一种水性树脂沥青粘结料及其制备方法与流程

本申请涉及沥青粘结料，更具体地说，它涉及一种水性树脂沥青粘结料及其制备方法。

背景技术：

1、乳化沥青是一种在常温下具有良好的流动性、节约能源且使用方便的路面结合料和层间胶结材料，广泛应用于冷再生、雾封层、超薄磨耗层以及微表处等道路养护工程。然而，由于普通乳化沥青的黏度较低、强度有限以及在高低温环境下性能表现不佳，导致其在道路工程中的应用效果并不理想，常常需要通过添加水性环氧树脂的方式来进行改性。

2、公开号为cn113372876a的中国专利公开了一种二阶水性树脂沥青粘结料的制备方法，该方法使用环氧树脂、乳化剂、潜伏型固化剂和水配制了潜伏型水性环氧树脂，使用乳化沥青、水性树脂乳液和分散剂配制了一阶水性树脂改性乳化沥青；然后将一阶水性树脂改性乳化沥青和潜伏型水性环氧树脂、增溶剂混合，得到了二阶水性树脂沥青粘结料。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为，水性环氧树脂在固化后具有较大的脆性且延展性差，而相关技术中的水性树脂沥青粘结料含有水性环氧树脂，因此水性树脂沥青粘结料的抗拉性能会受到环氧树脂的影响，导致水性树脂沥青粘结料的抗拉性能有限。

技术实现思路

1、相关技术中，水性树脂沥青粘结料的抗拉性能会受到环氧树脂的影响，导致水性树脂沥青粘结料的抗拉性能有限。为了改善这一缺陷，本申请提供一种水性树脂沥青粘结料及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种水性树脂沥青粘结料，采用如下的技术方案：

3、一种水性树脂沥青粘结料，包括如下重量份的组分：水性树脂改性乳化沥青100份，潜伏型水性环氧树脂20-30份，胶乳5-15份，补强纤维0.5-1.5份，增溶剂5-10份，所述水性树脂改性乳化沥青的组分包括水性树脂乳液和乳化沥青和分散剂，所述潜伏型水性环氧树脂的组分包括水、环氧树脂、乳化剂和潜伏型固化剂；所述补强纤维包括纤维素纳米纤维，所述胶乳包括丁苯胶乳。

4、通过采用上述技术方案，本申请在水性沥青粘结料的组分中增加了胶乳和补强纤维，并在胶乳中进一步选取了丁苯胶乳，在补强纤维中进一步选取了纤维素纳米纤维。对于本申请的水性沥青粘结料而言，丁苯胶乳能够与水性环氧树脂共同固化，并共同形成较为稳定的三维空间网络结构。同时，纤维素纳米纤维还能够与丁苯胶乳发生结合，使得丁苯胶乳与水性环氧树脂形成的三维空间网络结构更加稳定，并且以纤维素纳米纤维为代表的增韧纤维本身也有协助承担拉应力的效果，因此本申请的水性树脂沥青粘结料能够克服相关技术中的缺陷，具有良好的拉伸性能。

5、作为优选，所述纤维素纳米纤维按照如下方法制备：

6、配制氯化锌水溶液和针叶木浆，将针叶木浆与氯化锌水溶液混合，在水浴加热条件下搅拌反应一段时间，得到透明状纤维溶解液，对纤维溶解液进行均质处理，然后将纤维溶解液加水稀释，经过离心分离后取上清液，将上清液的ph值调节至中性，经过烘干后得到纤维素纳米纤维。

7、通过采用上述技术方案，本申请先使用氯化锌水溶液对针叶木浆进行了溶解，然后对得到的纤维溶解液进行均质处理并加水稀释，使得纤维素纳米纤维析出。经过离心分离之后，析出的纤维素纳米纤维主要集中在上清液中，之后即可从上清液中回收得到纤维素纳米纤维。

8、作为优选，在制备所述纤维素纳米纤维的方法中，选取的水浴温度为85-92℃。

9、通过采用上述技术方案，在上述水浴温度范围内，能够实现纤维素纳米纤维的制取。

10、作为优选，在制备所述纤维素纳米纤维的方法中，水浴加热的时长为150-200min。

11、通过采用上述技术方案，在上述水浴时长范围内，能够实现纤维素纳米纤维的制取。

12、作为优选，所述补强纤维还包括废弃尼龙纤维。

13、通过采用上述技术方案，本申请新选取了废弃尼龙纤维作为补强纤维，在改善水性树脂沥青粘结料抗拉性能的同时，还实现了对废弃物的回收利用。

14、作为优选，所述胶乳还包括羧基丁苯胶乳。

15、通过采用上述技术方案，本申请优选了羧基丁苯胶乳作为胶乳的第二组分，羧基丁苯胶乳与丁苯胶乳的相容性较好，而且羧基丁苯胶乳中含有羧基，这使得羧基丁苯胶乳与尼龙纤维之间容易结合，有助于改善水性树脂沥青粘结料的拉伸性能。

16、作为优选，所述纤维素纳米纤维和尼龙纤维的重量比为1:(1.3-1.5)。

17、通过采用上述技术方案，本申请优选了纤维素纳米纤维和尼龙纤维的重量比，有助于改善水性树脂沥青粘结料的拉伸性能。

18、作为优选，所述羧基丁苯胶乳与丁苯胶乳的重量比为(0.15-0.35):1。

19、通过采用上述技术方案，本申请优选了羧基丁苯胶乳与丁苯胶乳的重量比，能够实现水性树脂沥青粘结料的制备。

20、作为优选，所述羧基丁苯胶乳与丁苯胶乳的重量比为(0.25-0.35):1。

21、通过采用上述技术方案，本申请进一步优选了丁苯胶乳与羧基丁苯胶乳的重量比，有助于充分改善水性树脂沥青粘结料的拉伸性能。

22、第二方面，本申请提供一种水性树脂沥青粘结料的制备方法，采用如下的技术方案。

23、一种水性树脂沥青粘结料的制备方法，包括以下步骤：

24、(1)称取环氧树脂、乳化剂和潜伏型固化剂，混合后搅拌加热一段时间，得到混合物，向混合物中加水，搅拌后冷却至室温，得到潜伏型水性环氧树脂；将水性树脂乳液、乳化沥青和分散剂混合后搅拌，得到水性树脂改性乳化沥青；

25、(2)将潜伏型水性环氧树脂、水性树脂改性乳化沥青、增溶剂、补强纤维、胶乳混合，经过超声分散后得到水性树脂沥青粘结料。

26、通过采用上述技术方案，本申请先分别配制了潜伏型水性环氧树脂以及水性树脂改性乳化沥青，然后再加入增溶剂、补强纤维和胶乳，并通过超声分散使各组分均匀分散，得到了水性树脂沥青粘结料。

27、综上所述，本申请具有以下有益效果：

28、1、本申请在水性沥青粘结料的组分中增加了胶乳和补强纤维，并在胶乳中进一步选取了丁苯胶乳，在补强纤维中进一步选取了纤维素纳米纤维。丁苯胶乳、水性环氧树脂和纤维素纳米纤维能够共同形成较为稳定的三维空间网络结构，再加上增韧纤维本身也有协助承担拉应力的效果，因此本申请的水性树脂沥青粘结料具有良好的拉伸性能。

29、2、本申请还优选了废弃尼龙纤维和羧基丁苯胶乳作为水性树脂沥青粘结料的组分，并对用量范围进行了进一步优选，有助于改善水性树脂沥青粘结料的拉伸性能。

技术特征：

1.一种水性树脂沥青粘结料，其特征在于，包括如下重量份的组分：水性树脂改性乳化沥青100份，潜伏型水性环氧树脂20-30份，胶乳5-15份，补强纤维0.5-1.5份，增溶剂5-10份，所述水性树脂改性乳化沥青的组分包括水性树脂乳液和乳化沥青和分散剂，所述潜伏型水性环氧树脂的组分包括水、环氧树脂、乳化剂和潜伏型固化剂；所述补强纤维包括纤维素纳米纤维，所述胶乳包括丁苯胶乳。

2.根据权利要求1所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，所述纤维素纳米纤维按照如下方法制备：

3.根据权利要求2所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，在制备所述纤维素纳米纤维的方法中，选取的水浴温度为85-92℃。

4.根据权利要求3所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，在制备所述纤维素纳米纤维的方法中，水浴加热的时长为150-200min。

5.根据权利要求1所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，所述补强纤维还包括废弃尼龙纤维。

6.根据权利要求5所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，所述胶乳还包括羧基丁苯胶乳。

7.根据权利要求6所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，所述纤维素纳米纤维和尼龙纤维的重量比为1:(1.3-1.5)。

8.根据权利要求6所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，所述羧基丁苯胶乳与丁苯胶乳的重量比为(0.15-0.35):1。

9.根据权利要求8所述的水性树脂沥青粘结料，其特征在于，所述羧基丁苯胶乳与丁苯胶乳的重量比为(0.25-0.35):1。

10.根据权利要求1-9任一所述的水性树脂沥青粘结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本申请涉及沥青粘结料技术领域，具体公开了一种水性树脂沥青粘结料及其制备方法。本申请在水性沥青粘结料的组分中增加了胶乳和补强纤维，并在胶乳中进一步选取了丁苯胶乳，在补强纤维中进一步选取了纤维素纳米纤维。丁苯胶乳、水性环氧树脂和纤维素纳米纤维能够共同形成较为稳定的三维空间网络结构，再加上增韧纤维本身也有协助承担拉应力的效果，因此本申请的水性树脂沥青粘结料具有良好的拉伸性能。技术研发人员：周庆月受保护的技术使用者：江苏增光新材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2