[发明专利]一种生物基相变调温改性沥青及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物基相变调温改性沥青及其制备方法。其包括100份硬质沥青，0.5‑5份温拌剂，1‑5份增塑剂，1‑5份稳定剂，1‑50份改性植物沥青，1‑5份抗老化剂和0.1‑10份微胶囊型相变调温剂。与现有技术相比，该种改性沥青以硬质沥青和生物基的植物沥青为原料，充分结合两者自身优势形成“刚柔并济”的效果，同时辅以添加剂和改性措施弥补自身的不足，最终制备出具有优异性能的生物基改性沥青。同时加入微胶囊型相变调温剂使该种生物基改性沥青具有调节沥青路面温度的功能。制备过程不仅所用材料绿色环保，实现变废为宝，得到的相变调温改性沥青不仅各项性能优异且可实现储热降温功效，对缓解城市热岛效应大有裨益。

技术领域

本发明属于沥青材料技术领域，具体来说，涉及到一种生物基相变调温改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着我国交通运输事业的蓬勃发展和基础设施的不断完善，能源匮乏与环境污染问题日益彰显。石油沥青是原油加工过程的一种产品，是原油蒸馏后的残渣，鉴于其自身的性质广泛应用于道路铺设和建筑领域，全球对沥青的需求居高不下。根据美国“透明度市场研究”最新报告，预计2018年全球沥青的需求量将达到1.2199亿吨，2012-2018年的复合年增长率为2.3％。随着发展脚步的加快，沥青资源的缺陷性逐渐显现。由于原油自身的不可再生性致使沥青资源日益萎缩，寻找合适的替代产品是道路领域发展急需解决的问题之一。

另一方面，沥青是一种典型的黑色吸热材料，其对太阳辐射的吸收率高达85-95％。在我国夏季炎热区域，气温常常高达35℃甚至40℃以上，在太阳辐射作用下大量热量被沥青路面吸收并积蓄在沥青面层中，使得沥青路面温度达到60℃以上超过其使用温度范围，不仅容易释放大量沥青挥发物、加剧热岛效应，并且影响沥青路面的路用性能和服务质量。有研究显示，在50-60℃范围内，沥青混合料温度每增加5℃，车辙变形将增加2倍。

相变材料是具有热能存储和温度调节控制功能的材料，它可以在相变温度范围内改变相态以潜热的形式吸收、储存和释放大量热量而自身温度保持不变。鉴于此，将相变材料应用于沥青混合料中制备出具有相变储热功能的沥青路面材料，使其具有主动调节路面温度的功能，延迟和缩短极端温度出现的时间和持续时间，不仅可以减轻沥青路面热稳定性病害，提高使用性能，也可改善人居环境减缓城市热岛效应。

针对石油沥青短缺的问题，生物基沥青的出现能有效的缓解此问题。生物基沥青是各种农林作物经热解加工后的产物。植物沥青是生物基沥青的一种，由植物加工而来，其外观与石油沥青相似，可作为一种可再生的新型沥青替代品，并且具有可再生、环保且价格低廉的优势。

我国对生物基沥青的研究逐渐开展，但主要围绕在如何将其掺配到基质沥青中实现部分代替石油沥青。植物沥青本身有其性能上的优势和不足，如若能对植物沥青进行预处理，保持自身优势并弥补性能上不足，再与石油沥青进行混合制得各方面性能优良的生物基改性沥青，辅以微胶囊型相变调温剂，得到一种生物基相变调温改性沥青，不仅能解决能源问题，还可实现废物利用变废为宝，且将具有十分鲜明的环保效益。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种生物基相变调温改性沥青及其制备方法。该种改性沥青以硬质沥青和生物基的植物沥青为原料，充分结合两者自身“刚”和“柔”的优势形成“刚柔并济”的效果，同时辅以添加剂和改性措施弥补自身的不足，最终制备出具有优异的高温、低温及抵抗水损害性能的生物基改性沥青，同时加入微胶囊型相变调温剂使该种生物基改性沥青具有储热降温的功能。该种改性沥青的制备过程中不仅所用材料绿色环保，实现变废为宝，得到的生物基相变调温改性沥青不仅各项性能优异且可调节沥青路面温度，响应循环经济的同时又可实现缓解环境污染问题。

本发明所述的生物基相变调温改性沥青，按质量份计，包括100份硬质沥青、0.5-5份温拌剂、1-5份增塑剂、1-5份稳定剂、1-50份改性植物沥青、1-5份抗老化剂和0.1-10份微胶囊型相变调温剂。