一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化瀝青及其混合料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化瀝青及其混合料，其特征在于：熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化瀝青由明色樹(shù)脂乳液、水性樹(shù)脂乳液、近紅外反射顏料、絹云母粉、納米遠(yuǎn)紅外輻射粉、分散劑份和水制成；同時(shí)制得的乳化瀝青再加入pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、級(jí)配石料和水制得熱反射型彩色高分子復(fù)合改性乳化瀝青混合料。本發(fā)明的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化瀝青路面能夠顯著減少瀝青路面高溫車轍病害，延長(zhǎng)瀝青路面使用壽命，緩解城市“熱島效應(yīng)”，美化道路景觀，提高道路安全性能，同時(shí)綜合成本低、配方簡(jiǎn)單、生產(chǎn)、施工方便。
【專利說(shuō)明】一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化瀝青及其混合料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于浙青路面【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種熱反射型彩色乳化浙青及其混合料。
【背景技術(shù)】
[0002]浙青混合料作為一種吸熱材料，對(duì)太陽(yáng)光熱量吸收率達(dá)到0.85~0.95，浙青路面對(duì)太陽(yáng)光的高吸收率是導(dǎo)致浙青路面溫度過(guò)高的主要原因。由于我國(guó)大部分地區(qū)，夏季的最高氣溫能達(dá)到35V~40°C，在太陽(yáng)光持續(xù)照射下，大量熱量被浙青路面吸收并在浙青路面中累積，浙青路面的溫度可達(dá)到63°C~68°C，而使浙青路面產(chǎn)生車轍。高溫是車轍產(chǎn)生的最直接誘因:高溫使浙青的流變性能從粘彈性向塑性轉(zhuǎn)化，勁度模量大幅下降，其抗變形能力急劇降低，在車輛荷載的作用下便出現(xiàn)嚴(yán)重的車轍。目前道路材料界廣泛采用改性浙青、使用優(yōu)質(zhì)集料、采用骨架嵌擠型級(jí)配、添加抗車轍劑等措施提高浙青路面的高溫性能，但由于浙青材料對(duì)溫度敏感的本質(zhì)特性，這些措施仍未從根本上解決浙青路面高溫車轍問(wèn)題。
[0003]同時(shí)，我國(guó)城市道路鋪裝形式主要以浙青路面為主，浙青路面蓄積的大量熱量嚴(yán)重加劇了城市的“熱島效應(yīng)”。而目前在解決城市“熱島效應(yīng)”的普遍措施是提高城市森林覆蓋率及擴(kuò)大草地、水地面積，以改變城市下墊面的狀態(tài)，但城市是一個(gè)建筑高度密集、道路高度密布的區(qū)域，城市的森林覆蓋率等極難提高。
[0004]而且，我國(guó)道路路面多為灰色或黑色，灰色和黑色對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)有鎮(zhèn)定作用，但長(zhǎng)時(shí)間注視單調(diào)的 灰色路面會(huì)使駕駛員注意力變得遲鈍，誘發(fā)疲勞，甚至昏昏欲睡，使發(fā)生交通事故的危險(xiǎn)性增大。
[0005]因此，針對(duì)浙青路面車轍問(wèn)題、城市的“熱島效應(yīng)”和道路路面顏色單一乏味問(wèn)題，有必要開(kāi)發(fā)一種具備熱反射性、可減少浙青路面的吸熱量、大大降低浙青路面溫度、減少浙青路面車轍病害、緩解城市“熱島效應(yīng)”、美化道路景觀、提高道路交通安全的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色浙青，將其與一定級(jí)配骨料復(fù)合制成熱反射型彩色浙青混合料攤鋪于路面，起到反射、輻射太陽(yáng)熱量，降低浙青路面溫度，防止浙青路面車轍傷害，同時(shí)在一定程度上降低城市熱島效應(yīng)的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種能顯著降低浙青路面溫度、減少浙青路面車轍病害、緩解城市“熱島效應(yīng)”且美化道路景觀、提高道路交通安全的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料。
[0008]為達(dá)到本發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:它包含下列重量份的原料:明色樹(shù)脂乳液35~75份、水性樹(shù)脂乳液15~45份、近紅外反射顏料I~5份、絹云母粉I~3.5份、納米遠(yuǎn)紅外輻射粉I~
3.5份、分散劑0.4~0.5份和水2~10份，按照上述重量份稱量各種原材料，首先向攪拌釜添加入明色樹(shù)脂乳液、水性樹(shù)脂乳液及分散劑和水，開(kāi)啟攪拌，攪拌3分鐘；然后向攪拌釜添加近紅外反射顏料(IR顏料)、絹云母粉、遠(yuǎn)紅外粉，攪拌5分鐘，攪拌速度為1000rad/min ;最后檢測(cè)產(chǎn)品均勻度和穩(wěn)定性,停止攪拌。
[0009]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的明色樹(shù)脂乳液由具備浙青性能的明色樹(shù)脂膠結(jié)料乳化制得，分為陽(yáng)離子型和陰離子型。
[0010]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的水性樹(shù)脂乳液是與明色樹(shù)脂乳液兼容的高分子樹(shù)脂乳液。
[0011]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的近紅外反射顏料采用美國(guó)薛特(Shepherd)公司、江蘇福祿(Ferro)公司或者日本多瑪?shù)?Tomatec)公司的近紅外反射系列顏料，又名冷顏料。所述近紅外反射顏料由多種金屬氧化物混合后經(jīng)1000°C以上高溫煅燒，原料固體本身開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)，原料中的金屬離子和氧離子重新排列，形成更穩(wěn)定的類似于尖晶石結(jié)構(gòu)或是金紅石型結(jié)構(gòu)，使得形成的顏料在紅外區(qū)有較大的反射能力，對(duì)太陽(yáng)輻射中占50%的近紅外線具有較高的反射率，能將太陽(yáng)輻射熱直接反射出去，減少浙青層的熱吸收，降低高溫對(duì)浙青的傷害。 [0012]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的絹云母粉具有高徑厚比(高達(dá)80以上)、耐高溫、耐酸堿性能，可屏蔽紫外輻射，耐候性優(yōu)異，能提升浙青材料的抗老化能力。
[0013]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的納米遠(yuǎn)紅外輻射粉常溫下在波長(zhǎng)2 —18 μ m范圍內(nèi)的紅外發(fā)射率高達(dá)92%以上，能將浙青路面吸收的太陽(yáng)輻射發(fā)散出去，降低路面溫度，減少高溫對(duì)浙青的老化作用和車轍現(xiàn)象；優(yōu)選山東正元納米材料工程有限公司、上海滬正納米科技有限公司和上海納米技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司的納米遠(yuǎn)紅外粉。
[0014]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的分散劑是能使顏填料均勻分散于水中的助劑，優(yōu)選抗水型的分散劑，如Nopcosant K、SN5040和BYKI90。
[0015]一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:它包含下列重量份的原料:熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青25~45份、pH調(diào)節(jié)劑0.08份、增稠劑0.10~0.30份、級(jí)配石料50~70份和水5份，按照上述重量份稱量各種原材料，首先向攪拌釜中加入熱反射型高分子復(fù)合改性乳化浙青和PH調(diào)節(jié)劑，開(kāi)啟攪拌，攪拌3分鐘，攪拌速度為600rad/min，取樣測(cè)體系pH值，控制體系pH值在12.50 ±1.00 ;然后向攪拌釜添加增稠劑，攪拌5分鐘，取樣測(cè)體系pH值，控制體系pH值在12.00 ±1.00 ;再向攪拌釜添加級(jí)配石料，攪拌3分鐘，取樣測(cè)體系pH值，控制體系的pH值在11.00±1.00;最后停止攪拌，包裝密封儲(chǔ)存。
[0016]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的pH調(diào)節(jié)劑是能使體系呈現(xiàn)堿性的助劑，如NaOH、KOH和AMP-95等，優(yōu)選耐水性的pH調(diào)節(jié)劑。
[0017]上述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的增稠劑是能使體系保持儲(chǔ)存和施工所需粘度的助劑，如堿溶脹型增稠劑TT-935、TH-300A和A600。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果:(I)本發(fā)明的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料路面在夏天最高氣溫下可降低浙青路面表面溫度7V以上。
[0019](2)高溫使得浙青變軟，造成浙青混凝土的承載能力下降。資料表明，路表溫度低于55°C的情況下，車轍能夠限制在幾毫米的范圍內(nèi)。當(dāng)路表溫度處于55~65°C的范圍內(nèi)，車轍就會(huì)以厘米級(jí)的速度發(fā)展。浙青隨著溫度升高，特別是當(dāng)路面溫度達(dá)到50°C左右的時(shí)候，動(dòng)穩(wěn)定度急劇下降。我國(guó)大部分地區(qū)在夏季的最高氣溫普遍可以達(dá)到36~38°C，這段高溫時(shí)間內(nèi)的浙青路面非常容易產(chǎn)生車轍，有資料研究表明溫度每上升5°C，動(dòng)穩(wěn)定度將減小800~1000次/mm，本發(fā)明至少提高浙青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度1350~1650次/mm，顯著提高浙青路面的高溫穩(wěn)定性及減少浙青路面車轍危害。
[0020](3)本發(fā)明把浙青路面對(duì)太陽(yáng)光熱量吸收率從0.9降至0.25,根據(jù).Pomerantz 等人研究可知，此措施可降低城市大氣溫度1.5°C。從上述數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明降低
城市大氣溫度、緩解城市“熱島效應(yīng)”作用明顯。
[0021](4)本發(fā)明鋪筑的熱反射型彩色浙青路面美化了道路景觀，緩解了駕駛員的視覺(jué)疲勞、提高了道路安全性能，誘導(dǎo)管理交通流、增加道路的通行能力，紅色熱反射型浙青路面可提醒駕駛員小心謹(jǐn)慎、提高警惕性，綠色熱反射型浙青路面表示安靜，可提醒駕駛員放輕機(jī)器聲并不鳴喇叭。
[0022](5)本發(fā)明的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青路面的抗滑擺值大于5BPN，對(duì)路面的摩擦性能影響較 小。
[0023]綜上所述，本發(fā)明的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青路面能夠顯著減少浙青路面高溫車轍病害，延長(zhǎng)浙青路面使用壽命，緩解城市“熱島效應(yīng)”，美化道路景觀，提高道路安全性能，同時(shí)綜合成本低、配方簡(jiǎn)單、生產(chǎn)、施工方便。
【具體實(shí)施方式】
[0024]1、本發(fā)明熱反射型高分子復(fù)合改性乳化浙青的實(shí)施例
表1本發(fā)明熱反射型高分子復(fù)合改性乳化浙青實(shí)施例的配方表(單位，kg)
【權(quán)利要求】
1.一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:它包含下列重量份的原料:明色樹(shù)脂乳液35~75份、水性樹(shù)脂乳液15~45份、近紅外反射顏料I~5份、絹云母粉I~3.5份、納米遠(yuǎn)紅外輻射粉I~3.5份、分散劑0.4~0.5份和水2~10份，按照上述重量份稱量各種原材料，首先向攪拌釜添加入明色樹(shù)脂乳液、水性樹(shù)脂乳液及分散劑和水，開(kāi)啟攪拌，攪拌3分鐘；然后向攪拌釜添加近紅外反射顏料、絹云母粉、遠(yuǎn)紅外粉，攪拌5分鐘即可，攪拌速度為1000rad/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的明色樹(shù)脂乳液由具備浙青性能的明色樹(shù)脂膠結(jié)料乳化制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的水性樹(shù)脂乳液是與明色樹(shù)脂乳液兼容的高分子樹(shù)脂乳液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的近紅外反射顏料采用美國(guó)薛特公司、江蘇福祿公司或者日本多瑪?shù)霉镜慕t外反射系列顏料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的納米遠(yuǎn)紅外輻射粉采用山東正元納米材料工程有限公司、上海滬正納米科技有限公司或者上海納米技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司的納米遠(yuǎn)紅外粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青，其特征在于:所述的分散劑是抗水型的分散劑，采用Nopcosant K、SN5040或BYK190。
7.一種熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:它包含下列重量份的原料:熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青25~45份、pH調(diào)節(jié)劑0.08份、增稠劑0.10~0.30份、級(jí)配石料50~70份和水5份，按照上述重量份稱量各種原材料，首先向攪拌釜中加入熱反射型高分子復(fù)合改性乳化浙青和PH調(diào)節(jié)劑，開(kāi)啟攪拌，攪拌3分鐘，攪拌速度為600rad/min，取樣測(cè)體系pH值，`控制體系pH值在12.50 ± 1.0O ;然后向攪拌釜添加增稠劑，攪拌5分鐘，取樣測(cè)體系pH值，控制體系pH值在12.00 ± 1.00 ;再向攪拌釜添加級(jí)配石料，攪拌3分鐘，取樣測(cè)體系pH值，控制體系的pH值在11.00 ± 1.00 ;最后停止攪拌，包裝密封儲(chǔ)存。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的PH調(diào)節(jié)劑是能使體系呈現(xiàn)堿性的助劑，采用NaOH、KOH或AMP-95。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱反射型高分子復(fù)合改性彩色乳化浙青混合料，其特征在于:所述的增稠劑是能使體系保持儲(chǔ)存和施工所需粘度的助劑，采用堿溶脹型增稠劑TT-935、TH-300A 或 A600。
【文檔編號(hào)】C08K3/22GK103694725SQ201310665692
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】劉躍, 趙永飛, 金芳, 金拴仙 申請(qǐng)人:山西喜躍發(fā)路橋建筑材料有限公司