CN103232713A - 一种大孔径透水型沥青及其制备方法 - Google Patents

一种大孔径透水型沥青及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大孔径透水型沥青，其按重量份组成为：重交沥青81～86份，相容剂1.0～10份，高聚物改性剂0.8～3份，无机酸0.5～4.0份。该大孔径透水型沥青软化点>80℃，5℃延度>30cm，15℃延度>80cm，针入度>40（0.1mm，25℃），60℃动力粘度大于2万pa.s，粘韧性≥20N.M，韧性≥15N.M，具有确保透水沥青混合料中集料对集料之间有良好的粘结力作用，满足多雨地区对大孔径透水型沥青的特殊要求。本发明还公开了该大孔径透水型沥青的制备方法，该方法采用氧化改性工艺，选择适宜的基础原料及工艺条件，通过向加热熔融的重交沥青中加入高聚物改性剂、无机酸和相容剂，并经通风、发育制成大孔径透水型沥青产品，过程较为简单，容易控制，成本低。

Description

一种大孔径透水型沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种柔性基层用大孔径透水型沥青，以及该大孔径透水型沥青的制备方法。
背景技术
透水型沥青路面具有环保、热稳定性好、成本低、降噪等优点，为我国路面结构组合提供了更佳的选择。由于透水型沥青路面是一种大孔隙结构,从目前国内外的技术现状看,要保证其强度、抗飞散、抗水损坏和车辙以及耐久性等各方面性能，采用多级沥青胶结料或其他高粘度改性沥青都是相对理想的解决方案。然而，目前使用的沥青胶结料存在不同程度的缺陷：粘接力较差、改性剂加入量大、成本高、反应过程较难控制、流程复杂以及高低温性能不稳定等。
发明内容
基于上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种大孔径透水型沥青，该大孔径透水型沥青可以作为透水型沥青路面胶结料进行使用，满足多雨地区对透水型沥青的特殊要求；本发明的另一目的在于提供该大孔径透水型沥青的制备方法。
其技术解决方案是：
一种大孔径透水型沥青，其是由下述重量份配比的原料组成：重交沥青81～86份，高聚物改性剂0.8～3份，相容剂1～10份，无机酸0.5～4份。
上述大孔径透水型沥青的软化点>80℃，5℃延度>30cm，15℃延度>80cm，针入度>40（0.1mm，25℃），60℃动力粘度大于2万pa.s，粘韧性≥20N.M，韧性≥15N.M。
上述重交沥青符合JTG F40-2004中道路石油沥青技术要求。
上述高聚物改性剂优选为岳阳石化791-H型、韩国产LG501型或山东显元化工科技有限公司生产的粉末丁苯橡胶。
上述相容剂优选为中海油公司产的减三线抽出油，减三线抽出油优选如下质量指标：饱和分35%、芳香分47%、胶质12%及沥青质6%。
上述无机酸优选多聚磷酸或盐酸。
上述大孔径透水型沥青的制备方法，包括如下步骤：
（1）按上述重量份配比分别称取重交沥青、高聚物改性剂、相容剂与无机酸，将重交沥青熔化，并将其继续加热到230～240℃；
（2）通风：将高聚物改性剂、相容剂与无机酸同时加入到熔融的沥青中，然后进行通风2～6h；
（3）发育：将通风完的样品先在转速3000～5000r/min的条件下剪切1～3h，然后在600～1200r/min的条件下搅拌1～6h，剪切及搅拌过程均控制温度为180～200℃，制得大孔径透水型沥青。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明制得的柔性基层用大孔径透水型沥青的软化点>80℃，5℃延度≥30cm，15℃延度≥80cm，针入度≥40（0.1mm，25℃），60℃动力粘度大于2万pa.s，粘韧性≥20N.M，韧性≥15N.M，具有确保透水沥青混合料中集料对集料之间有良好的粘结力作用，满足多雨地区对大孔径透水型沥青的特殊要求，而且高低温性能稳定，可提高沥青路面的高温抗车辙性能及透水能力等；
（2）本发明还提供一种制备大孔径透水型沥青的方法，该方法采用氧化改性工艺，选择适宜的基础原料及工艺条件，通过向加热熔融的重交沥青中加入高聚物改性剂、无机酸和相容剂，并经通风、发育制成大孔径透水型沥青产品，过程较为简单，容易控制，成本低。
具体实施方式
本发明大孔径透水型沥青是在重交沥青中添加适量的高聚物改性剂、相容剂以及无机酸，并经通风、发育步骤制得。其中高聚物改性剂具有改善沥青产品延度、提高样品软化点的作用，相容剂可以使高聚物改性剂具有更好的分散溶胀在沥青样品中的作用，无机酸的使用可以提高样品软化点，在通风条件下，其使用加速了沥青样品软化点升高的速率，制备出的透水沥青产品其与集料的粘结力更强，并且其使用可以降低高聚物改性剂的加入量，起到节约成本的目的。
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
按重量称取：重交沥青85份，岳阳石化791-H型高聚物改性剂1.7份，上海润捷化学制品有限公司生产的盐酸1.7份，中海油公司产的减三线抽出油8份。
首先将重交沥青加热至163℃熔化，沥青熔化后再将其继续加热到230～240℃。然后将盐酸、791-H型高聚物改性剂及相容剂减三线抽出油同时加入到熔融的重交沥青中通风3小时，风量控制为2L/min.kg。再将通风好的沥青样品先在转速4000r/min的条件下剪切1.5h，然后在600r/min的条件下搅拌5h，剪切及搅拌过程均控制温度为190℃，制得大孔径透水型沥青。
实施例2
按重量称取：重交沥青85份，岳阳石化791-H型高聚物改性剂1.7份，上海润捷化学制品有限公司生产的盐酸1.7份，中海油公司产的减三线抽出油1份。
首先将重交沥青加热至163℃熔化，沥青熔化后再将其继续加热到230～240℃。然后将盐酸、791-H型高聚物改性剂及相容剂减三线抽出油同时加入到熔融的重交沥青中通风4小时，风量控制为2L/min.kg。再将通风好的沥青样品先在转速5000r/min的条件下剪切1.5h，然后在800r/min的条件下搅拌6h，剪切及搅拌过程均控制温度为180℃，制得大孔径透水型沥青。
实施例3
按重量称取：重交沥青85份，粉末丁苯橡胶改性剂0.8份，多聚磷酸2.6份，中海油公司产的减三线抽出油1.2份。
首先将重交沥青加热至163℃熔化，沥青熔化后再将其继续加热到230～240℃。然后将无机酸、粉末丁苯橡胶改性剂及相容剂碱三线抽出油同时加入到熔融的重交沥青中通风5小时，风量控制为2L/min.kg。再将通风好的沥青样品先在转速3000r/min的条件下剪切2h，然后在1200r/min的条件下搅拌2h，剪切及搅拌过程均控制温度为190℃，制得大孔径透水型沥青。
对实施例1～3中制得的大孔径透水型沥青进行性能测试，结果如下表1所示。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3
软化点(环球法)，℃ 82.2 86.3 80.0
针入度,0.1mm25℃ 51 47 53.5
延度,cm,5℃,5cm/min 32.1 30.6 34.2
延度,cm,15℃,5cm/min 87 96 >100
60℃动力粘度，Pa.s 23300 26000 22700
粘韧性，N.m 24.3 25.1 22.0
韧性，N.m 18.1 19.0 15.0
闪点，℃ >260 >260 >260
薄膜加热质量损失% 0.08 0.06 0.08
薄膜加热针入度比% 76 80 78
实施例4
按重量称取：重交沥青85份，LG501型高聚物改性剂3份，多聚磷酸4份，中海油公司产的减三线抽出油10份。
首先将重交沥青加热至熔化并将其继续加热到230～240℃。然后将多聚磷酸、LG501型高聚物改性剂及相容剂碱三线抽出油同时加入到熔融的重交沥青中通风3小时，风量控制为2L/min.kg。再将通风好的沥青样品先在转速4500r/min的条件下剪切2h，然后在800r/min的条件下搅拌3h，剪切及搅拌过程均控制温度为200℃，制得大孔径透水型沥青。
实施例5
按重量称取：重交沥青85份，粉末丁苯橡胶改性剂2份，盐酸3份，中海油公司产的减三线抽出油5份。
首先将重交沥青加热至熔化并将其继续加热到230～240℃。然后将盐酸、粉末丁苯橡胶改性剂及相容剂碱三线抽出油同时加入到熔融的重交沥青中通风4小时，风量控制为2L/min.kg。再将通风好的沥青样品先在转速4500r/min的条件下剪切3h，然后在900r/min的条件下搅拌1h，剪切及搅拌过程均控制温度为180～200℃，制得大孔径透水型沥青。
实施例6
按重量称取：重交沥青85份，粉末丁苯橡胶改性剂2.5份，多聚磷酸0.5份，中海油公司产的减三线抽出油3份。
首先将重交沥青加热至熔化并将其继续加热到230～240℃。然后将多聚磷酸、粉末丁苯橡胶改性剂及相容剂碱三线抽出油同时加入到熔融的重交沥青中通风5小时，风量控制为2L/min.kg。再将通风好的沥青样品先在转速4000r/min的条件下剪切1h，然后在1000r/min的条件下搅拌3h，剪切及搅拌过程均控制温度为200℃，制得大孔径透水型沥青。
表2
项目 实施例4 实施例5 实施例6
软化点(环球法)，℃ 91.2 90.3 87.0
针入度,0.1mm,25℃ 48 50 53.5
延度,cm,5℃,5cm/min 30.8 33.6 37.2
延度,cm,15℃,5cm/min 83 85 92
60℃动力粘度，Pa.s 31300 30290 29800
粘韧性，N.m 22.7 29.1 27.0
韧性，N.m 16.5 18.7 17.0
闪点，℃ >260 >260 >260
薄膜加热质量损失% 0.12 0.16 0.18
薄膜加热针入度比% 89 90 87
由表1、表2可看出，本发明所得大孔径透水型沥青的软化点>80℃，5℃延度≥30cm，15℃延度≥80cm，针入度≥40（0.1mm，25℃），60℃动力粘度大于2万Pa.s，粘韧性≥20N.M，韧性≥15N.M，符合相关技术要求，可以作为透水型沥青路面胶结料进行使用，满足多雨地区对透水型沥青的特殊要求。

Claims (6)

1.一种大孔径透水型沥青，其特征在于它是由下述重量份配比的原料组成：重交沥青81～86份，高聚物改性剂0.8～3份，相容剂1～10份，无机酸0.5～4份。
2.根据权利要求1所述的一种大孔径透水型沥青，其特征在于：所述大孔径透水型沥青的软化点>80℃，5℃延度>30cm，15℃延度>80cm，针入度>40，60℃动力粘度大于2万pa.s，粘韧性≥20N.M，韧性≥15N.M。
3.根据权利要求1所述的一种大孔径透水型沥青，其特征在于：所述高聚物改性剂为岳阳石化791-H型、韩国产LG501型或山东显元化工科技有限公司生产的粉末丁苯橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种大孔径透水型沥青，其特征在于：所述相容剂为减三抽出油。
5.根据权利要求1所述的一种大孔径透水型沥青，其特征在于：所述无机酸为多聚磷酸或盐酸。
6.权利要求1所述的一种大孔径透水型沥青的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）按上述重量份配比分别称取重交沥青、高聚物改性剂、相容剂与无机酸，将重交沥青熔化，并将其继续加热到230～240℃；
（2）通风：将高聚物改性剂、相容剂与无机酸同时加入到熔融的沥青中，然后进行通风2～6h；
（3）发育：将通风完的样品先在转速3000～5000r/min的条件下剪切1～3h，然后在600～1200r/min的条件下搅拌1～6h，剪切及搅拌过程均控制温度为180～200℃，制得大孔径透水型沥青。
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