CN102295819A - 一种彩色铺面用胶结料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色铺面用胶结料及其制造方法。其组分主要包括：重质矿物油，石油树脂C5和/或C9，SBR，SBS，PE、PP和/或PS。其制造方法包括如下步骤：首先往反应釜内加入物料并搅拌混合，然后使用高速剪切机进行剪切，随后排出由搅拌产生的气泡制得成品胶结料。本发明的彩色铺面用胶结料具有较好的感温性能、高温抗变形性能和低温抗裂变性能。

Description

一种彩色铺面用胶结料及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种路面材料，尤其涉及一种彩色铺面用胶结料及其制造方法。

【背景技术】

随着我国经济的进一步发展，彩色沥青路面的应用范围会越来越大，它对于美化环境，促进交通工程的安全管理，有积极作用。彩色沥青路面的主要原理即是采用彩色铺面用胶结料，通过各种加入颜色使其具有所需要的颜色。彩色铺面用胶结料的力学性能与流变性能与一般的道路用重交通沥青相似，好的彩色铺面用胶结料应当满足以下多方面的要求如：感温性能、抗车辙性性能、抗裂变性能等。提供一种使用性能优良的彩色铺面用胶结料，以延长使用寿命，改善使用效果，正是社会所需求的。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有更好的感温性能、抗高温变形性能、抗低温裂变性能的彩色铺面用胶结料及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种彩色铺面用胶结料，包括以下组分及其重量份为：

重质矿物油                     30～60份；

石油树脂C5和/或C9              30～50份；

丁苯橡胶SBR                    3～7份；

热塑性弹性体SBS                3～6份；

聚烯烃PE、PP和/或聚苯乙烯PS    2～7份。

作为本发明的一种改进，所述的彩色铺面用胶结料还包括重量份为1～3份的抗老化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂。

作为本发明的一种优选方案，所述石油树脂C5占石油树脂总重量的60～100％。

作为本发明的另一种优选方案，所述石油树脂C9占石油树脂总重量的28～100％。

一种实现本发明的彩色铺面用胶结料的制造方法，包括以下步骤：

1)往反应釜内加入设定重量份的重质矿物油，C5和/或C9，SBR，SBS，PE、PP和/或PS，并升温搅拌混合；

2)使用剪切机对加入的物料进行剪切；

3)排出由搅拌产生的气泡，制得成品胶结料。

作为本发明制造方法的一种改进，其步骤还包括：在步骤1)往反应釜内加入设定重量份的抗老化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂。

作为本发明制造方法的一种优选方案，其具体步骤为：

1)在反应釜为常温时加入所述的重质矿物油，在升温至150度时加入所述的石油树脂C5和/或C9，再次升温至150度时加入所述的丁苯橡胶SBR，热塑性弹性体SBS，聚烯烃PE、PP和/或聚苯乙烯PS，升温至180度时加入所述的抗老化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂，在搅拌速度为100～120r/min条件下对上述物料进行搅拌混合；

2)使用剪切机在剪切速度为3000～4500r/min、温度为160～220度的条件下，对上述步骤加入的物料剪切2～3小时，之后保温反应3～6小时。

3)利用高压真空排出由搅拌产生的气泡，制得成品胶结料；

4)在反应釜降温至130度时，将所述成品胶结料从反应釜内取出。

本发明的彩色铺面用胶结料是利用丁苯橡胶SBR和热塑性弹性体SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)在高温下通过高速剪切机作用，双重改性以重质矿物油为分散介质，石油树脂C5或C9、塑料助剂(聚烯烃PE、PP、聚苯乙烯PS)等为分散相的胶体，达到提高胶结料的各项物理性能，以满足非机动车道或机动车道用热拌热铺彩色铺面用胶结料的技术要求。

胶体粒子进入改性剂网格后使得改性剂分子链间距增大，既起到了增塑作用使改性剂的力学性能得到改善，又使得改性剂由于吸收了胶体粒子而溶胀。在高分子改性剂的表面容易形成表面吸附层，根据相似相容原理，使的改性剂和胶体粒子能够形成良好的过渡结合，从而达到更好的混溶性。改性剂吸收了部分胶体粒子，使得胶结料中的极性组分含量相对上升，从而增大分子间作用力，提高内聚力。溶胀以后的改性剂微粒，在高速剪切机的作用下，均匀的分散在胶结料中，使得不同材料的性质互补形成镶嵌共混物。在低温时，镶嵌的高分子物质吸收消耗了破坏应力，高分子的变形性提高了改性胶结料的抗裂变性能。在高温下，改性剂微粒及其表面层所吸附的沥青吸附层又起到阻碍胶结料分子运动的作用，提高了抗高温变形、抗车辙性能。改性剂在热胶结料中呈随机分布状态，当胶结料冷却以后，由于交联点作用，形成三维立体网状结构。网格之间的强烈相互作用限制了胶结料质点间的位移和胶体的流动性，提高胶结料的内聚力和柔韧性，对变形、龟裂、车辙等有良好的阻抗性能，从而提高胶结料的感温性能、高温稳定性、抗低温脆裂性能。

使用本发明的彩色铺面用胶结料生产出的热拌热铺彩色沥青混合料具有良好的水稳定性、高温抗车辙性能、低温抗裂性能和抗疲劳性能。

【具体实施方式】

本发明的彩色铺面用胶结料的组分及其制造方法步骤如下：

1)物料混合：所用物料份数为重量份

a)准备反应釜，釜内低速搅拌，搅拌速度为100～120r/min，使加入的物料充分混合；

b)在常温下向釜内加入30～60份的重质矿物油；

c)升温至150℃，加入30～50份的C5和/或C9石油树脂；

d)再升温至150℃，分别加入热塑性弹性体丁苯橡胶SBR3～7份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS3～6份，塑料2～7份，塑料为PE、PP和/或PS；

e)还可以再升温至180℃，加入抗老化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂共1～3份；

2)在160～220℃温度下，利用高速剪切机，剪切速度3000～4500r/min，剪切2～3小时，保温反应3～6小时；

3)利用高压真空，排出由搅拌产生的气泡，等温度降到130℃时，将成品胶结料从釜内放入到耐高温包装容器中。

实施例1

准备反应釜，釜内低速搅拌，搅拌速度为100r/min，使加入的物料充分混合；在常温下向釜内加入550kg的重质矿物油；升温至150℃，加入250kg的C5、100kg的C9；再升温至150℃，加入SBR 40kg、SBS 30kg、PE 30kg；再升温至180℃，加入抗老化剂10kg、热稳定剂10kg和紫外线稳定剂10kg；在160～220℃温度下，利用高速剪切机，剪切速度3800r/min，剪切3小时，保温反应4小时；再利用高压真空，排出胶结料中的气泡，等温度降到130℃时，得到OP-50热拌热铺机动车道彩色铺面用胶结料，各项性能指标如表一。

表一OP-50热拌热铺机动车道彩色铺面用胶结料性能指标

实施例2：

准备反应釜，釜内低速搅拌，搅拌速度为100r/min，使加入的物料充分混合；在常温下向釜内加入570kg的重质矿物油；升温至150℃，加入200kg的C5、130kg的C9；再升温至150℃，加入SBR 30kg、SBS 35kg、PE 35kg；再升温至180℃，加入抗老化剂10kg、热稳定剂10kg和紫外线稳定剂10kg；在160～220℃温度下，利用高速剪切机，剪切速度4000r/min，剪切3小时，保温反应4小时；再利用高压真空，排出胶结料中的气泡，等温度降到130℃时，得到OP-70热拌热铺非机动车道彩色铺面用胶结料，各项性能指标如表二。

表二OP-70热拌热铺非机动车道彩色铺面用胶结料性能指标

实施例3：

准备反应釜，釜内低速搅拌，搅拌速度为100r/min，使加入的物料充分混合；在常温下向釜内加入600kg的重质矿物油；升温至150℃，加入200kg的C5、100kg的C9；再升温至150℃，加入SBR 40kg、SBS 40kg、PE 20kg；再升温至180℃，加入抗老化剂10kg、热稳定剂10kg和紫外线稳定剂10kg；在160～220℃温度下，利用高速剪切机，剪切速度4200r/min，剪切3小时，保温反应4小时；再利用高压真空，排出胶结料中的气泡，等温度降到130℃时，得到OP-90热拌热铺机动车道彩色铺面用胶结料，各项性能指标如表三。

表三OP-90热拌热铺机动车道彩色铺面用胶结料性能指标

以上所述只是本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种彩色铺面用胶结料，其特征在于，包括以下组分及其重量份为：

重质矿物油                    30～60份；

石油树脂C5和/或C9             30～50份；

丁苯橡胶SBR                   3～7份；

热塑性弹性体SBS               3～6份；

聚烯烃PE、PP和/或聚苯乙烯PS   2～7份。

2.根据权利要求1所述的胶结料，其特征在于：还包括1～3份的抗老化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂。

3.根据权利要求1或2所述的胶结料，其特征在于：所述石油树脂C5占石油树脂总重量的60～100％。

4.根据权利要求1或2所述的胶结料，其特征在于：所述石油树脂C9占石油树脂总重量的28～100％。

5.一种权利要求1至4任一所述的彩色铺面用胶结料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)往反应釜内加入设定重量份的重质矿物油，C5和/或C9，SBR，SBS，PE、PP和/或PS，并升温搅拌混合；

2)使用剪切机对加入的物料进行剪切；

3)排出由搅拌产生的气泡，制得成品胶结料。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：在步骤1)往反应釜内加入设定重量份的抗老化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂，并升温搅拌混合。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，其具体步骤为：

1)在反应釜为常温时加入所述的重质矿物油，在升温至150度时加入所述的C5和/或C9石油树脂，再次升温至150度时加入所述的SBR，SBS，PE、PP和/或PS，升温至180度时加入所述的抗老化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂，在搅拌速度为100～120r/min条件下对上述物料进行搅拌混合；

2)使用剪切机在剪切速度为3000～4500r/min、温度为160～220度的条件下，对上述步骤加入的物料剪切2～3小时，之后保温反应3～6小时；

3)利用高压真空排出由搅拌产生的气泡，制得成品胶结料；

4)在反应釜降温至130度时，将所述成品胶结料从反应釜内取出。