CN103849154B - 一种复合型路用沥青改性剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合型路用沥青改性剂，由以下质量百分比的原料制成：金云母26％～75％，玻化微珠23.4％～72.3％，偶联剂0.5％～2％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。本发明复合型路用沥青改性剂具有显著的热拌减排功效，能有效降低沥青烟的释放量，改善道路施工及使用环境，提高沥青的路用性能，原材料无毒无害，具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的要求。

Description

一种复合型路用沥青改性剂
技术领域
本发明属于沥青改性材料技术领域，具体涉及一种复合型路用沥青改性剂。
背景技术
沥青烟是一种特殊的污染物，所含多环芳烃能够通过皮肤接触或呼吸系统吸入，对人体危害很大。沥青混合料在热拌以及摊铺过程中会产生大量的沥青烟等有害气体，严重污染大气环境，对施工人员健康不利。因此，通过一定技术措施降低沥青烟和废气的排放量显得尤为重要。温拌技术在一定程度上能够解决拌和温度高、沥青烟排放大的问题，然而目前推广使用的有机温拌剂，添加后对沥青混合料路用性能尤其是低温性能影响较大。
因此，开发一种复合型路用沥青改性剂，对于解决热拌沥青混合料的污染问题，保证沥青路用性能，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种复合型路用沥青改性剂。该复合型路用沥青改性剂能有效降低沥青烟的释放量，改善道路施工及使用环境，提高沥青的路用性能，原材料无毒无害，具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复合型路用沥青改性剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：金云母26％～75％，玻化微珠23.4％～72.3％，偶联剂0.5％～2％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
上述的一种复合型路用沥青改性剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：金云母35％～65％，玻化微珠33％～64％，偶联剂0.5％～2％。
上述的一种复合型路用沥青改性剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：金云母53.3％，玻化微珠45.2％，偶联剂1.5％。
本发明复合型路用沥青改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为20％～30％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本发明复合型路用沥青改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将沥青加热至130℃～150℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，复合型路用沥青改性剂与沥青的重量比为(10～40)∶100，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青；所述沥青可为普通基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青或天然橡胶改性沥青。
本发明复合型路用沥青改性剂由金云母、玻化微珠和单烷氧基型钛酸酯偶联剂组成，首先采用单烷氧基型钛酸酯偶联剂将金云母与玻化微珠充分混合均匀，以形成统一的结构空间体系。本发明改性剂与沥青混合后，通过物理混溶，改性剂能够以独立的微颗粒态均匀地分散于沥青中，形成一种多相分散体系。并且，由于本发明改性剂组分中特有的多孔、内表面积大等特殊结构形态，会产生吸附作用，从而达到显著的热拌减排效果。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明复合型路用沥青改性剂具有显著的热拌减排功能，能有效降低沥青烟释放量，改善道路施工及使用环境。本发明复合型路用沥青改性剂具有优良的路用性能，施工工艺简单。
2、本发明采用的原材料无毒无害，分布广泛，容易获取。
3、本发明复合型路用沥青改性剂具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的要求。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例复合型路用沥青改性剂由以下质量百分比的原料制成：金云母26％，玻化微珠72.3％，偶联剂1.7％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
本实施例改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为22％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本实施例改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将普通基质沥青加热至150℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，沥青与复合型路用沥青改性剂的重量比为100:10，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青。
实施例2
本实施例复合型路用沥青改性剂由以下质量百分比的原料制成：金云母35％，玻化微珠64％，偶联剂1％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
本实施例改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为22％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本实施例改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将SBS改性沥青加热至150℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，沥青与复合型路用沥青改性剂的重量比为100:15.2，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青。
实施例3
本实施例复合型路用沥青改性剂由以下质量百分比的原料制成：金云母46％，玻化微珠53.5％，偶联剂0.5％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
本实施例改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为26％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本实施例改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将SBR改性沥青加热至140℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，沥青与复合型路用沥青改性剂的重量比为100:19.6，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青。
实施例4
本实施例复合型路用沥青改性剂由以下质量百分比的原料制成：金云母53.3％，玻化微珠45.2％，偶联剂1.5％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
本实施例改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为26％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本实施例改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将天然橡胶改性沥青加热至140℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，沥青与复合型路用沥青改性剂的重量比为100:24.7，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青。
实施例5
本实施例复合型路用沥青改性剂由以下质量百分比的原料制成：金云母59％，玻化微珠39.7％，偶联剂1.3％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
本实施例改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为24％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本实施例改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将100份普通基质沥青加热至135℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，沥青与复合型路用沥青改性剂的重量比为100:29.8，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青。
实施例6
本实施例复合型路用沥青改性剂由以下质量百分比的原料制成：金云母65％，玻化微珠33％，偶联剂2％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
本实施例改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为24％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本实施例改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将SBS改性沥青加热至135℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，沥青与复合型路用沥青改性剂的重量比为100:34.6，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青。
实施例7
本实施例复合型路用沥青改性剂由以下质量百分比的原料制成：金云母75％，玻化微珠23.4％，偶联剂1.6％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
本实施例改性剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将金云母与玻化微珠搅拌均匀，得到混合物；
步骤二、用质量百分比浓度为30％的乙醇溶液对偶联剂进行稀释，然后将步骤一中所述混合物加入偶联剂的乙醇稀释液中搅拌均匀，并常温浸泡1h；
步骤三、将步骤二中浸泡后的混合物加热烘干至恒重，然后自然冷却至室温，得到复合型路用沥青改性剂。
利用本实施例改性剂制备复合路用改性沥青的方法为：将SBR改性沥青加热至130℃，然后将本发明复合型路用沥青改性剂加入加热的沥青中，沥青与复合型路用沥青改性剂的重量比为100:40，持续搅拌1.5h使分散均匀，得到复合路用改性沥青。
对比例1
本对比例路用沥青改性剂与实施例1的不同之处仅在于:不含玻化微珠。
本对比例路用沥青改性剂的制备方法与实施例1相同。
利用本对比例改性剂制备路用改性沥青的方法与实施例1相同。
对比例2
本对比例路用沥青改性剂与实施例1的不同之处仅在于:不含金云母。
本对比例路用沥青改性剂的制备方法与实施例1相同。
利用本对比例改性剂制备路用改性沥青的方法与实施例1相同。
为了验证本发明复合型路用沥青改性剂的热拌减排效果，本发明根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJE20-2011)的相关规定对改性沥青进行基本性能试验，并且参照《建筑材料燃烧或分解的烟密度等级试验方法》(GB/T8627)的相关规定对改性沥青进行烟密度试验，具体试验数据如表1所示。
表1路用改性沥青试验数据
由表1可知，利用本发明改性剂制备的复合路用改性沥青，其针入度、延度和软化点均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的相关技术要求。并且通过对比试验可知，金云母和玻化微珠能够发挥协同增效作用，使复合型路用沥青改性剂表现出优良的改性效果。利用本发明改性剂制备的复合路用改性沥青具有优异的热拌减排效果；并且，复合型路用沥青改性剂的改性效果随金云母、玻化微珠掺量的增加而提高，沥青烟浓度降低，减排率升高。
综上所述，本发明复合型路用沥青改性剂具有显著的热拌减排功效，能有效降低沥青烟的释放量，改善道路施工及使用环境，提高沥青的路用性能，原材料无毒无害，具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种复合型路用沥青改性剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：金云母35％～65％，玻化微珠33％～64％，偶联剂0.5％～2％；所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂。
2.根据权利要求1所述的一种复合型路用沥青改性剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：金云母53.3％，玻化微珠45.2％，偶联剂1.5％。
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