本發(fā)明屬于瀝青材料領域，具體涉及一種水利工程用有機降黏型溫拌劑及其制備方法。

背景技術：

1、水工溫拌瀝青混凝土廣泛使用在水利工程的壩體芯墻中。對于水工溫拌瀝青混凝土的防滲性、低溫特性有較高的要求。水工溫拌瀝青混凝土通過摻入溫拌劑或采用其他技術手段，使瀝青的拌和、碾壓溫度比同類熱拌瀝青混凝土相應降低20℃以上，在基本不改變?yōu)r青混凝土配合比和施工工藝的前提下，達到熱拌瀝青混凝土性能要求的瀝青混凝土的統(tǒng)稱。

2、在水利工程中，有機降黏型溫拌劑可以用于改善瀝青混合料的施工性能，特別是在較低溫度下施工時。這類添加劑能夠降低瀝青的黏度，使其在較低溫度下也能保持良好的流動性和可加工性，從而減少能源消耗、降低有害氣體排放，并提高施工效率和質量。

3、中國發(fā)明專利cn111892336b公開了一種自熱溫拌瀝青修補料及其施工方法，屬于道路材料技術領域，自熱溫拌瀝青修補料包括以下質量分數(shù)的組分：集料62-72％、自發(fā)熱料20-30％、修補液6-8.5％，工程纖維0.3-0.5％；自發(fā)熱料包括遇水放熱的物質，以在拌和時使瀝青修補料升溫到100-120℃。中國專利申請cn114149747a公開了一種自熱雙組分乳化瀝青涂料，包括a組分和b組分，a組分原料按重量份包括以下組分：陰離子乳化瀝青30-50份、乳液10-60份、水0-100份、填料0-30份、消泡劑0.05-0.5份、成膜助劑0?5份、增稠劑0.5-1份；b組分為自發(fā)熱材料。

4、現(xiàn)有的自發(fā)熱溫拌劑存在以下問題：自發(fā)熱材料由于包裹來瀝青材料內(nèi)部，存在分散性能不足、在攪拌初期還存在了與空氣接觸不充分，從而存在自發(fā)熱反應效率較低的問題。

5、因此，需要提供一種提高自發(fā)熱反應效率的水利工程用有機降黏型溫拌劑，從而解決現(xiàn)有技術的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是：自發(fā)熱材料由于包裹來瀝青材料內(nèi)部，存在分散性能不足、在攪拌初期還存在了與空氣接觸不充分，從而存在自發(fā)熱反應效率較低的問題。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是：

3、一種水利工程用有機降黏型溫拌劑，其由內(nèi)到外依次由核心層、中間層和外包覆層構成，其中內(nèi)核心層包括部分碳化的植物纖維和自發(fā)熱鐵粉的混合物、中間層包括降粘材料、外包覆層包括eva層；中間層熔點高于外包覆層的熔點；部分碳化的植物纖維和自發(fā)熱鐵粉的質量比為1~2.5:1；自發(fā)熱鐵粉的基材選擇粒徑在50-200微米之間，純度在98wt%以上，比表面積在3-4m2/g之間；植物纖維的長度在2-5mm。

4、具體的，部分碳化的植物纖維為植物纖維經(jīng)過碳化反應形成的至少部分表面被碳化且保留部分原始植物纖維的芯體部分。

5、具體的，降粘材料包括芳香烴。

6、具體的，芳香烴為萘。

7、具體的，降粘材料包括：萘顆粒，其分散于石蠟基體中，萘顆粒質量百分比在60-70%之間。

8、具體的，eva層的va含量為40wt%，熔點為60-70°c。

9、一種用于制造所述的水利工程用有機降黏型溫拌劑的制備方法，該方法包括：制備核心層、包覆中間層、包覆外包覆層。

10、本發(fā)明具有以下有益效果：

11、1）植物纖維的部分碳化可以在提高植物纖維的比表面積和吸附性能的同時保持植物纖維的增韌性能，將部分碳化的植物纖維與自發(fā)熱鐵粉混合，植物纖維的部分碳化可以提高植物纖維的比表面積和吸附性能，將部分碳化的植物纖維與自發(fā)熱鐵粉混合，部分碳化的植物纖維可以作為載體，幫助自發(fā)熱鐵粉在復合顆粒中均勻分布，從而提高熱能釋放的均勻性和效率；部分被碳化的植物纖維具有良好的熱傳導性，有助于快速傳遞自發(fā)熱鐵粉產(chǎn)生的熱量，提高整體熱效率；部分碳化的植物纖維還具有高比表面積和豐富的孔隙結構，能夠有效吸附氧氣和水分，將之與自發(fā)熱鐵粉混合，其可以為自發(fā)熱鐵粉傳遞提供反應所需的氧氣和水分，平緩的促進與自發(fā)熱鐵粉的氧化反應，提高熱效率。

12、2）自發(fā)熱鐵粉表面的氨基（-nh2）鍵可以提高鐵粉的表面活性，增強其與氧氣和瀝青中少量雜質水分的結合能力，提高熱反應的效率。

13、3）由于外包覆層eva樹脂的熔點（60-70°c）低于中間層的熔點，在溫拌過程中，eva樹脂會首先軟化并融化。eva樹脂融化后，顆粒表面形成一層液態(tài)膜，降低了顆粒與瀝青之間的摩擦力，有助于提高顆粒在瀝青中的分散性和混合均勻性。

14、4）當中間層為微晶蠟時，微晶蠟的熱膨脹系數(shù)為200-400?×?10?6/°c、eva樹脂的熱膨脹系數(shù)為50-150?×?10?6/°c。在溫拌過程中，隨著溫度的升高，微晶蠟層會比eva樹脂層更顯著地膨脹。由于微晶蠟的熱膨脹系數(shù)較大，其體積增長比例大于eva樹脂。當eva樹脂首先融化時，微晶蠟層的膨脹會對eva液膜產(chǎn)生內(nèi)部壓力，促使eva液膜更容易被打開。eva液膜被打開后，內(nèi)部的多孔碳化的椰殼纖維和自發(fā)熱鐵粉更容易流出，與瀝青基材接觸，從而提高了溫拌過程中熱反應的效率。

技術特征：

1.一種水利工程用有機降黏型溫拌劑，其特征在于：其由內(nèi)到外依次由核心層、中間層和外包覆層構成，其中內(nèi)核心層包括部分碳化的植物纖維和自發(fā)熱鐵粉的混合物、中間層包括降粘材料、外包覆層包括eva層；中間層熔點高于外包覆層的熔點；部分碳化的植物纖維和自發(fā)熱鐵粉的質量比為1~2.5:1；自發(fā)熱鐵粉的基材選擇粒徑在50-200微米之間，純度在98wt%以上，比表面積在3-4m2/g之間；植物纖維的長度在2-5mm。

2.如權利要求1所述的水利工程用有機降黏型溫拌劑，其特征在于：部分碳化的植物纖維為植物纖維經(jīng)過碳化反應形成的至少部分表面被碳化且保留部分原始植物纖維的芯體部分。

3.如權利要求1所述的水利工程用有機降黏型溫拌劑，其特征在于：降粘材料包括芳香烴。

4.如權利要求3所述的水利工程用有機降黏型溫拌劑，其特征在于：芳香烴為萘。

5.如權利要求4所述的水利工程用有機降黏型溫拌劑，其特征在于：降粘材料包括：萘顆粒，其分散于石蠟基體中，萘顆粒質量百分比在60-70%之間。

6.如權利要求1所述的水利工程用有機降黏型溫拌劑，其特征在于：eva層的va含量為40wt%，熔點為60-70°c。

7.一種用于制造如權利要求1-6任意一項所述的水利工程用有機降黏型溫拌劑的制備方法，其特征在于：該方法包括：制備核心層、包覆中間層、包覆外包覆層。

技術總結
本發(fā)明公開了一種水利工程用有機降黏型溫拌劑，其由內(nèi)到外依次由核心層、中間層和外包覆層構成，其中內(nèi)核心層包括部分碳化的植物纖維和自發(fā)熱鐵粉的混合物、中間層包括蠟層、外包覆層包括EVA層。

技術研發(fā)人員：何鵬,馬成,馬海洋,王天軍
受保護的技術使用者：寧夏睿泰天成新材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9