一种用于沥青路面降温净味的水凝胶材料及其制备方法

本发明涉及沥青路面，特别是涉及一种用于沥青路面降温净味的水凝胶材料及其制备方法。

背景技术：

1、沥青路面凭借表面平整、行车舒适等优点而被广泛应用，在高等级路面占比超过90％。但随着沥青路面的广泛应用，与之相关的病害也逐渐凸显出来。在夏季高温条件下，沥青对太阳的吸热率高达85％～95％，路表温度达到60℃以上，路面内部积蓄的大量热量，使得沥青路面变形程度增大，在车辆荷载作用下，容易出现车辙、推移等路面病害，持续的路表高温还会进一步加剧城市热岛效应。此外，沥青在施工及服役过程中会产生挥发性有机化合物(沥青voc)，高温条件作用会进一步促进沥青voc的释放，对周围环境造成污染，部分有毒物质还会对人体健康造成威胁。因此，开发能主动降低沥青路面温度、吸收沥青voc的关键技术对于沥青路面的发展具有重要意义。

2、目前学者已关于沥青路面“主动降温”展开了多项研究，常见降温技术如热阻材料、反射涂层及相变材料等，主要通过阻止热量进入或储存热量的方式来缓解路面温度的上升。上述技术能在一定程度上实现降低路面温度的目的，但无法同时兼顾减少沥青烟气的排放问题，无法实现路面主动降温、路面净化及城市环境的有机统一。

3、因此，提供一种能够兼顾路面降温及减少沥青烟气的水凝胶材料，对于沥青路面技术领域具有重要意义。

技术实现思路

1、基于上述内容，本发明提供一种用于沥青路面降温净味的水凝胶材料及其制备方法。本发明用于沥青路面降温净味的水凝胶材料(简称：水凝胶材料)能够有效降低沥青路面温度，减轻路面高温病害的影响，同时能够吸收和净化沥青烟气。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明技术方案之一，一种用于沥青路面降温净味的水凝胶材料，按质量份数计，原料包括：石油烃类溶剂180～240份、分散剂8～10份、共混聚合物15～25份、负离子粉2～8份、甲基丙烯酸甲酯1～1.5份、硅烷偶联剂0.5～1份、交联剂0.02～1份、引发剂0.02～1份和碱溶液7～20份；

4、所述共混聚合物为丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量比(8～10):1的混合物。

5、本发明技术方案之二，一种上述用于沥青路面降温净味的水凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：

6、将分散剂溶解于石油烃类溶剂中，得到油相；

7、将负离子粉与甲基丙烯酸甲酯和硅烷偶联剂混合研磨，得到有机化的负离子粉；

8、将丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入碱溶液中形成naaa溶液；向所述naaa溶液中加入有机化的负离子粉，得到水相；

9、将所述水相加入所述油相中升温至65～70℃，之后加入交联剂和引发剂反应，得到用于沥青路面降温净味的水凝胶材料。

10、本发明技术方案之三，上述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料在制备沥青混合料中的应用。

11、本发明公开了以下技术效果：

12、本发明用于沥青路面降温净味的水凝胶材料可明显降低沥青混合料的温度，其中车辙板底部降温幅度可达7.4℃，能够减少车辙等高温病害的发生。

13、将本发明水凝胶材料添加到沥青混合料中后，可明显降低沥青烟气排放量，降幅在13.3％～27.3％之间，有效实现施工过程的清洁化。

14、本发明采用反相悬浮聚合制备得到用于沥青路面降温净味的水凝胶材料，方法简单，易于工业化大规模生产。

技术特征：

1.一种用于沥青路面降温净味的水凝胶材料，其特征在于，按质量份数计，原料包括：石油烃类溶剂180～240份、分散剂8～10份、共混聚合物15～25份、负离子粉2～8份、甲基丙烯酸甲酯1～1.5份、硅烷偶联剂0.5～1份、交联剂0.02～1份、引发剂0.02～1份和碱溶液7～20份；

2.根据权利要求1所述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料，其特征在于，所述石油烃类溶剂为环己烷、正己烷、石油醚、甲基环戊烷、环己烷和甲基环己烷中的至少一种；

3.一种权利要求1或2所述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料的制备方法，其特征在于，将丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入碱溶液中的条件为冰浴条件。

5.根据权利要求3所述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述naaa溶液的中和度为60％～70％。

6.根据权利要求3所述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为65～70℃，时间为3h。

7.根据权利要求3所述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述反应结束后还包括洗涤、干燥、研磨过筛的步骤。

8.如权利要求1或2所述的用于沥青路面降温净味的水凝胶材料在制备沥青混合料中的应用。

技术总结本发明涉及沥青路面技术领域，特别是涉及一种用于沥青路面降温净味的水凝胶材料及其制备方法。按质量份数计，用于沥青路面降温净味的水凝胶材料的原料包括：石油烃类溶剂180～240份、分散剂8～10份、共混聚合物15～25份、负离子粉2～8份、甲基丙烯酸甲酯1～1.5份、硅烷偶联剂0.5～1份、交联剂0.02～1份、引发剂0.02～1份和碱溶液7～20份。该水凝胶材料具有降低路面温度与吸收沥青烟气的功能。本发明采用反相悬浮聚合制备得到用于沥青路面降温净味的水凝胶材料，方法简单，易于工业化大规模生产。技术研发人员：王思其,纪小平,刘思佳,李玉芳,孙云龙,郭强,马云,徐天斌,马其林,高源,刘强虎受保护的技术使用者：长安大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6