CN102199018B - 温拌型彩色沥青胶结料及其制备工艺 - Google Patents

温拌型彩色沥青胶结料及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种沥青胶结料，具体涉及一种用于彩色沥青的胶结料及其制备工艺，是由重量百分比为46-52.5%的糠醛抽出油、重量百分比为3-4%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、重量百分比为35-40%的石油树脂、重量百分比为0.5-1%的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、重量百分比为3%的聚酰胺、重量百分比为6%的S-C温拌剂混合搅拌剪切制备而成，本发明的温拌彩色路面胶结料实现了135℃布氏粘度不大于130pa.s、与集料粘附性不小于3级（水煮法），真正达到了温拌的目的。

Description

温拌型彩色沥青胶结料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种沥青胶结料，具体涉及一种用于彩色沥青的胶结料及其制备工艺。
背景技术
长期以来，城市道路的路面只有灰色的水泥路面和黑色的沥青路面，在繁华纷呈的大千世界中显得单调而无味。鉴于此，欧美各国( 尤其是英国、德 国、荷兰等国) 以及日本， 在20世纪60年代开始研究彩色沥青混凝土路面材料及其铺装技术。目前这些国家的彩色沥青混凝土技术已经相当成熟，应用也已形成规模。我国对彩色沥青混凝土技术的研究始20世纪70年代 ，以后中断。90年代随着我国经济建设的发展，对彩色沥青的研究再续。目前彩色沥青在我国已经进入实验推广阶段，多个城市已尝试采用彩色沥青混凝土铺设城市道路，如上海、北京、天津、长沙 、沈阳和厦门等城市。  
彩色沥青混合料的生产工艺与一般沥青混合料的生产工艺基本是相同的，不同处是各工艺路线上所加工的材料发生了变化，填充料改为颜料，骨料改为彩色石子，结合料改为半透明的胶结料，经过传统的工艺加工成彩色沥青混合料。彩色沥青混合料有多种颜色，但一般 以红色、黄色、绿色为主，骨料可以用石灰岩、玄武岩、辉绿岩、花岗岩等彩色石料。  
国内外研究的彩色胶结料技术途径分为两类：途径一是用适当的溶剂将石油沥青中的黑色沥青质脱去，留下颜色较淡的其他组分，并配以改性材料，加入一定色泽的特殊颜料，使沥青按照需要变成红、黄、蓝、绿等不同的色彩。此生产工艺复杂，难以掌控，并需投入大量资金及设备，且污染严重，不利于推广。 途径二是利用现代石油化工产品，人工调配出与沥青性能相当的浅色胶结料。此技术产生的彩色胶结料的粘结性、弹性和韧性指标大大优于普通沥青。将这种浅色胶结料与具有一定级配的浅色集料拌和时，加入一定色泽的颜料，再经摊铺、碾压就形成具有一定强度的彩色道路铺面。我国研制的彩色胶结料均采用此种技术生产。彩色路面一般用于市政道路、小区路面等，彩色沥青路面的缺陷是由于采用聚合物配制成的浅色粘结料融点粘度非常高，造成拌合温度高，非常不利于施工，且造成能耗巨大，同时挥发气味大造成比较大的环境污染。目前许多专利涉及彩色沥青并且已经生产应用，譬如专利CN101205371A、CN101062999A分别提出在普通彩色沥青中添加聚乙烯蜡、FT石蜡用以降低彩色沥青的加工温度，但是此类添加剂在降低彩色沥青的加工温度的同时也降低了沥青与集料的粘结性能。本方面的突出优点在于在彩色沥青的加工温度的同时也保持了沥青与集料的粘结性能。
所谓温拌沥青混合料(Warm Mix Asphalt，简称WMA)，就是通过一定的技术措施，使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术，也称为温拌沥青技术。其技术关键是在不损伤HMA路用性能的前提下如何降低沥青在较低温度下的拌和粘度。目前，国际主流温拌技术主要通过外加材料降低沥青混合料的高温粘度来实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种成本低，能耗低，降低污染，使用寿命长的彩色沥青胶结料及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种温拌型彩色沥青胶结料，是由重量百分比为46-52.5%的糠醛抽出油、重量百分比为3-4%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、重量百分比为35-40%的石油树脂、重量百分比为0.5-1%的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、重量百分比为3%的聚酰胺、重量百分比为6%的S-C温拌剂混合搅拌剪切制备而成。
    所述的S-C温拌剂是由重量百分比为48-49%的聚乙烯蜡、重量百分比为48-49%的硬脂酸钙、重量百分比为2-4%的二氧化硅混合融融、挤出、造粒制备而成。
所述的二氧化硅为白色粉末状，比重为2.319～2.653，熔点为1750℃。
所述的聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃。
    所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为星型结构。
所述的石油树脂采用市场可以采购到的10#的石油树脂。
    所述的糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃重量百分比为75-80%、烷烃的重量百分比为12-14%和焦质沥青的重量百分比为8-12%。
所述的乙烯醋酸乙烯酯共聚物是一种塑料物料，该塑料物料由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得，其中乙烯基醋酸盐的重量百分比含量为20-28%。
    一种温拌型彩色沥青胶结料的制备工艺如下：先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、石油树脂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺、S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过混合搅拌剪切。
本发明具有如下的优点：
温拌彩色胶结料技术指标：135℃布氏粘度不大于130pa.s，与集料粘附性不小于3级。
1、对于彩色沥青这种高粘度粘结料在高温区的降粘 通过选择135℃布氏粘度这个可以反映混合料拌合和易性的指标。一些温拌剂虽然有降粘作用，但是对粘附性有较大损害，而粘附性不合格将直接影响施工质量，因此有必要对降粘后的粘附性指标作出明确检测。
2、本发明的温拌彩色路面胶结料实现了135℃布氏粘度不大于130pa.s、与集料粘附性不小于3级（水煮法），真正达到了温拌的目的。
具体实施方式
温拌彩色路面胶结料技术指标: 
Figure 2011100793508100002DEST_PATH_IMAGE002
彩色沥青胶结料配方及技术指标，其中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物简称SBS，乙烯醋酸乙烯酯共聚物简称EVA。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
以生产100kg温拌型彩色沥青胶结料为例，具体的实施方式如下：
实施例1：生产100kg温拌型彩色沥青胶结料采用的原料如下：1）糠醛抽出油的重量为47kg，该糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃为32.25kg，烷烃为5.64kg，焦质沥青为3.36kg；2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的量为3kg；3）石油树脂的量为40kg；4）乙烯醋酸乙烯酯共聚物的量为1kg，该乙烯醋酸乙烯酯共聚物由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得；5）聚酰胺的量为3kg；6）S-C温拌剂的量为6kg，该S-C温拌剂是由2.88kg的聚乙烯蜡、2.88kg的硬脂酸钙、0.12kg的二氧化硅混合后，在加热到140℃后，经过挤出、造粒制备而成，其中聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃，二氧化硅采用白色粉末状，且比重在2.319～2.653之间，熔点为1750℃的二氧化硅。
先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将47kg糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加3kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、40kg的石油树脂、1kg的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、3kg的聚酰胺、6kg的S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。
实施例2：生产100kg温拌型彩色沥青胶结料采用的原料如下：1）糠醛抽出油的重量为:51kg，该糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃为40.8kg，烷烃为7.14kg，焦质沥青为6.12kg；2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的量为3kg；3）石油树脂的量为36kg；4）乙烯醋酸乙烯酯共聚物的量为1kg，该乙烯醋酸乙烯酯共聚物由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得；5）聚酰胺的量为3kg；6）S-C温拌剂的量为6kg，该S-C温拌剂是由2.94kg的聚乙烯蜡、2.94kg的硬脂酸钙、0.24kg的二氧化硅混合后，在加热到140℃后，经过挤出、造粒制备而成，其中聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃，二氧化硅采用白色粉末状，且比重在2.319～2.653之间，熔点为1750℃的二氧化硅。
先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将51kg糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加3kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、36kg的石油树脂、1kg的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、3kg的聚酰胺、6kg的S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。
实施例3：生产100kg温拌型彩色沥青胶结料采用的原料如下：1）糠醛抽出油的重量为:50 kg，该糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃为37.5kg，烷烃为7kg，焦质沥青为6kg；2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的量为3kg；3）石油树脂的量为37kg；4）乙烯醋酸乙烯酯共聚物的量为1kg，该乙烯醋酸乙烯酯共聚物由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得；5）聚酰胺的量为3kg；6）S-C温拌剂的量为6kg，该S-C温拌剂是由2.88kg的聚乙烯蜡、2.94kg的硬脂酸钙、0.24kg的二氧化硅混合后，在加热到140℃后，经过挤出、造粒制备而成，其中聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃，二氧化硅采用白色粉末状，且比重在2.319～2.653之间，熔点为1750℃的二氧化硅。
先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将50kg糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加3kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、37kg的石油树脂、1kg的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、3kg的聚酰胺、6kg的S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。
实施例4：生产100kg温拌型彩色沥青胶结料采用的原料如下：1）糠醛抽出油的重量为:49 kg，该糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃为39.2kg，烷烃为5.88kg，焦质沥青为3.92kg；2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的量为3kg；3）石油树脂的量为38.5kg；4）乙烯醋酸乙烯酯共聚物的量为0.5kg，该乙烯醋酸乙烯酯共聚物由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得；5）聚酰胺的量为3kg；6）S-C温拌剂的量为6kg，该S-C温拌剂是由2.88kg的聚乙烯蜡、2.94kg的硬脂酸钙、0.12kg的二氧化硅混合后，在加热到140℃后，经过挤出、造粒制备而成，其中聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃，二氧化硅采用白色粉末状，且比重在2.319～2.653之间，熔点为1750℃的二氧化硅。
先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将49kg糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加3kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、38.5kg的石油树脂、1kg的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、3kg的聚酰胺、6kg的S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。
实施例5：生产100kg温拌型彩色沥青胶结料采用的原料如下：1）糠醛抽出油的重量为:48.5 kg，该糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃为36.375kg，烷烃为5.82kg，焦质沥青为5.82kg；2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的量为3.5kg；3）石油树脂的量为38kg；4）乙烯醋酸乙烯酯共聚物的量为1kg，该乙烯醋酸乙烯酯共聚物由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得；5）聚酰胺的量为3kg；6）S-C温拌剂的量为6kg，该S-C温拌剂是由2.94kg的聚乙烯蜡、2.94kg的硬脂酸钙、0.24kg的二氧化硅混合后，在加热到140℃后，经过挤出、造粒制备而成，其中聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃，二氧化硅采用白色粉末状，且比重在2.319～2.653之间，熔点为1750℃的二氧化硅。
先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将48.5kg糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加3.5kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、38kg的石油树脂、1kg的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、3kg的聚酰胺、6kg的S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。
实施例6：生产100kg温拌型彩色沥青胶结料采用的原料如下：1）糠醛抽出油的重量为:49kg，该糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃为39.2kg，烷烃为6.86kg，焦质沥青为6.86kg；2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的量为4kg；3）石油树脂的量为37kg；4）乙烯醋酸乙烯酯共聚物的量为1kg，该乙烯醋酸乙烯酯共聚物由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得；5）聚酰胺的量为3kg；6）S-C温拌剂的量为6kg，该S-C温拌剂是由2.88kg的聚乙烯蜡、2.94kg的硬脂酸钙、0.24kg的二氧化硅混合后，在加热到140℃后，经过挤出、造粒制备而成，其中聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃，二氧化硅采用白色粉末状，且比重在2.319～2.653之间，熔点为1750℃的二氧化硅。
先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将50kg糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加3kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、37kg的石油树脂、1kg的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、3kg的聚酰胺、6kg的S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。
实施例7：生产100kg温拌型彩色沥青胶结料采用的原料如下：1）糠醛抽出油的重量为:49.5kg，该糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃为37.125kg，烷烃为5.94kg，焦质沥青为6kg；2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的量为3kg；3）石油树脂的量为37kg；4）乙烯醋酸乙烯酯共聚物的量为0.5kg，该乙烯醋酸乙烯酯共聚物由乙烯和乙烯基醋酸盐共聚而制得；5）聚酰胺的量为3kg；6）S-C温拌剂的量为6kg，该S-C温拌剂是由2.88kg的聚乙烯蜡、2.94kg的硬脂酸钙、0.24kg的二氧化硅混合后，在加热到140℃后，经过挤出、造粒制备而成，其中聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃，二氧化硅采用白色粉末状，且比重在2.319～2.653之间，熔点为1750℃的二氧化硅。
先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将50kg糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加3kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、37kg的石油树脂、1kg的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、3kg的聚酰胺、6kg的S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。

Claims (7)

1.一种温拌型彩色沥青胶结料，其特征在于：是由重量百分比为46-52.5%的糠醛抽出油、重量百分比为3-4%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、重量百分比为35-40%的石油树脂、重量百分比为0.5-1%的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、重量百分比为3%的聚酰胺、重量百分比为6%的S-C温拌剂混合搅拌剪切制备而成，所述的S-C温拌剂是由重量百分比为48-49%的聚乙烯蜡、重量百分比为48-49%的硬脂酸钙、重量百分比为2-4%的二氧化硅混合熔融、挤出、造粒制备而成。
2.根据权利要求1所述的温拌型彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的二氧化硅为白色粉末状，比重为2.319～2.653，熔点为1750℃。
3.根据权利要求1所述的温拌型彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的聚乙烯蜡是指平均分子量在2000-2500，且化学结构为较短侧链的长链脂肪族烃。
4.    根据权利要求1所述的温拌型彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为星型结构。
5.根据权利要求1所述的温拌型彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的石油树脂采用市场可以采购到的10#的石油树脂。
6.    根据权利要求1所述的温拌型彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的糠醛抽出油是一种溶剂提取法得到的芳烃副产品，其中芳烃重量百分比为75-80%、烷烃的重量百分比为12-14%和焦质沥青的重量百分比为8-12%。
7.    一种如权利要求1所述的温拌型彩色沥青胶结料的制备工艺，其特征在于：其制备工艺如下：先将搅拌设备清理干净，然后通过输料管道将糠醛抽出油加入到搅拌设备中，接着将糠醛抽出油加热至170℃，然后依次添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、石油树脂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺、S-C温拌剂，在添加过程中搅拌设备进行搅拌，同时保持温度不低于170℃，搅拌过程在7小时，然后经过搅拌剪切。
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