具体技术细节
[0006] 本发明的目的在于提供一种疏水改性沥青混合料及其制备方法，以解决现有疏水改性沥青混合料仅针对集料进行单一改性，未能实现沥青和集料的复合改性，且抗水损害性能较差的问题。
[0007] 本发明所采用的技术方案是，
[0008] 疏水改性沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
[0009] S1：制备疏水改性剂；
[0010] S2：使用疏水改性剂处理集料；
[0011] S3：使用疏水改性剂处理沥青并制备疏水改性沥青混合料。
[0012] 进一步的，所述S1包括：
[0013] S11：取正硅酸四丁酯和甲基三乙氧基硅烷混合，将丙烯酸酯功能化硅烷加入混合溶液，再加入无水乙醇；
[0014] S12：将S11所得溶液进行加热并搅拌；
[0015] S13：在S12所得溶液中加入去离子水进行水解反应，加热并搅拌溶液；同时利用超声波辅助反应；
[0016] S14：提高加热温度进行缩合反应，在搅拌溶液的同时，对溶液进行剪切处理；
[0017] S15：缩合反应完成后，将溶液冷却过滤，得到疏水改性剂。
[0018] 进一步的，所述S11中，
[0019] 正硅酸四丁酯与甲基三乙氧基硅烷的摩尔比为(1：1)～(3：1)；
[0020] 丙烯酸酯功能化硅烷与正硅酸四丁酯的体积比为：5％～15％；
[0021] 无水乙醇体积与正硅酸四丁酯、甲基三乙氧基硅烷总体积比为：30％‑50％。
[0022] 进一步的，所述S12中，搅拌速度为500～600rpm；温度为50～60℃，搅拌时间为20～40分钟；
[0023] S13中，去离子水的体积为S12所得溶液总体积的5～10％，温度为50～60℃，搅拌时间为10～20分钟，超声波频率为25～35kHz，超声波作用时间为10～20分钟。
[0024] 进一步的，所述S14中，温度为70～80℃，搅拌时间为30～40分钟，以2000～3000rpm的转速对溶液进行剪切处理，剪切时间为20～30分钟。
[0025] 进一步的，所述S2包括：
[0026] S21：将集料清洗干燥，在搅拌器中进行搅拌；
[0027] S22：将制备的疏水改性剂加入S21的搅拌器中进行搅拌；
[0028] S23：取出集料进行清洗并加热，得到改性集料。
[0029] 进一步的，所述S21中，将集料在搅拌器中搅拌5～7h；
[0030] S22中，温度为20～30℃，搅拌时间为30～60min；
[0031] S23中，清洗后，将集料置于加热容器中进行加热，加热温度为100～120℃。
[0032] 进一步的，所述S3包括：
[0033] S31：将SBS改性沥青加热至可流动状态；
[0034] S32：将沥青进行剪切；
[0035] S33：将制备的疏水改性剂加入沥青中；
[0036] S34：将S33得到的混合物进行剪切，得到改性沥青；
[0037] S35：将改性沥青进行加热；
[0038] S36：将加热后的改性沥青、改性集料、填料混合，得到疏水改性沥青混合料。
[0039] 进一步的，所述S31中，加热温度为155～165℃，加热时间为0.5～1小时；
[0040] S32中，在160～175℃下对沥青进行剪切，剪切速度为1000～1500r/min；
[0041] S33中，疏水改性剂质量为沥青质量的3％‑5％，在5～7分钟内，将疏水改性剂加入沥青中；
[0042] S34中，剪切速度为3000～4000r/min，剪切时间为30～50分钟；
[0043] S35中，加热温度为165～175℃，时间为30～40分钟。
[0044] 本发明所采用的另一技术方案是，
[0045] 采用上述方法制备的疏水改性沥青混合料。
[0046] 本发明的有益效果是
[0047] 1，传统疏水改性方法局限于集料改性，大多侧重于对集料进行单一的疏水改性处理，而忽略了沥青本身的疏水处理，导致沥青和集料的复合改性效果不足，整体抗水性能不理想。本发明使用正硅酸四丁酯(TBOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)和丙烯酸酯功能化硅烷(APMS)三种性能优异的硅烷类化合物，其中，TBOS的丁氧基(‑OC4H9)结构使其水解速率较慢，能够提供稳定且持续的Si‑O‑Si交联网络生成过程，这种缓慢水解有助于形成更加致密的涂层结构。相比之下，MTES的乙氧基(‑OC2H5)水解速率适中，在与TBOS协同作用下，能够在高温环境中表现出卓越的热稳定性，且不易挥发或分解，确保材料在苛刻条件下维持其结构完整性，因此疏水改性剂可在集料、沥青表面形成疏水网络结构，有效性和稳定性更好。TBOS的引入大大增强了材料的耐高温性能，确保涂层在高温下的长期稳定性，延长了SMA沥青路面的使用寿命。
[0048] 2，APMS中的丙烯酸酯基团能够参与交联反应，进一步提升疏水材料的机械强度和化学稳定性。
[0049] 3，本发明疏水材料的制备过程中，通过TBOS与MTES的协同作用形成致密的Si‑O‑Si结构，同时通过超声波辅助水解、高速剪切处理等手段确保疏水材料的均匀性和性能稳定性。
[0050] 4，在潮湿和多雨环境中，水分容易渗入沥青与集料之间的界面，导致沥青与集料之间的粘结力显著下降，这种粘结失效会引发路面病害，如剥落、松散和坑洼，严重影响道路的使用寿命和行车安全。本发明的疏水改性沥青混合料沥青与集料的粘合力更强，在暴露于高温或复杂环境时。这种三种材料协同作用形成的致密交联网络，显著阻止了水分的渗透，因此具有更好的高温性能，也具备更强的抗水损害能力，能够有效阻止水分进入沥青‑集料界面，增强了水稳定性，避免因潮湿环境导致的粘结失效。
[0051] 5，现有技术多集中于普通水环境下的抗水性能测试，未充分考虑到实际道路可能面临的复杂水环境，如海水、酸雨等。这些环境中的水分会加速路面材料的劣化，导致传统疏水改性技术难以满足实际应用中的长效抗水需求。本发明的疏水改性沥青混合料在多雨、潮湿环境中的性能表现优于现有技术，适用于多种道路应用场景。
法律保护范围
涉及权利要求数量10：其中独权1项，从权-1项
1.疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备疏水改性剂；
S2：使用疏水改性剂处理集料；
S3：使用疏水改性剂处理沥青并制备疏水改性沥青混合料。
2.根据权利要求1所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S1包括：
S11：取正硅酸四丁酯和甲基三乙氧基硅烷混合，将丙烯酸酯功能化硅烷加入混合溶液，再加入无水乙醇；
S12：将S11所得溶液进行加热并搅拌；
S13：在S12所得溶液中加入去离子水进行水解反应，加热并搅拌溶液；同时利用超声波辅助反应；
S14：提高加热温度进行缩合反应，在搅拌溶液的同时，对溶液进行剪切处理；
S15：缩合反应完成后，将溶液冷却过滤，得到疏水改性剂。
3.根据权利要求2所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S11中，正硅酸四丁酯与甲基三乙氧基硅烷的摩尔比为(1：1)～(3：1)；
丙烯酸酯功能化硅烷与正硅酸四丁酯的体积比为：5％～15％；
无水乙醇体积与正硅酸四丁酯、甲基三乙氧基硅烷总体积比为：30％‑50％。
4.根据权利要求2所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S12中，搅拌速度为500～600rpm；温度为50～60℃，搅拌时间为20～40分钟；
S13中，去离子水的体积为S12所得溶液总体积的5～10％，温度为50～60℃，搅拌时间为10～20分钟，超声波频率为25～35kHz，超声波作用时间为10～20分钟。
5.根据权利要求2所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S14中，温度为70～80℃，搅拌时间为30～40分钟，以2000～3000rpm的转速对溶液进行剪切处理，剪切时间为20～30分钟。
6.根据权利要求1或2所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S2包括：
S21：将集料清洗干燥，在搅拌器中进行搅拌；
S22：将制备的疏水改性剂加入S21的搅拌器中进行搅拌；
S23：取出集料进行清洗并加热，得到改性集料。
7.根据权利要求6所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S21中，将集料在搅拌器中搅拌5～7h；
S22中，温度为20～30℃，搅拌时间为30～60min；
S23中，清洗后，将集料置于加热容器中进行加热，加热温度为100～120℃。
8.根据权利要求1所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S3包括：
S31：将SBS改性沥青加热至可流动状态；
S32：将沥青进行剪切；
S33：将制备的疏水改性剂加入沥青中；
S34：将S33得到的混合物进行剪切，得到改性沥青；
S35：将改性沥青进行加热；
S36：将加热后的改性沥青、改性集料、填料混合，得到疏水改性沥青混合料。
9.根据权利要求8所述的疏水改性沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述S31中，加热温度为155～165℃，加热时间为0.5～1小时；
S32中，在160～175℃下对沥青进行剪切，剪切速度为1000～1500r/min；
S33中，疏水改性剂质量为沥青质量的3％‑5％，在5～7分钟内，将疏水改性剂加入沥青中；
S34中，剪切速度为3000～4000r/min，剪切时间为30～50分钟；
S35中，加热温度为165～175℃，时间为30～40分钟。
10.如权利要求1～9任一项所述的疏水改性沥青混合料的制备方法制备的疏水改性沥青混合料。
