CN101607798A - 一种浅色胶结料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浅色胶结料，该浅色胶结料包括按重量份数混合的以下组分：500～700份的基料油、190～450份的改性剂、45～100份的高分子共聚物和1～10份的助剂。上述组分中还包括重量份数为2～6份的遮盖剂。本发明具有成本低、易于施工的优点，其与集料的粘附性好、高温稳定性、低温抗裂性好、抗水损坏能力强。通过与不同颜色的颜料混匀后制成不同颜色的路面铺装材料，适用于广场、公园、游乐场和人行道路，能够起到美化环境和诱导交通的作用，其性能能够达到城市快速路、高速公路、一级公路的性能要求。

Description

一种浅色胶结料及其制备方法

技术领域

本发明涉及彩色路面铺装中的一种胶结料，尤其是一种浅色胶结料及其制备方法。

背景技术

彩色路面色彩丰富，打破了传统黑白两色单调的路面颜色，该彩色铺面有两大功能：1.警示交通、提高驾驶员的识别效果2.美化城市环境、展现城市的人性化。铺装彩色路面的核心原料是彩色胶结料，该胶结料可以通过两种途径得到：第一种是用适当的溶剂将石油沥青中的黑色沥青质脱去，留下颜色较淡的其它组分，并配以改性材料；第二种是利用现代石油化工产品调配出与沥青性能相当的浅色胶结料。第一种如公开号为CN1354204A的中国专利公开了一种彩色沥青及制备方法，其中各组分及重量配比为：石油脱质沥青90^#40～44％、石油树脂120^#26～30％、石油树脂90^#3～5％、抽出油4～6％、二甲苯2～4％、五氯酚钠盐5～7％、99％铬2～4％、氧化铁30^#3～5％、松香2～4％、氧化钛1～3％、颜料适量。上述技术方案给出了一种以石油脱脂沥青为主要原料的彩色路面铺装原料，其主要制备过程是采用减压蒸馏提出沥青质，然后进入分馏塔分馏，最后加入树脂材料、钛和颜料等进行高温合成。该技术方案使用的原料较多、成本高且其制备过程复杂。第二种如日本在昭62～189203中公布了一种着色铺路粘结剂，通常称之为彩色沥青，它并不含有沥青成分，而是全部由改性剂和有机高分子聚合物组成，该技术方案具有易着色、颜色种类多的优点，但其价格昂贵，原料来源受限制，工艺复杂，难以大批量生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供成本低、易于施工且与集料粘附性好、使用寿命长的一种浅色胶结料。

该浅色胶结料包括按重量份数混合的以下组分：

基料油                  500～700

改性剂                  190～450

高分子共聚物            45～100

助剂                    1～10。

上述组分中还包括重量份数为2～6的遮盖剂。

其中，基料油为芳烃油、润滑油、糠醛抽出油、减二线抽出油或减四线抽出油中的任意一种。

改性剂为萜烯树脂、石油树脂、糠醇树脂或聚乙烯蜡中的任意一种。

高分子共聚物为SBS、SIS或EVA中的任意一种。

助剂为N-羟乙基乙二胺、乙烯基三氯硅烷、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸二甲酯、硫磺或氧化锌中的任意一种。

遮盖剂为滑石粉或轻质碳酸钙中的任意一种。

本发明的另一个目的在于提供一种浅色胶结料的制备方法。

该方法适用于包括基料油、改性剂、高分子共聚物、助剂和遮盖剂的浅色胶结料，该方法包括以下步骤：

(1).按计量将基料油放入加热釜中，反应釜内反应物升温至110～140℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至140～170℃，加入改性剂，加热至完全熔化；

(3).将高分子共聚物加入反应釜中，溶胀0.1～1.5小时；

(4).将步骤(3)得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨的混合物装入成品罐，添加助剂，反应0.1～1.5小时；

(6).加入遮盖剂，经过搅拌后得到浅色胶结料成品。

本发明的优点和有益效果为：

本发明包括基料油、改性剂、高分子共聚物、助剂和遮盖剂，上述组分经混匀后制成成品。具有成本低、易于施工的优点，其与集料的粘附性好、高温稳定性好、低温抗裂性好、抗水损坏能力高。通过与不同颜色的颜料混匀后制成不同颜色的路面铺装材料，适用于广场、公园、游乐场和人行道路，能够起到美化环境和诱导交通的作用，其性能能够达到城市快速路、高速公路、一级公路的性能要求。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

该浅色胶结料包括按重量份数混合的以下组分：500～700份的基料油、190～450份的改性剂、45～100份的高分子共聚物和1～10份的助剂。上述组分中还包括重量份数为2～6份的遮盖剂。

其中，基料油为芳烃油、润滑油、糠醛抽出油、减二线抽出油或减四线抽出油中的任意一种。改性剂为萜烯树脂、石油树脂、糠醇树脂或聚乙烯蜡中的任意一种。高分子共聚物为SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)或EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的任意一种。助剂为N-羟乙基乙二胺、乙烯基三氯硅烷、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸二甲酯、硫磺或氧化锌中的任意一种。遮盖剂为滑石粉或轻质碳酸钙中的任意一种。

上述组分中，润滑油购自中国石油润滑油公司，型号为SC汽机油，减二线抽出油和减四线抽出油购自中海油上海分公司。

实施例1

一种浅色胶结料的制备方法，包括以下步骤：

(1).按计量将530千克芳烃油放入加热釜中，开动搅拌器，反应釜内反应物升温至130℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至160℃，分三次加入萜烯树脂共420千克，每次需等待前次加入的萜烯树脂完全熔化后再进行下一次加入，上述加入过程中保持搅拌，直到萜烯树脂完全熔化；

(3).将50千克的SBS加入反应釜中，溶胀0.5小时；

(4).将步骤3得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨研磨、分散后的混合物装入成品罐，成品罐内温度保持160～170℃，在成品罐内添加4千克的N-羟乙基乙二胺，搅拌反应0.5小时；

(6).最后加入滑石粉4千克搅拌均匀，得到浅色胶结料成品。

实施例2

一种浅色胶结料的制备方法，包括以下步骤：

(1).按计量将500千克润滑油放入加热釜中，开动搅拌器，反应釜升温至120℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至150℃，分三次加入石油树脂共400千克，每次需等待前次加入的石油树脂完全熔化后再进行下一次加入，上述加入过程中保持搅拌，直到石油树脂完全熔化；

(3).将SIS 90千克加入反应釜中，溶胀0.5小时；

(4).将步骤3得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨研磨、分散后的混合物打入成品罐，成品罐内温度保持160～170℃，向成品罐内添加乙烯基三氯硅烷5千克，搅拌反应0.5小时；

(6).最后加入滑石粉4千克搅拌均匀，得到浅色胶结料成品。

实施例3

一种浅色胶结料的制备方法，包括以下步骤：

(1).按计量将650千克糠醛抽出油放入加热釜中，开动搅拌器，反应釜升温至110℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至140℃，分三次加入糠醇树脂共280千克，每次需等待前次加入的糠醇树脂完全熔化后再进行下一次加入，上述加入过程中保持搅拌，直到糠醇树脂完全熔化；

(3).将SBS 70千克加入反应釜中，溶胀0.5小时；

(4).将步骤3得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨研磨、分散后的混合物打入成品罐，成品罐内温度保持160～170℃，向成品罐内添加顺丁烯二酸酐4千克，搅拌反应0.5小时；

(6).最后加入滑石粉5千克搅拌均匀，得到浅色胶结料成品。

实施例4

一种浅色胶结料的制备方法，包括以下步骤：

(1).按计量将700千克减二线抽出油放入加热釜中，开动搅拌器，反应釜升温至120℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至140℃，分三次加入聚乙烯蜡共200千克，每次需等待前次加入的聚乙烯蜡完全熔化后再进行下一次加入，上述加入过程中保持搅拌，直到聚乙烯蜡完全熔化；

(3).将100千克EVA加入反应釜中，溶胀1.0小时；

(4).将步骤3得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨研磨、分散后的混合物打入成品罐，成品罐内温度保持160～170℃，向成品罐内添加邻苯二甲酸二甲酯2千克，搅拌反应0.5小时；

(6).最后加入轻质碳酸钙5千克搅拌均匀，得到浅色胶结料成品。

实施例5

一种浅色胶结料的制备方法，包括以下步骤：

(1).按计量将500千克减四线抽出油放入加热釜中，开动搅拌器，反应釜升温至120℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至140℃，分三次加入萜烯树脂共450千克，每次需等待前次加入的萜烯树脂完全熔化后再进行下一次加入，上述加入过程中保持搅拌，直到萜烯树脂完全熔化；

(3).将45千克SIS加入反应釜中，溶胀1.0小时；

(4).将步骤3得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨研磨、分散后的混合物打入成品罐，成品罐内温度保持160～170℃，向成品罐内添加邻苯二甲酸二甲酯3千克，搅拌反应0.5小时；

(6).最后加入滑石粉2千克搅拌均匀，得到浅色胶结料成品。

实施例6

一种浅色胶结料的制备方法，包括以下步骤：

(1).按计量将600千克减四线抽出油放入加热釜中，开动搅拌器，反应釜升温至1 20℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至140℃，分三次加入萜烯树脂共340千克，每次需等待前次加入的萜烯树脂完全熔化后再进行下一次加入，上述加入过程中保持搅拌，直到萜烯树脂完全熔化；

(3).将50千克SBS加入反应釜中，溶胀1.0小时；

(4).将步骤3得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨研磨、分散后的混合物打入成品罐，成品罐内温度保持160～170℃，向成品罐内添加硫磺4千克，搅拌反应0.5小时；

(6).最后加入轻质碳酸钙6千克搅拌均匀，得到浅色胶结料成品。

实施例7

一种浅色胶结料的制备方法，包括以下步骤：

(1).按计量将700千克减四线抽出油放入加热釜中，开动搅拌器，反应釜升温至120℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至140℃，分三次加入聚乙烯蜡共190千克，每次需等待前次加入的聚乙烯蜡完全熔化后再进行下一次加入，上述加入过程中保持搅拌，直到聚乙烯蜡完全熔化；

(3).将100千克EVA加入反应釜中，溶胀1.0小时；

(4).将步骤3得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨研磨、分散后的混合物打入成品罐，成品罐内温度保持160～170℃，向成品罐内添加氧化锌3千克，搅拌反应0.5小时；

(6).最后加入滑石粉2千克搅拌均匀，得到浅色胶结料成品。

上述实施例1～7中描述的各种浅色胶结料的性能测试，具体试验结果见表1～表4。

1.胶结料与集料的粘附性试验

由于彩色路面一般铺装于人行道、公园、广场、停车场和景观周围等地区，需要经常冲洗以保持鲜艳的色彩，这就要求混合料的抗水损坏能力非常好。集料采用河北易县的红色鸡血红石料和石家庄的凤凰绿绿色石料以及普通的石灰岩，按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ052-2000中沥青与粗集料的粘附性试验进行试验，结果见表1：

表1：粘附性试验结果

由表1中粘附性结果可知，浅色胶结料与集料之间的粘附性均为5级，抗水损坏能力很好。

2.浅色胶结料与进口沥青的在不同温度下的粘度对比试验，结果见表2：

表2：粘度试验结果

粘度在一定程度上能够反映胶结料与集料的粘结能力，由表2中粘度数据可知，浅色胶结料的粘度要大于进口沥青的粘度(对于石油沥青来讲，国产沥青一般小于进口沥青)。

3.胶结料性能对比试验

为了便于与现有沥青性能进行比较，对实施例5、实施例6和实施例7中描述的浅色胶结料进行了针入度分级，参照JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，将实施例5、实施例6和实施例7中的浅色胶结料分别命名为S-70、S-90和S-110，试验方法采用JTJ052-2000《沥青和沥青混合料试验规程》，应用沥青的检测方法测定胶结料的各项性能指标，试验结果如下：

(1).浅色胶结料与我国重交通沥青性能的对比，结果见表3：

表3：浅色胶结料与重交沥青的性能比较

(2).浅色胶结料与我国改性沥青性能的对比，结果见表4：

表4：浅色胶结料与改性沥青的性能比较

由表3和表4可知，浅色胶结料指标均能达到我国重交沥青和SBS I-C级改性沥青的指标要求。

本发明提供的浅色胶结料与集料的粘附性好、高温稳定性好、低温抗裂性好、抗水损坏能力高，而且其施工工艺简便、安全。综上所述，该浅色胶结料与不同集料拌合后形成的彩色铺面材料适用于生活小区、公共娱乐场所、行人道路或停车场等各种环境，满足城市快速路、高速公路、一级公路的性能要求，是一种经济、耐用、使用方便的彩色路面铺装材料。

Claims (8)

1、一种浅色胶结料，其特征在于：包括按重量份数混合的以下组分：

基料油        500～700

改性剂        190～450

高分子共聚物  45～100

助剂          1～10

2、根据权利要求1所述的浅色胶结料，其特征在于：还包括重量份数为2～6的遮盖剂。

3、根据权利要求1所述的浅色胶结料，其特征在于：所述基料油为芳烃油、润滑油、糠醛抽出油、减二线抽出油或减四线抽出油中的任意一种。

4、根据权利要求1所述的浅色胶结料，其特征在于：所述改性剂为萜烯树脂、石油树脂、糠醇树脂或聚乙烯蜡中的任意一种。

5、根据权利要求1所述的浅色胶结料，其特征在于：所述高分子共聚物为SBS、SIS或EVA中的任意一种。

6、根据权利要求1所述的浅色胶结料，其特征在于：所述助剂为N-羟乙基乙二胺、乙烯基三氯硅烷、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸二甲酯、硫磺或氧化锌中的任意一种。

7、根据权利要求2所述的浅色胶结料，其特征在于：所述遮盖剂为滑石粉或轻质碳酸钙中的任意一种。

8、一种如权利要求2或7所述的浅色胶结料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1).按计量将基料油放入加热釜中，反应釜内反应物升温至110～140℃；

(2).继续将反应釜内反应物升温至140～170℃，加入改性剂，加热至完全熔化；

(3).将高分子共聚物加入反应釜中，溶胀0.1～1.5小时；

(4).将步骤(3)得到的混合物过胶体磨，循环1～5次；

(5).将通过胶体磨的混合物装入成品罐，添加助剂，反应0.1～1.5小时；

(6).加入遮盖剂，经过搅拌后得到浅色胶结料成品。