CN102766338A - 一种道路用宽温域改性沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份组分组成：基质沥青80~90份、SBS改性剂1~6份、活化废轮胎橡胶粉10~30份、轻质油2~6份、萜烯树脂0.1~0.5份、单质硫0.1~0.5份。本发明具有高温不流淌，低温不开裂的良好性能，使用温度范围可以达到100℃以上；其制备方法简单，可以直接在原有SBS改性剂生产装置上直接进行生产，节约生产设备的成本投入。

Description

一种道路用宽温域改性沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性沥青及其制备方法，尤其涉及一种道路用宽温域改性沥青及其制备方法。
背景技术
沥青是一种粘弹性的材料，广泛应用于道路面层的铺筑，具有行车舒适，易修复、寿命长等诸多优点。但是普通道路石油沥青使用温度范围狭窄，高温下发生流动变形，导致路面车辙病害发生，而低温下又容易产生裂缝，所以改性沥青作为一种路面新材料出现，很好地解决了上述问题。但是通常情况下，改性沥青的使用温度范围仅为80℃左右，例如常用的PG64-22，其温度使用范围为86℃。对于温差较大地区，例如甘肃河西戈壁地区，夏天白天气温高达40℃以上，晚上则会降至0℃以下，而路面温度白天会高达70℃，冬季低温可达-30℃，采用普通的改性沥青会很快发生车辙以及裂缝等病害，导致道路质量下降，服役寿命缩短，而如果一味的增加改性剂掺量，又会导致沥青施工性能降低，质量不稳定等后果。
申请号为201010522786.5的专利提到采用丁苯橡胶和聚乙烯蜡作为原材料制备宽温域改性沥青，虽然介绍其5℃延度大于150cm，但是由于聚乙烯蜡的加入，使改性沥青脆点上升，反而降低了低温性能。
因此，亟需一种适宜于温差较大的地区铺筑沥青路面的改性沥青。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高温不流淌、低温不开裂的道路用宽温域改性沥青。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供该改性沥青的制备方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种道路用宽温域改性沥青，其特征在于：它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青80~90份、SBS改性剂1~6份、活化废轮胎橡胶粉10~30份、轻质油2~6份、萜烯树脂0.1~0.5份、单质硫0.1~0.5份。
所述基质沥青是指90号或110号普通道路石油沥青。
所述SBS改性剂为星型SBS或线型SBS。
所述活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为45~65%。
所述轻质油为芳烃油、导热油、抽出油中的一种或几种组合。
如上所述的一种道路用宽温域改性沥青的制备方法，其特征在于：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到160℃~180℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟200~500转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟4000~7000转的速度高速剪切0.5~1.5小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟200~500转的速度搅拌5~10小时即得。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明主要由基质沥青、热塑性弹性体以及活化橡胶粉组成，较大的扩展了改性沥青的弹性和塑性范围，具有高温不流淌，低温不开裂的良好性能，使用温度范围可以达到100℃以上（参见表1）。
表1：宽温域改性沥青的性能指标
Figure 589607DEST_PATH_IMAGE001
从表1可以看出，本发明宽温域改性沥青软化点高，延度大，具有良好的高温抗流变性能和低温延展性能，PG分级结果表明，其使用温度范围超过了100℃，适用于昼夜或四季温差较大地区的道路铺筑，如甘肃河西戈壁地区或沙漠地区铺筑沥青路面。
2、本发明采用了活化废轮胎橡胶粉，在降低成本的同时，又消耗了固体废弃物，是一种绿色道路材料。
3、本发明制备方法简单，可以直接在原有SBS改性沥青生产装置上直接进行生产，节约生产设备的成本投入。
具体实施方式
实施例1    一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青80份、SBS改性剂1份、活化废轮胎橡胶粉30份、轻质油6份、萜烯树脂0.5份、单质硫0.1份。
其中：基质沥青是指90号普通道路石油沥青。
SBS改性剂为星型SBS。
活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为45%。
轻质油为芳烃油。
该道路用宽温域改性沥青的制备方法是指：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到160℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟200转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟4000转的速度高速剪切0.5小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟200转的速度搅拌10小时即得。
实施例2    一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青85份、SBS改性剂2份、活化废轮胎橡胶粉20份、轻质油4份、萜烯树脂0.3份、单质硫0.2份。
其中：基质沥青是指110号普通道路石油沥青。
SBS改性剂为线型SBS。
活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为65%。
轻质油为导热油。
该道路用宽温域改性沥青的制备方法是指：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到180℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟500转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟7000转的速度高速剪切1.5小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟500转的速度搅拌5小时即得。
实施例3    一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青90份、SBS改性剂5份、活化废轮胎橡胶粉10份、轻质油2份、萜烯树脂0.1份、单质硫0.5份。
其中：基质沥青是指90号普通道路石油沥青。
SBS改性剂为星型SBS。
活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为55%。
轻质油为抽出油。
该道路用宽温域改性沥青的制备方法是指：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到170℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟350转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟5000转的速度高速剪切1小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟350转的速度搅拌7小时即得。
实施例4    一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青80份、SBS改性剂6份、活化废轮胎橡胶粉15份、轻质油2份、萜烯树脂0.2份、单质硫0.2份。
其中：基质沥青是指110号普通道路石油沥青。
SBS改性剂为线型SBS。
活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为50%。
轻质油为芳烃油、导热油按1：1的质量比（㎏/㎏）混合而成的混合油。
该道路用宽温域改性沥青的制备方法是指：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到165℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟300转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟6000转的速度高速剪切1.5小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟300转的速度搅拌9小时即得。
实施例5    一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青80份、SBS改性剂4份、活化废轮胎橡胶粉20份、轻质油3份、萜烯树脂0.3份、单质硫0.3份。
其中：基质沥青是指90号普通道路石油沥青。
SBS改性剂为星型SBS。
活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为60%。
轻质油为导热油、抽出油按1：1的质量比混合而成的混合油。
该道路用宽温域改性沥青的制备方法是指：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到175℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟400转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟4500转的速度高速剪切1.2小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟400转的速度搅拌6小时即得。
实施例6    一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青85份、SBS改性剂5份、活化废轮胎橡胶粉25份、轻质油5份、萜烯树脂0.5份、单质硫0.2份。
其中：基质沥青是指110号普通道路石油沥青。
SBS改性剂为线型SBS。
活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为50%。
轻质油为芳烃油、抽出油按1：1的质量比混合而成的混合油。
该道路用宽温域改性沥青的制备方法是指：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到180℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟500转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟7000转的速度高速剪切1.5小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟500转的速度搅拌5小时即得。
实施例7    一种道路用宽温域改性沥青，它由下述重量份（kg/kg）组分组成：基质沥青85份、SBS改性剂6份、活化废轮胎橡胶粉30份、轻质油6份、萜烯树脂0.1份、单质硫0.2份。
其中：基质沥青是指90号普通道路石油沥青。
SBS改性剂为星型SBS。
活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为60%。
轻质油为芳烃油、导热油、抽出油按1：1：1的质量比混合而成的混合油。
该道路用宽温域改性沥青的制备方法是指：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到180℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟500转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟7000转的速度高速剪切1.5小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟500转的速度搅拌5小时即得。

Claims (6)

1.一种道路用宽温域改性沥青，其特征在于：它由下述重量份组分组成：基质沥青80~90份、SBS改性剂1~6份、活化废轮胎橡胶粉10~30份、轻质油2~6份、萜烯树脂0.1~0.5份、单质硫0.1~0.5份。
2.如权利要求1所述的一种道路用宽温域改性沥青，其特征在于：所述基质沥青是指90号或110号普通道路石油沥青。
3.如权利要求1所述的一种道路用宽温域改性沥青，其特征在于：所述SBS改性剂为星型SBS或线型SBS。
4.如权利要求1所述的一种道路用宽温域改性沥青，其特征在于：所述活化废轮胎橡胶粉是指轿车内胎磨细胶粉经活化得到的轿车内胎粉，其活化率为45~65%。
5.如权利要求1所述的一种道路用宽温域改性沥青，其特征在于：所述轻质油为芳烃油、导热油、抽出油中的一种或几种组合。
6.如权利要求1所述的一种道路用宽温域改性沥青的制备方法，其特征在于：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到160℃~180℃，依次加入SBS改性剂、活化废轮胎橡胶粉、轻质油，并以每分钟200~500转的速度搅拌1小时使其升温至190±5℃，再以每分钟4000~7000转的速度高速剪切0.5~1.5小时使其降温至180℃，最后加入萜烯树脂和单质硫，以每分钟200~500转的速度搅拌5~10小时即得。
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