一种用于再生沥青混合料的快速反应型自愈合微胶囊材料及其制备方法

本发明涉及公路工程材料，特别是涉及一种用于再生沥青混合料的快速反应型自愈合微胶囊材料及其制备方法。

背景技术：

1、沥青路面具有优良的道路性能，但沥青路面会随时间老化，需定期进行养护维修。遵循绿色养护理念，应在沥青路面的各阶段减少环境污染和资源浪费。传统的铣刨重铺方式会消耗和排放大量的不可再生资源，而采用再生技术，利用废旧沥青路面材料再铺设新路面，就可以达到节约资源、降低成本、提高效率的效果。

2、沥青路面的疲劳损伤可归结于重复荷载作用下沥青路面内部裂纹萌生和扩展，当这些裂纹或损伤不能得到及时有效的修复和处理时，则会引发宏观的裂缝并导致结构性的脆性断裂。而再生沥青混合料是以旧沥青路面材料中的老化沥青为原料，其疲劳开裂性能相比全新料往往更差，使用过程中不可避免的会产生裂纹或损伤，影响沥青路面的路用性能和使用寿命。为此，亟需一种方式或技术，能快速、高效地对再生改性沥青路面中的微小裂纹和损伤的部位进行修复，从而提升再生改性沥青路面的路用性能以延长再生沥青路面的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于再生沥青混合料的快速反应型自愈合微胶囊材料及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。本发明的快速反应型自愈合微胶囊材料可以快速、高效地促使再生沥青自愈合，提升再生沥青的路用性能以延长再生沥青路面的使用寿命。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明的技术方案之一：一种用于再生沥青混合料的快速反应型自愈合微胶囊材料的制备方法，包括以下步骤：

4、将再生剂、交联剂和渗透剂加入水中，混合乳化后得到乳化液；

5、在乳化液中加入树脂和改性剂，调节ph值至酸性，加热反应，得到悬浮液；

6、将悬浮液离心、干燥后得到所述快速反应型自愈合微胶囊材料。

7、进一步地，所述再生剂包括邻苯二甲酸二丁酯与邻苯二甲酸二辛酯的混合物、芳香油、c9石油树脂和失水山梨醇脂肪酸酯中的任意一种；

8、所述交联剂包括二元异氰酸酯预聚物；

9、所述渗透剂包括异辛醇聚氧乙烯醚或异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯。

10、进一步地，所述二元异氰酸酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：

11、将真空脱水的端羟基低聚物加热至70～80℃后加入二异氰酸酯化合物，在氮气环境下搅拌反应2h～3h，得到所述二元异氰酸酯预聚物。

12、进一步地，所述混合乳化的方法，具体包括：以3500r/min的剪切速度剪切乳化30min，然后升温至160～180℃，再以500～800r/min的搅拌速度搅拌1h；

13、所述混合乳化时体系的ph值为中性。

14、进一步地，所述树脂包括聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚三聚氰胺甲醛树脂和三聚氰胺脲醛树脂中的任意一种；

15、所述改性剂包括硅烷偶联剂。

16、进一步地，所述硅烷偶联剂包括γ-氨基三乙氧基硅烷、硅烷偶联剂kh-560和硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。

17、进一步地，所述树脂和改性剂的总质量与再生剂、交联剂和渗透剂总质量的比为5:6；

18、所述树脂和改性剂的质量比为100:(3～5)；

19、所述再生剂、交联剂和渗透剂的质量百分比为60～80％:15～20％:5％～10％，总和为100％。

20、进一步地，所述调节ph值至酸性为调节ph值至3.5～4；所述加热反应的温度为60～70℃。

21、本发明的技术方案之二：一种上述制备方法制备的快速反应型自愈合微胶囊材料。

22、本发明的技术方案之三：一种上述快速反应型自愈合微胶囊材料在再生沥青路面制备中的应用。

23、本发明公开了以下技术效果：

24、(1)本发明的快速反应型自愈合微胶囊材料的制备方法更为简单，操作更为容易，性能更好。

25、(2)本发明的快速反应型自愈合微胶囊材料可以快速、高效地促使再生沥青自愈合，提升再生沥青的路用性能以延长再生沥青路面的使用寿命。

26、(3)本发明的快速反应型自愈合微胶囊材料中含有的渗透剂可以加速微胶囊材料在老化沥青(再生沥青中含有老化沥青)的扩散速度，提高老化沥青的再生程度；含有的交联剂(二元异氰酸酯预聚物)为具有反应活性的二官能团化合物，其可以与sbs老化降解产物的端基之间发生化学接枝反应，重新构筑sbs的分子结构，从而使老化sbs重新具有弹性体特征。

技术特征：

1.一种用于再生沥青混合料的快速反应型自愈合微胶囊材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述再生剂包括邻苯二甲酸二丁酯与邻苯二甲酸二辛酯的混合物、芳香油、c9石油树脂和失水山梨醇脂肪酸酯中的任意一种；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二元异氰酸酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合乳化的方法，具体包括：以3500r/min的剪切速度剪切乳化30min，然后升温至160～180℃，再以500～800r/min的搅拌速度搅拌1h；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂包括聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚三聚氰胺甲醛树脂和三聚氰胺脲醛树脂中的任意一种；

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-氨基三乙氧基硅烷、硅烷偶联剂kh-560和硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂和改性剂的总质量与再生剂、交联剂和渗透剂总质量的比为5:6；

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述调节ph值至酸性为调节ph值至3.5～4；所述加热反应的温度为60～70℃。

9.一种权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的快速反应型自愈合微胶囊材料。

10.一种权利要求9所述的快速反应型自愈合微胶囊材料在再生沥青路面制备中的应用。

技术总结本发明公开了一种用于再生沥青混合料的快速反应型自愈合微胶囊材料及其制备方法，属于公路工程材料技术领域。本发明的用于再生沥青混合料的快速反应型自愈合微胶囊材料的制备方法，包括以下步骤：将再生剂、交联剂和渗透剂加入水中，混合乳化后得到乳化液；在乳化液中加入树脂和改性剂，调节pH值至酸性，加热反应，得到悬浮液；将悬浮液离心、干燥后得到所述快速反应型自愈合微胶囊材料。本发明的快速反应型自愈合微胶囊材料可以快速、高效地促使再生沥青自愈合，提升再生沥青的路用性能以延长再生沥青路面的使用寿命。技术研发人员：李宁,唐润,于新,李进,谢志伟,姜萌萌,王傲受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14