[0006] 本发明提供了一种聚乙二醇自融雪复合相变材料改性沥青及其制备方法，这种新的复合相变材料改性沥青可以通过自身特性在路面结冰的状态下自行融化路面上的冰雪，解决现有除雪技术效率低、影响交通、制备及操作过程复杂、费用昂贵的技术问题；还解决现有技术需要对路面反复冻融导致路面发生冻融破坏、现有撒盐除冰雪措施对路面以及钢筋水泥的腐蚀及大型运输车辆为防滑在轮胎上安装防滑链对路面的损伤以及机械除雪设施对路面的损伤问题。
[0007] 为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案如下：
[0008] 一种聚乙二醇自融雪复合相变材料改性沥青，其特征在于，其配方组分及各组分的重量份配比如下：
[0009] 基质沥青 83.5～90份；
[0010] 聚乙二醇 9.35～15.4份；
[0011] 膨润土 0.62～1.03份；
[0012] 插层剂 0.03～0.07份；
[0013] 水 1～2份；
[0014] 其中，优选重量份配比为：
[0015] 基质沥青 87份；
[0016] 聚乙二醇 12.14份；
[0017] 膨润土 0.81份；
[0018] 插层剂 0.05份；
[0019] 水 1.5份；
[0020] 更优选的，所述基质沥青为石油沥青和天然沥青混合制备而成的沥青。
[0021] 优选的，所述聚乙二醇为固体高分子聚乙二醇。
[0022] 优选的，所述膨润土为研磨过200目筛的纳米有机膨润土。
[0023] 优选的，所述插层剂为烷基季铵盐插层剂和CTMAB插层剂中的一种或两种的混合。
[0024] 本发明还提供上述聚乙二醇-膨润土自融雪复合相变材料改性沥青的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0025] 步骤一、在膨润土中添加插层剂制成纳米有机膨润土；
[0026] 步骤二、依据配方中各组分的重量份配比称取或量取各组分材料；
[0027] 步骤三、将称取的聚乙二醇置于混料容器中，将烧杯置于水浴中加热至聚乙二醇融化；
[0028] 步骤四、将称取的纳米有机膨润土缓慢加入烧杯中，边加边缓慢搅拌，待完全加入后，快速搅拌20～40 min，所得到的混合物即为聚乙二醇-膨润土复合相变材料；
[0029] 步骤五、去除基质沥青表面的杂质，将其加热到140℃～150℃；
[0030] 步骤六、将步骤四制得的聚乙二醇-膨润土复合相变材料缓慢加入步骤五的基质沥青中，人工搅拌使两者融合均匀，搅拌时保持加热，直至混合物温度达到160℃～170℃；
[0031] 步骤七、维持160℃～170℃温度不变，高速搅拌30～60min，即制得聚乙二醇自融雪复合相变材料改性沥青。
[0032] 其中，所述步骤一中，膨润土制成纳米有机膨润土的具体方法为：首先将膨润土分散于水中，搅拌加热升温至70℃～90℃后加入占膨润土质量5%的插层剂，保持温度不变充分搅拌1h～3h，冷却至室温，过滤，用0.1mol/L的AgNO3检验氯离子含量，直至氯离子全部消耗完，然后将无氯离子的混合料在100℃烘箱中烘干，研磨过200目，即可制得纳米有机膨润土。
[0033] 本发明改性沥青自融雪的原理是：本发明组分中膨润土为吸附材料，其具有层状结构，在水中易于分散膨胀，且具有较高的导热系数；聚乙二醇作为相变储能材料，通过热融溶液浸渗工艺将聚乙二醇吸附进膨润土中，制备成聚乙二醇-膨润土复合相变材料，作为一种能源材料，在其物相变化过程中，可从环境中吸收热（冷）量或向环境中放出热量，从而达到能量储存和释放及调节能量需求和供给失配的目的，相变储能的原理是利用物质在物态变化（固—液，固—汽或汽—液）时，将吸收环境的热（冷）量，并在需要的时向环境放出热（冷）量，相变过程中伴有能量的吸收或释放，这部分能量称为相变潜热。同时在升温阶段，由于相变材料需要吸收潜热发生相变，能够起到热量缓冲和过热保护的作用，可以防止温度上升过高、过快，减少温度冲击，避免对沥青混凝土的力学性能和耐久性产生不良影响。本发明中聚乙二醇具有储能性好、物化性稳定、热功能性好、相变温度可调及可加工成定形等优点，白天温度较高时可吸收日光的辐射储能，晚上温度较低时放出热量，起到调温均温的作用，从而可以在冰雪天达到融解冰雪的效果。
[0034] 与现有技术相比，本发明的技术优势在于：
[0035] 1、具有自融雪功能：本发明聚乙二醇-膨润土复合相变材料中从路面材料入手，使材料自身带有除冰雪的能力，免去了人工或机械操作。聚乙二醇作为相变材料可以在温度较高时吸收热能，低温时释放能量从而可以在冰雪天地达到融解冰雪的效果，无需预埋电缆，操作简单，有效缓解行人车辆在冰雪路面行走困难的问题，保障生命财产安全；
[0036] 2、配方简单、制作方便、融雪成本低：本发明组成成分只需要基质沥青，以及聚乙二醇、膨润土、插层剂等少量化学物质即可达到制作自融雪路面的目的，这些材料获取途径简单并且成本不高，制作过程简便明了，可以广泛推广应用；
[0037] 3、不对结构造成机械损伤和耐久性耗损：普通除冰雪措施以机械除冰雪和化学盐类除冰雪为主，但这两种措施易对路面及结构构件造成机械或化学腐蚀损伤，本发明使路面自身具备了除冰雪功能，无需借助外部措施进行除冰雪操作，从而避免机械、化学腐蚀对路面损伤的发生；
[0038] 4、减少路面的冻融破坏损伤：在北方或高原地区地基以及路面容易发生冻融现象，从而造成更严重的冻融破坏，本发明路面自身具备了除冰雪功能，可有效减缓冻融现象的发生，始终保持相对平衡的状态。
