方式，在第三种可实现方式中，步骤S2包括：

配制浓度为1.5wt％～3.0wt％的海藻酸钠溶液；

向海藻酸钠溶液中加入占海藻酸钠溶液溶质质量100％～150％的三羟甲基氨基甲烷插层蒙脱土；

高速剪切分散，得到混合液。

结合第一种可实现方式，在第四种可实现方式中，步骤S3包括：

向混合液中加入沥青再生剂、表面活性剂；

高速剪切分散，得到共混液；其中沥青再生剂体积占海藻酸钠溶液体积的10％～15％，表面活性剂体积占沥青再生剂体积的2％-5％。