[发明专利]一种环保中温型路面灌缝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保中温型路面灌缝胶及其制备方法。

背景技术

裂缝是路面最常见、最易发生的早期病害之一。虽然初期产生的裂缝对使用性能基本没有影响，但裂缝破坏了路面结构的整体性和连续性，在一定程度上导致结构强度的削弱，若不及时进行处置，路表水会沿裂缝浸入基层而使基层变软，在行车荷载作用下会导致路面破坏加大，降低使用寿命。因此对路面裂缝进行适时灌封对延长路面使用寿命是非常重要的。

目前，路面裂缝修补中采用的灌缝材料主要有热沥青类、乳化沥青类、常温型密封胶（硅酮、聚氨酯等）、路面专用灌缝胶等。其中，普通石油沥青无论是高温稳定性能、抗硬物嵌入性能，还是低温性能，均难满足路面灌缝要求；而通常作为胶结料的改性沥青由于抗硬物嵌入性能和低温性能有所不足，通常认为适用于冬季气温较高、裂缝伸缩位移量较小、交通量小的中低等级道路上；而乳化沥青粘结性能较差、初期强度低、开放交通慢，故其更多地用于无或小位移裂缝的灌缝；而常温型密封胶的综合性能优秀，但价格昂贵且对施工要求高；路面专用灌缝胶则具有与缝壁粘结能力强、高温不流淌、低温不脆裂等性能，且价格适中。因此综合比较，路面专用灌缝胶是性价比最高的一种灌缝材料，也是路面灌缝材料发展的主流产品。

目前路面专用灌缝胶通常采用加热施工方式，加热温度高达190℃~210℃，不仅耗能高，且在施工过程通常会产生难闻的焦臭味，影响环境质量和养护施工人员健康。

中国专利CN 101418127 B公开了一种由石油沥青、抽出油、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物组成的路面填缝材料，虽然该发明填缝材料具有较好的耐高低温性能，组分也简单，但该灌缝胶施工时温度高、能耗大、性能损失快，不具备中温施工的性能，为传统的高温施工道路灌缝胶，难以符合国家节能环保型社会的需求。

中国专利CN 101935459 B公开了一种路面灌缝胶，由改性沥青、橡胶粉、软化剂、增塑剂、增粘剂、矿物填充剂、成膜剂等组成，虽然该发明灌缝胶综合性能优异，抗老化性能突出，但组分较复杂，也不具备中温施工的性能，仍属于传统的高温施工的道路灌缝胶。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保中温型路面灌缝胶及其制备方法，有效解决了传统灌缝胶高温加热施工所带来的高耗能以及环境污染等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种环保中温型路面灌缝胶，由如下组分制备而成：石油沥青100份、废胎橡胶粉25~60份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5~45份、增容组分20~100份、高温降粘组分4~15份、增塑剂3~20份，所述份数为质量份数；所述增容组分为环烷基橡胶油或机油或两者任意配比的混合物；高温降粘组分为蜡或饱和十八碳酰胺的一种或两者任意配比的混合物。

申请人发现，上述各组分之间有着意想不到的协同效应：上述特定的高温降粘组分通过与其他组分复配使用，不仅能降低灌缝胶在100℃以上的粘度，使灌缝胶可中温（120℃~150℃）施工，可灌注性优异，同时减少能耗和焦臭味的挥发，而且还可显著降低灌缝胶制备过程溶胀发育阶段的温度，比传统灌缝胶降低约40℃，且所得灌缝胶的低温拉伸性能优异；上述特定的增容组分通过与其他组分复配使用，不仅明显改善了灌缝胶的基本性能和低温拉伸等性能，而且有效地降低了灌缝胶在使用状态下的粘度；废胎橡胶粉与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过与其他组分复配使用，显著地提高了灌缝胶的高低温和抗硬物嵌入等性能。

为了在保证灌缝胶性能的同时，进一步提高灌缝胶的可灌注性能，所述蜡为合成蜡、EVA蜡、PE蜡的一种或多种；所述合成蜡为C₄₀-C₁₂₀之间的熔点在80℃~130℃的长链脂肪族烷烃。

为了进一步提高增容组分与其他组分之间的协同效应，从而提高灌缝胶的低温拉伸等性能，同时进一步增强灌缝胶的环保性，所述增容组分为环烷基橡胶油。

为了增强增塑剂与其他组分的协同效应，所述增塑剂为柠檬酸酯、对苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种以上任意配比的混合物。

为了保证灌缝胶性能的同时，进一步增强灌缝胶的环保程度，所述增塑剂优选为柠檬酸酯或对苯二甲酸二辛酯或两者任意配比的混合物。

申请人发现，上述增塑剂不仅可减少高温降粘组分对灌缝胶低温抗裂带来的不利影响，大幅提升灌缝胶的低温拉伸性能，而且还可与高温降粘组分产生协同效应，对降低灌缝胶高温粘度起促进作用。