CN102040846A - 一种耐油性沥青路面材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐油性沥青路面材料及其制备方法 Download PDF

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本发明公开了一种耐油性沥青路面材料及其制备方法。该耐油性路面材料，以重量计包含基础沥青100份，SBS 1～10份，EVA 0.5～8.0份，高分子蜡1～10份，交联剂0.1～0.3份。制备方法是：将SBS加入熔融的基础沥青中反应一段时间后，再加入交联剂和EVA继续反应，然后维持温度150～180℃，加入高分子蜡并搅拌，制得耐油性沥青路面材料。本发明通过添加高分子蜡，大大提高了沥青路面材料的耐油性，同时可以降低沥青混合料的热拌合和施工温度，降低能量消耗，减少烟雾等有害气体的排放，降低环境污染。

Description

一种耐油性沥青路面材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青路面材料及其制备方法，特别是一种耐油性沥青路面材料及其制备方法。
背景技术
沥青材料在铺筑道路的混合物中作为粘结剂使用，为了满足道路建设日益提高的需求，沥青材料除了具有良好的粘弹性、可塑性、粘附性外，还常常需要满足耐燃料(汽油、柴油，煤油)和油品(润滑油、机油等)溶解和浸蚀能力。特别是在机场、废料处理场、加油站、油罐区等地的路面经常暴露于溢漏的燃料和油品中，沥青会从混合料中被溶解浸析出来，使沥青路面变软，骨料间的粘结力下降，路面结构变松散，最终被浸析出来的沥青从道路表面损失掉，造成路面损坏，降低路面使用寿命。
为解决上述问题，CN1259157A提供了一种含有酸吹沥青组分和含环氧基团聚合物的路面材料。该路面材料是在能够与沥青反应的酸存在下，在温度240-340℃让沥青与氧反应得到酸吹沥青，该酸吹沥青与助溶剂混和得到基础沥青，基础沥青与乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯的三聚物混合而成。该沥青经催化氧化后，其中的芳香分含量会减少，沥青与聚合物的相容性会变差，进而影响路面材料性能，且沥青氧化不但会增加能耗，还会增加有毒气体排放，不利于环保。
CN 101037539A提供一种耐油性改性沥青，通过在聚合物改性沥青中添加层状硅酸盐粘土来提高其耐油性能，由于磨细的硅酸盐粘土有较大比表面，会吸附沥青中的部分油份，降低沥青与石料的粘附性，同时还会大大增加改性沥青的粘度，需要较高的拌合和施工温度，进而增加了烟雾等有害气体的排放，不利于环境保护。
发明内容
本发明目的在于提供一种使用性能优良、耐燃料和油品溶解和浸蚀能力强的耐油性沥青路面材料及其制备方法。
本发明的耐油性沥青路面材料，以重量计包括下列组分：
基础沥青：100份；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(简称SBS)：1～10份，优选为2～7份；
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(简称EVA)：0.5～8份，优选1～4份；
高分子蜡：1～10份；
交联剂：0.1～0.3份。
本发明沥青路面材料中，基础沥青的针入度为60～400/10mm(25℃下按照ASTMD5测试)。依据需要可适当加入富含芳烃的抽出油或煤焦油，抽出油或煤焦油加入量为基础沥青重量的20％以下，优选为1～15％。
本发明沥青路面材料中SBS为改性沥青常用的SBS，分子量一般为50000～300000，优选采用线形或星形SBS，最优选的是线形SBS。SBS也可以用其它性能相近的热塑弹性橡胶代替或混合使用。
本发明的沥青路面材料中使用的EVA为改性沥青中常用的EVA，EVA中乙酸乙烯酯(VA)重量含量为25％～40％，优选25％～35％，熔体指数为5～400。
本发明沥青路面材料中使用的高分子蜡是费-托合成过程得到的蜡，滴熔点＞100℃，优选采用Sasobit蜡。
本发明沥青路面材料中的交联剂选自硫升华、活性硫及硫磺给予化合物中的一种，或其它具有交联功能的添加剂。
本发明的耐油沥青路面材料制备方法如下：选择合适针入度的沥青，根据需要可适当加入富含芳烃的抽出油或煤焦油调和，在熔融状态下，加入SBS，在高剪切力作用下，于150～230℃温度下混合反应10～30分钟，使SBS在沥青中充分地溶胀，保持温度不变，再加入交联剂和EVA树脂，继续反应10～60分钟，然后维持150～180℃温度，加入高分子蜡，在500～800rpm/min转速下搅拌30～60分钟，制得本发明耐油性沥青路面材料。
在沥青路面材料中，引入耐油性优良的高分子蜡，能显著提高沥青路面材料的耐油特性，改善沥青的感温性，同时可以降低沥青混合料的热拌合和施工温度，降低能量消耗，减少烟雾等有害气体的排放，降低环境污染。
本发明耐油沥青路面材料中，热塑橡胶在交联剂作用下自身产生交联反应并与沥青间产生接枝反应，形成的网络结构将沥青和分散在沥青中的EVA包裹其中，防止路面材料产生相分离，在高温下贮存后不产生离析和分层，提供沥青材料优异的高温稳定性和低温使用性能。因此该沥青路面材料具有优异的耐油性和路面使用性能。
具体实施方式
下面实施例对本发明进一步说明。其中涉及的SBS为岳阳石油化工总厂合成橡胶厂生产的线形SBS YH-791；EVA树脂为法国阿托菲纳公司产EVA28-150(VA重量含量约28％，熔体指数为150)；高分子蜡为SchumannSassol公司的Sasobit蜡，滴熔点＞100℃。
实施例1
选针入度901/10mm，软化点45.6℃的沥青为基础沥青，取100份的基础沥青在熔融状态下，加入2份富含芳烃的抽出油和4份SBS，在高剪切力作用下，于180℃温度下混合反应20分钟，使SBS在沥青中充分地溶胀，保持温度不变，再加入0.13份交联剂硫升华和2份EVA树脂，继续反应40分钟，然后维持160℃温度，将2份Sasobit蜡加入热沥青混合物中，在600rpm/min转速下搅拌40分钟，制得本发明耐油性沥青路面材料，性质见表2。以沥青路面材料为粘结剂与表1级配的集料进行混合料标准马歇尔试件成型，混合料中沥青粘结剂占混合料总重量的4.9％，混合料成型方法依照交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000，拌合温度为170℃，马歇尔击实次数为双面击实75次。该混合料试件在30℃的3#航空煤油浸泡24小时后，耐油性结果见表2。
实施例2
按照实施例1方法制备沥青路面材料，不同的是Sasobit蜡加入量为3份。其性质见表2，该混合料试件在30℃的3#航空煤油浸泡24小时后，耐油性结果见表2。
实施例3
按照实施例1方法制备沥青路面材料，不同的是Sasobit蜡加入量为4份。其性质见表2。该混合料试件在30℃的3#航空煤油浸泡24小时后，耐油性结果见表2。
实施例4
按照实施例1方法制备沥青路面材料，不同的是Sasobit蜡加入量为5份。其性质见表2，该混合料试件在30℃的3#航空煤油浸泡24小时后，耐油性结果见表2。
比较例1
按照实施例1方法制备沥青路面材料，不同的是不加入Sasobit蜡，其性质见表2，该混合料试件在30℃的3#航空煤油浸泡24小时后，耐油性结果见表2。
比较例2
以基础沥青为粘结剂与表1级配的集料进行混合料标准马歇尔试件成型。按实施例1中同样方法评价。该混合料试件在30℃的3#航空煤油浸泡24小时后，耐油性结果见表2。
由表2可以看出，本发明耐油沥青路面材料由于引入了高分子蜡，使得沥青路面材料的耐油性能大大提高，同时它显著提高了沥青材料高温稳定性，降低了其高温粘度，即可以降低沥青混合料的热拌合和施工温度，降低能量消耗，减少烟雾等有害气体的排放，降低环境污染。
表1AC-13石料级配
Figure B2009101879142D0000051
表2实施例和比较例沥青路面材料组成及性质

Claims (12)

1.一种耐油性沥青路面材料，其特征在于以重量计包括下列组分：
基础沥青：100份；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(简称SBS)：1～10份；
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(简称EVA)：0.5～8份；
高分子蜡：1～10份；
交联剂：0.1～0.3份。
2.按照权利要求1所述的沥青路面材料，其特征在于每100份基础沥青添加2～7份SBS。
3.按照权利要求1所述的沥青路面材料，其特征在于每100份基础沥青添加1～4份EVA。
4.按照权利要求1所述的沥青路面材料，其特征在于基础沥青的25℃针入度为60～4001/10mm。
5.按照权利要求1或2所述的沥青路面材料，其特征在于所述SBS的分子量为50000～300000，SBS为线形或星形。
6.按照权利要求1或3所述的沥青路面材料，其特征在于所述的EVA中乙酸乙烯酯(VA)重量含量25％～40％，熔体指数为5～400。
7.按照权利要求6所述的沥青路面材料，其特征在于所述的EVA中乙酸乙烯酯(VA)重量含量25％～35％。
8.按照权利要求1所述的沥青路面材料，其特征在于所述的高分子蜡为费-托合成过程得到的蜡，滴熔点＞100℃。
9.按照权利要求1或8所述的沥青路面材料，其特征在于所述的高分子蜡为Sasobit蜡。
10.按照权利要求1所述的沥青路面材料，其特征在于所述的交联剂选自硫升华、活性硫及硫磺给予化合物中的一种。
11.按照权利要求1或4所述的沥青路面材料，其特征在于所述的基础沥青中可加入富含芳烃的抽出油或煤焦油，所述的抽出油或煤焦油加入量为基础沥青重量的20％以下。
12.权利要求1～10任一所述沥青路面材料的制备方法，其过程如下：将基础沥青加热至熔融状态，然后加入SBS，在高剪切力作用下，于150～230℃温度下混合反应10～30分钟，使SBS在沥青中充分地溶胀，保持温度不变，再加入交联剂和EVA树脂，继续反应10～60分钟，然后维持150～180℃温度，加入高分子蜡，在500～800rpm/min转速下搅拌0.5～1.0小时，制得耐油性沥青路面材料。
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