[发明专利]一种高性能道路用宽域沥青灌缝胶

说明书

本发明公开了一种高性能道路用宽域沥青灌缝胶，所述宽域沥青灌缝胶由SBS改性沥青灌缝胶掺加改性纳米二氧化硅制成，其中：所述改性纳米二氧化硅的掺量为宽域沥青灌缝胶总质量的5～10％。本发明利用氨基官能团硅烷偶联剂(KH550)对纳米二氧化硅进行改性处理，并确定改性纳米二氧化硅灌缝胶的配合比来改善灌缝胶的温度适应范围及耐久性，使其适用于年温差较大地区。本发明有效解决了温差变化大地区灌缝胶不耐久、易失效的问题。

技术领域

本发明涉及一种路面修复材料，具体涉及一种道路用宽域沥青灌缝胶，主要用于年温差较大地区的路面裂缝修补，是道路养护类材料中的高性能产品。

背景技术

随着近些年全国公路建设的快速增长以及中、重型车辆的增加，沥青路面的修复问题不断产生。现在市场上所用的灌缝胶对温度的适应范围普遍较弱，尤其在北方地区，夏季高温时，灌缝胶极易出现软化、融化、甚至流淌的问题，而在冬季则易出现脆裂现象，且在环境因素及车辆荷载的作用下，其失效速度过快，造成了材料及成本上的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种温度适应范围广、使用寿命长的高性能道路用宽域沥青灌缝胶。本发明利用氨基官能团硅烷偶联剂(KH550)对纳米二氧化硅进行改性处理，并确定改性纳米二氧化硅灌缝胶的配合比来改善灌缝胶的温度适应范围及耐久性，使其适用于年温差较大地区。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高性能道路用宽域沥青灌缝胶，由SBS改性沥青灌缝胶掺入改性纳米二氧化硅制成，其中：所述改性纳米二氧化硅的掺量为宽域沥青灌缝胶总质量的5～10％，最佳掺量为7.5％。

本发明中，所述SBS改性沥青灌缝胶由胶粉、SBS改性剂、SBR 改性剂、软化剂、基质沥青、光稳定剂和防老剂制成；所述改性纳米二氧化硅由氨基官能团硅烷偶联剂改性纳米硅粉制得，氨基官能团硅烷偶联剂的用量为纳米硅粉质量的5～15％，最佳用量为纳米硅粉质量的10％；最佳配合质量比为胶粉：SBS改性剂：改性纳米二氧化硅： SBR改性剂：软化剂：基质沥青：光稳定剂和防老剂＝15％：6％；7.5％： 3％：7％：60.5％:1％。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明根据硅烷偶联剂对二氧化硅具有良好的改性功能，可提升纳米二氧化硅与胶体材料相容性的特点，研究了不同类型、不同掺量的硅烷偶联剂对纳米二氧化硅与改性沥青交互作用的影响，通过性能检测实验确定了最优类型的硅烷偶联剂为氨基官能团硅烷偶联剂(KH550)，掺量为10％。

2、本发明通过研究不同掺量的改性纳米二氧化硅对灌缝胶的基本性能影响，初步评价改性纳米二氧化硅的性能提升作用。结果表明：随着纳米二氧化硅掺量的提高，灌缝胶的锥入度、弹性恢复率下降，流动值显著下降，软化点升高，但掺量大于20％以后，其各项指标变化不明显。

3、本发明通过控制动态剪切流变实验的环境温度，将实验分为高温组及中低温组，探究高温和中低温两种环境条件下改性纳米二氧化硅对灌缝胶性能的提升作用，利用动态剪切流变仪设计了不同环境温度下灌缝胶的动态力学性能对比分析实验，评价该灌缝胶的温度适应范围(宽域)。实验结果表明：该灌缝胶的高温性能明显优于普通灌缝胶，改性纳米二氧化硅可显著提升灌缝胶的高温性能，低温性能也满足要求，对温度的适应范围整体提升。

4、本发明通过正交实验法分析方法，并结合温度适应范围广的需求，确定的最佳配比为：胶粉：SBS：改性纳米二氧化硅：SBR：软化剂：基质沥青：光稳定剂和防老剂＝15％：6％；7.5％：3％：7％： 60.5％：1％。

5、本发明有效解决了温差大地区灌缝胶不耐久、易失效的问题。

附图说明

图1是使用不同类型、不同掺量的硅烷偶联剂对纳米二氧化硅灌缝胶锥入度的影响。