[发明专利]一种利用废旧泡沫的改性沥青基灌封剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及用于沥青路面、水泥混凝土路面的裂缝、接缝灌封修补等的灌封剂。

背景技术

随着经济的发展，资源缺乏日益突出，废旧材料的再生、再用十分重要。在各种塑料中，聚苯乙烯(PS)及发泡级聚苯乙烯(FPS)广泛应用，近几年，全球每年消费聚苯乙烯超过1000万吨，并呈逐年上升趋势。令人担忧的是这类废旧品在自然条件下即使200年不降解，现在的聚苯乙烯可以对几代乃至十几代人的生存环境产生影响，已经造成严重的“白色污染”，导致生态环境日益恶化。对此，世界各地致力于其替代品的研究，由于替代品存在成本高，性能指标达不到要求等问题难于广泛适用。如何将废旧聚苯乙烯合理的回收利用，一直是科技工作者关注的焦点。

截至2010年我国公路通车总里程为400.82万公路，其中高速公路里程为7.41万公路，超载和重载、我国严峻的气候条件等因素使得道路路用性能进一步恶化。相比国外，我国道路的预防性养护和正常维修养护任务更严重、更迫切，同时对养护新技术和养护新材料提出更高的技术要求。预防性养护养护重点是路面的及时灌封，阻止路面上水渗透路基，造成整个路面结构破坏，给国家带来巨大的财产损失。 目前沥青路面的灌封材料主要有：热沥青、乳化沥青、硅酮、聚氨酯等。采用普通热沥青灌封时，普通热沥青在高温情况下，软化点低易出现泛油及被车辆带走的现象，低温时沥青又会变脆，易脱落；而采用改性热沥青由于改性沥青的粘度大流淌渗透性能差灌入路面裂缝的沥青非常少，所以当路面裂缝低温扩张时极易开裂，修补使用寿命短。液体沥青（乳化）中掺加了溶剂，使沥青的低温流动性渗透性能得到改善，但是高温稳定性弹性恢复性能降低，在夏季高温时容易溢出被车辆带走对路面污染，冬季低温时易拉开。硅酮灌封剂优点是：储存时间长、力学强度适中；缺点是：固化时间长、有明显的刺激性气味、对沥青混凝土的粘结性能差、渗透性差且价格昂贵，不适应公路养护的大规模使用。聚氨酯灌封剂具有高触变性，立面和顶部施工不流淌、具有高的拉伸强度、优良的弹性、耐候性好，耐油性能优良，耐生物老化，价格适中等优点。但是其不能长期耐热，单组份剂贮存稳定性受包装及外界影响较大，通常固化较慢、高温环境下可能产生气泡和裂纹，同时聚氨酯密封剂耐水性也较差，特别是耐碱水性欠佳，这也影响聚氨酯密封剂在路面养护中的使用。因此具有高渗透性、良好的高温稳定性、低温抗裂性、良好的弹性恢复、价格低廉的灌封剂的研制和生产也日益突出。中国专利号（CN200410010907.2）高性能道路路面灌缝材料及生产工艺；具体工艺包括：将改性沥青加热到130-150℃，加入4-10重量份数的芳烃类油，由搅拌装置搅拌，搅拌同时加入15-25重量份数的橡剂粉和3-8重量份数的增塑剂一起搅拌均匀，搅拌时保证温度不低于130℃。该发明材料的积极效果在于：材料的低温延度(5℃)大于60厘米，针入度指数PI为4.0-7.0，当量软化点可达60-85℃，当量脆点达到-60～-100℃，弹性恢复可达98-100％。该发明橡剂粉在沥青中存储稳定性差，易出现分层离析；进行路面灌封施工时需要对灌封剂进行加热前粘滞度大，不利于快速施工修补；橡剂粉掺量过多时，低温抗裂性较差。中国专利号（CN201310132488.9）一种拼梁结构灌封剂及其制备和使用方法：是一种高性能双组份环氧树脂剂粘剂，由环氧树脂、活性稀释剂、胺类固化剂、增韧剂、促进剂以及高性能助剂组成。其中，按重量百分比计：环氧树脂50～70%；活性稀释剂0～30%；胺类固化剂15～50%；增韧剂0～20%；促进剂0～5%；偶联剂0～5%；高性能助剂0～5%。此发明的缺点是：采用的稀释剂和胺类固化剂所占比例较高，有害气体排放较大，对生产人员和现场施工人员的身体损害大，同时配方采用环氧树脂难固化且价格昂贵。将废旧聚苯乙烯应用于路面灌封材料的研究和专利几乎空白。

发明内容

一方面，为了使废旧聚苯乙烯合理的回收利用，另一方面，为了解决路面灌缝材料存在的上述问题，本发明提供一种利用废旧泡沫的改性沥青基灌封剂及制备方法。

本发明利用废旧聚乙烯本身具有高分子链、耐腐蚀、强度高的特点，将其合理的乳化、改性后与重交沥青溶合后形成性能优良的液体灌封材料。

具体的技术解决方案如下：