本技術涉及瀝青，尤其是涉及一種彩色瀝青超薄磨耗層及其制備方法。

背景技術：

1、隨著城市化進程的加速，城市道路不僅承擔著交通運輸的重任，更成為城市景觀的重要組成部分。傳統的黑色瀝青路面在功能上雖能滿足基本交通需求，但在美觀性與多樣化需求方面漸顯不足。彩色瀝青超薄磨耗層應運而生，其憑借豐富的色彩選擇，能夠契合各類城市景觀設計理念，如打造特色街區、旅游景區道路等，為城市增添獨特魅力。與此同時，在一些交通樞紐區域，如機場、高鐵站等地，通過不同顏色磨耗層區分車道、引導車流，可極大提高交通運行效率。

2、當前，大量既有道路面臨著磨損、老化以及防滑性能下降等問題。常規的路面修復手段往往耗時較長、成本高昂，且在施工過程中對交通干擾大。彩色瀝青超薄磨耗層以其超薄特性，施工便捷快速，能夠在短時間內完成鋪設，最大限度減少對交通流的影響。而且，相比傳統修復方式，彩色瀝青磨耗層可一次性解決路面外觀改善、抗滑耐磨提升等多方面需求，避免了多次重復施工。然而，在實際應用中，其粘接強度問題卻成為制約進一步推廣的關鍵因素，一旦粘接不牢，極易出現剝落、松散等病害，大幅縮短使用壽命，故有待改善。

技術實現思路

1、為了提升彩色瀝青磨耗層的粘接性能，本技術提供一種彩色瀝青超薄磨耗層及其制備方法。

2、本技術提供的一種彩色瀝青超薄磨耗層及其制備方法采用如下的技術方案：

3、第一方面，本技術提供的一種彩色瀝青超薄磨耗層，采用如下的技術方案：

4、一種彩色瀝青超薄磨耗層，制備原料包括以下質量份數的組分：

5、陶瓷顆粒35-50份

6、色粉5-8份

7、粉料42-60份

8、改性脫色瀝青6-7份

9、相容劑0.5-1.5份

10、稀釋劑0.5-1.5份

11、增塑劑0.2-0.5份

12、所述改性脫色瀝青的制備原料包括脫色瀝青本體、接枝改性木質素纖維和氟改性環氧樹脂。

13、陶瓷顆粒具有高硬度和良好的耐磨性能，均勻分散于磨耗層體系內，在車輛持續行駛產生的摩擦、碾壓過程中，有效承擔外力沖擊，減輕磨耗層主體結構的損耗，延長路面的使用周期；陶瓷顆粒的粗糙表面增加了路面與車輛輪胎間的摩擦力，色粉、粉料等與改性脫色瀝青協同配合，使磨耗層表面形成適宜的微觀紋理，在干濕環境下均能為車輛提供可靠的抓地力，有力保障行車安全，提升磨耗層的防滑性能；改性脫色瀝青中接枝改性木質素纖維通過化學鍵合、物理吸附等方式與脫色瀝青緊密相連，增強了瀝青自身的內聚力，使得磨耗層與下層路面或其他接觸界面之間形成穩固的粘結，有效防止在交通荷載反復作用及環境因素影響下出現剝落、脫層現象；氟改性環氧樹脂憑借其優異的化學活性，進一步優化瀝青與各組分的結合力，提升整體粘接強度。

14、優選的，所述相容劑的制備原料包括氨基硅烷偶聯劑和亞油酸。

15、亞油酸的長碳鏈結構具有柔性和疏水性，長碳鏈可以與有機體系更好地相互穿插、纏繞，能夠增加硅烷偶聯劑在瀝青等有機材料中的溶解性和分散性，降低其與有機成分之間的界面能，不飽和雙鍵增加了分子結構的可變性和對不同環境的適應性，能夠更好地調節界面性質，從而增強硅烷偶聯劑在不同體系中的相容性；使用亞油酸與氨基硅烷偶聯劑反應構建的相容劑分子，能夠增加分子上的活性位點，進一步強化了與無機物、有機物的化學鍵合，使磨耗層與基層之間的界面粘結從單點連接變為多點、面狀連接，從而提升粘結性能；相容劑能夠促進陶瓷顆粒在瀝青基體中更好的分散，使其間距均勻、排列有序，外力作用時能均勻受力，避免局部應力集中導致顆粒脫落或瀝青基體破損；相容劑能夠促使磨耗層體系內的各組分均勻分散，使磨耗層表面形成豐富、規整且穩定的微觀粗糙紋理，從而提升防滑性能。

16、優選的，所述相容劑采用如下步驟制備：

17、將氨基硅烷偶聯劑和亞油酸分散至甲苯中，攪拌得到混合分散液；將對甲苯磺酸加入至混合分散液中，升溫攪拌反應，冷卻后靜置分層，分離得到有機相，將有機相洗滌，得到洗滌后的有機相；將洗滌后的有機相減壓蒸餾除去溶劑，得到相容劑。

18、按照上述步驟制備的相容劑能夠有效的提升磨耗層的粘接性能、耐磨性能和防滑性能。

19、優選的，所述接枝改性木質素纖維的制備原料包括木質素纖維本體和雙(β-氰乙基)胺。

20、雙(β-氰乙基)胺含有氰基與胺基，氰基賦予分子剛性與極性，胺基具有高反應活性；在制備過程中，胺基與木質素纖維上豐富的羥基、羧基等活性基團發生接枝共聚反應，改性后的木質素纖維通過化學鍵與瀝青緊密相連，增強了瀝青基體的內聚力，使其與陶瓷顆粒、粉料等組分的粘結更為穩固，在交通荷載沖擊下，有效解決磨耗層內部結構松散的問題，提升整體結構的穩定性；接枝后的木質素纖維自身的強度和韌性有所提高，能夠協同陶瓷顆粒共同抵御車輛行駛帶來的持續摩擦與擠壓，減輕磨耗層材料損耗，延長其耐用年限；接枝改性木質素纖維優化了瀝青的流變特性，使磨耗層的表面在成型時能形成更為適宜的微觀紋理，增加輪胎與路面的摩擦接觸面積，從而提升防滑性能。

21、優選的，所述木質素纖維本體和雙(β-氰乙基)胺的質量比為1：(0.6-1)。

22、按照上述質量比制備的接枝改性木質素纖維能夠有效的提升磨耗層的粘接性能、耐磨性能和防滑性能。

23、優選的，所述氟改性環氧樹脂的制備原料包括環氧樹脂本體和含氟丙烯酸。

24、含氟丙烯酸分子中的氟原子具有低表面能，賦予其化學惰性與疏水特性；含氟丙烯酸與環氧樹脂發生共聚反應，將氟原子引入環氧樹脂分子鏈，氟原子的特殊性質增強了環氧樹脂與陶瓷顆粒、粉料等無機物的親和性，能夠在分子層面實現緊密吸附，同時，氟改性環氧樹脂與改性脫色瀝青中的有機成分形成更穩固的交聯結構，提升了磨耗層整體的粘結強度，使其在復雜交通荷載與多變環境下都能維持緊密結合，有效防止剝落、脫層現象；氟改性環氧樹脂形成的堅韌網絡結構具備良好的抗磨損能力，能夠協同陶瓷顆粒高效分散外力沖擊，減少材料損耗，延長磨耗層的服役壽命；含氟丙烯酸所帶來的低表面能特性促使磨耗層表面形成微觀上的疏水、疏油且穩定粗糙的紋理，在潮濕或油污路面條件下為輪胎提供可靠的摩擦力，保障行車安全，提升防滑性能。

25、優選的，所述含氟丙烯酸的制備原料包括4-醛基苯甲酸乙酯、全氟辛基三乙氧基硅烷和丙二酸。

26、4-醛基苯甲酸乙酯的醛基具有高反應活性，能與全氟辛基三乙氧基硅烷和丙二酸發生反應，構建含氟丙烯酸分子結構，強化分子內聚力，改性后的環氧樹脂能夠與磨耗層中其他有機物緊密連接，形成多層次化學鍵，有效提升粘結性能；4-醛基苯甲酸乙酯引入的苯環結構能增強環氧樹脂的內聚力與穩定性，使其在磨耗層中可更好地抵御外力沖擊，強化整體結構強度，防止材料在車輛荷載下過度變形；全氟辛基三乙氧基硅烷引入氟元素，其硅烷氧基水解后嵌入分子鏈引入全氟辛基，氟原子具有低表面能特性，這使得含氟丙烯酸與陶瓷顆粒等無機物接觸時，產生特殊分子間作用力，增強無機物與有機基體間的粘結強度，其長碳鏈結構能夠協同苯環調控樹脂的柔韌性和延展性，從而提升磨耗層的穩定性和耐磨性能；含氟丙烯酸促使磨耗層表面形成規整、持久的微觀紋理，在潮濕或油污環境下也能保障磨耗層的防滑性能。

27、優選的，所述含氟丙烯酸采用如下步驟制備：

28、將4-醛基苯甲酸乙酯和全氟辛基三乙氧基硅烷分散至甲苯中，加入碳酸鉀，得到反應液；將反應液升溫攪拌回流反應，待冷卻后過濾，將濾液用水洗滌，旋蒸除去溶劑，得到中間產物；將中間產物分散至四氫呋喃中，加入鹽酸水溶液，升溫攪拌反應，待冷卻后，使用飽和碳酸氫鈉溶液中和，用水洗滌得到洗滌后的產物溶液，將洗滌后的產物溶液用無水硫酸鈉干燥，旋蒸除去溶劑，得到第二中間產物；將第二中間產物和丙二酸分散至吡啶中，升溫攪拌反應，待冷卻后，加入稀鹽酸水溶液使產物析出，過濾收集沉淀，將沉淀用水洗滌至中性，干燥得到含氟丙烯酸。

29、按照上述步驟制備的含氟丙烯酸能夠有效提升磨耗層的粘結性能、防滑性能和耐磨性能。

30、優選的，所述環氧樹脂本體和含氟丙烯酸的質量比為1：(0.2-0.3)。

31、按照上述質量比制備的氟改性環氧樹脂具有低表面能，能夠有效提升磨耗層的粘結性能、防滑性能和耐磨性能。

32、第二方面，本技術提供一種彩色瀝青超薄磨耗層的制備方法，采用如下技術方案：

33、一種彩色瀝青超薄磨耗層的制備方法，包括以下步驟：

34、向改性脫色瀝青中加入增塑劑和稀釋劑，攪拌得到預混瀝青；將粉料和色粉混合攪拌，得到混合粉料；將改性脫色瀝青和陶瓷顆粒混合攪拌，得到預混料；將混合粉料和相容劑加入至預混料中，攪拌得到瀝青混合料；將瀝青混合料攤鋪在路面基層上，壓實得到彩色瀝青超薄磨耗層。

35、按照上述步驟制備的彩色瀝青超薄磨耗層具有良好的粘接性能和耐磨性能，能夠長時間保持良好的工作性能，有效防止剝落、脫層現象的出現，且表面具有規整的微觀紋理，能夠提供良好的防滑性能。

36、綜上所述，本技術包括以下至少一種有益技術效果：

37、1.陶瓷顆粒具有高硬度和良好的耐磨性能，均勻分散于磨耗層體系內，在車輛持續行駛產生的摩擦、碾壓過程中，有效承擔外力沖擊，減輕磨耗層主體結構的損耗，延長路面的使用周期；陶瓷顆粒的粗糙表面增加了路面與車輛輪胎間的摩擦力，色粉、粉料等與改性脫色瀝青協同配合，使磨耗層表面形成適宜的微觀紋理，在干濕環境下均能為車輛提供可靠的抓地力，有力保障行車安全，提升磨耗層的防滑性能；改性脫色瀝青中接枝改性木質素纖維通過化學鍵合、物理吸附等方式與脫色瀝青緊密相連，增強了瀝青自身的內聚力，使得磨耗層與下層路面或其他接觸界面之間形成穩固的粘結，有效防止在交通荷載反復作用及環境因素影響下出現剝落、脫層現象；氟改性環氧樹脂憑借其優異的化學活性，進一步優化瀝青與各組分的結合力，提升整體粘接強度。

38、2.雙(β-氰乙基)胺含有氰基與胺基，氰基賦予分子剛性與極性，胺基具有高反應活性；在制備過程中，胺基與木質素纖維上豐富的羥基、羧基等活性基團發生接枝共聚反應，改性后的木質素纖維通過化學鍵與瀝青緊密相連，增強了瀝青基體的內聚力，使其與陶瓷顆粒、粉料等組分的粘結更為穩固，在交通荷載沖擊下，有效解決磨耗層內部結構松散的問題，提升整體結構的穩定性；接枝后的木質素纖維自身的強度和韌性有所提高，能夠協同陶瓷顆粒共同抵御車輛行駛帶來的持續摩擦與擠壓，減輕磨耗層材料損耗，延長其耐用年限；接枝改性木質素纖維優化了瀝青的流變特性，使磨耗層的表面在成型時能形成更為適宜的微觀紋理，增加輪胎與路面的摩擦接觸面積，從而提升防滑性能。

39、3.含氟丙烯酸分子中的氟原子具有低表面能，賦予其化學惰性與疏水特性；含氟丙烯酸與環氧樹脂發生共聚反應，將氟原子引入環氧樹脂分子鏈，氟原子的特殊性質增強了環氧樹脂與陶瓷顆粒、粉料等無機物的親和性，能夠在分子層面實現緊密吸附，同時，氟改性環氧樹脂與改性脫色瀝青中的有機成分形成更穩固的交聯結構，提升了磨耗層整體的粘結強度，使其在復雜交通荷載與多變環境下都能維持緊密結合，有效防止剝落、脫層現象；氟改性環氧樹脂形成的堅韌網絡結構具備良好的抗磨損能力，能夠協同陶瓷顆粒高效分散外力沖擊，減少材料損耗，延長磨耗層的服役壽命；含氟丙烯酸所帶來的低表面能特性促使磨耗層表面形成微觀上的疏水、疏油且穩定粗糙的紋理，在潮濕或油污路面條件下為輪胎提供可靠的摩擦力，保障行車安全，提升防滑性能。