[发明专利]一种抗凝冰复合材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种抗凝冰复合材料及制备方法，该复合材料包括融雪盐材料、改性明胶及憎水改性剂材料，其中改性明胶是采用乳化SBS改性沥青对明胶进行改性获得。制备方法为将改性明胶加热喷洒于搅拌的融雪盐材料上后，并继续喷洒憎水改性剂材料，烘干制得该抗凝冰复合材料。本发明抗凝冰复合材料由于膜结构的改变使得包裹的融雪盐材料在非使用季节不析出，提高了抗凝冰复合材料的使用效率。将抗凝冰复合材料掺在含砂雾封层而非传统沥青中使得融雪盐材料析出更容易，同时也避免了对沥青混合料性能的不利影响。

技术领域

本发明属于含砂雾封层预防性养护路面技术领域，尤其涉及一种抗凝冰复合材料及制备方法。

背景技术

抗凝冰复合材料是一种能够主动将道路表面积雪融化的复合材料，其有效成分主要为盐化物，将其添加到沥青混合料中，在车辆荷载作用下，盐分从混合料的毛细空隙中逐渐析出，从而降低道路表面水的冰点，融化积雪。但是现有的抗凝冰复合材料在一年四季路面中的盐分析出速率基本一致，春、夏、秋盐分的流失导致抗凝冰路面使用效率降低问题仍然没有得到解决。现有技术利用聚丙烯酸甲酯的玻璃化转变温度这一性质，制备出的抗凝冰材料达到了温控析出的目的，大大提高了抗凝冰路面的使用效率，但是聚丙烯酸甲酯在低温下的破碎是不可逆的，这在很大程度上限制了抗凝冰路面的使用年限。并且抗凝冰复合材料添加在沥青混合料中产生的许多问题，例如现有技术中蓄盐沥青混合料的高温和低温及水稳定性均低于普通沥青混合料的性能，尤其是残留稳定度只能刚刚满足规范要求。

现亟需一种可以提高抗凝冰路面的使用效率，减少融雪剂的使用量，并且降低对普通沥青混合料性能的不利影响，且具有经济环保性能的抗凝冰复合材料。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种制备方法简单、使用年限高、融雪性能好的抗凝冰复合材料；

本发明的第二目的是提供上述抗凝冰复合材料的制备方法。

技术方案：本发明的抗凝冰复合材料，该复合材料包括融雪盐材料，包裹该融雪盐材料的改性明胶及憎水改性剂材料，其中，所述融雪盐材料包括融雪盐及添加剂，融雪盐、改性明胶及憎水改性剂材料的质量比为100:4-6:1-3，所述改性明胶包括质量比为4-6:1-3:1的明胶、乳化SBS改性沥青及硅烷偶联剂。

本发明采用乳化SBS改性沥青对明胶改性，并在硅烷偶联剂的促进作用下交联在一起，进而能够使得在温度较高时呈现出韧性很好的完整的膜结构，将融雪混合料包裹在其中，在雨水的冲刷下，非使用季节盐分不会流失；温度较低时，改性明胶膜韧性降低，脆性增强，开始收缩，不能完整的包裹住融雪材料，融雪材料将在车辆荷载以及雨水的冲刷中从路面中析出，减小冰与路面之间的粘结力，融化积雪。同时，本发明采用的改性明胶膜的收缩与伸展是可逆的，这种特质大大提升了抗凝冰复合材料的使用效率，在添加量较小的情况下就可以达到预期目标；此外，本发明所制备的抗凝冰复合材料主要应用于含砂雾封层，而现有的含砂雾封层厚度较薄，由此本发明进一步通过添加憎水材料进行复配，提高了该抗凝冰复合材料的使用时间，并且抗凝冰复合材料在使用季节的析出会相对容易且析出量大，提高了抗凝冰复合材料的融冰雪效率。

进一步说，本发明抗凝冰复合材料中的融雪盐为质量比为2-4:5-6:0.5-1:1的氯化钠、氯化钙、氯化铵及醋酸钾。

进一步说，本发明抗凝冰复合材料中的添加剂为占其融雪盐质量2-5％的阻锈剂。

进一步说，本发明抗凝冰复合材料中的憎水改性剂材料可为质量浓度2-5％的憎水改性剂水溶液，其中，所述憎水改性剂包括有机硅憎水剂、司班60、二甲基硅油或十二烷基苯磺酸钠。

进一步说，本发明抗凝冰复合材料中的硅烷偶联剂可为KH550、KH560或乙基三甲氧基硅烷。

本发明制备上述抗凝冰复合材料的方法，包括如下步骤：将改性明胶加热喷洒于搅拌的融雪盐材料上后，并继续喷洒憎水改性剂材料，烘干制得该抗凝冰复合材料。