CN103979834A - 一种改性彩色沥青胶结料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性彩色沥青胶结料，是在市售彩色沥青胶结料中，以重量百分数计，加入其重量1～5％的有机改性蒙脱土制得，其中有机改性蒙脱土选DK1、DK2、DK3、DK4、DK5或DK1N型有机改性蒙脱土。实验证实：与改性前相比，本发明的改性彩色沥青胶结料高温稳定性提高，抗老化性能增强，克服了现有彩色沥青胶结料软化点较低、耐老化性能较差等不足，使彩色沥青路面的使用性能和寿命显著提高，有助于一步拓宽彩色沥青路面的应用范围。并且本发明公开的改性彩色沥青胶结料的制备方法工艺简单、成本低，易于实现产业化，极大地方便了城市公交专线、自行车道、便道、广场及其他专用通道彩色沥青路面的铺装和改造。

Description

一种改性彩色沥青胶结料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种改性彩色沥青胶结料及其制备方法，属于道路材料技术领域。

背景技术

长期以来，道路路面大多为黑色(沥青路面)和白色(水泥路面)两种颜色。而“和谐城市”的发展对城市道路和环境提出了更高要求，彩色沥青路面与环境相协调，有助于提高城市整体形象，展现城市风情。

彩色沥青路面是将彩色沥青胶结料、集料、颜料和添加剂在特定温度下拌合而成的彩色沥青混凝土，经过摊铺、碾压而成的具有一定强度和使用功能的彩色沥青混凝土路面。在交通管理方面，彩色沥青路面更具有诱导交通，使交通管理直观化的作用，用颜色指示和区分不同功能的路段或车道，可提高驾驶员的警觉性与识别效果，增加道路通行能力与交通安全。因此，彩色沥青路面较普通沥青混凝土路面在促进道路交通安全和美化道路空间环境方面发挥的作用更为有益。

彩色沥青的主要成分为彩色沥青胶结料，一般为浅色或无色，系采用现代石油化工产品，如芳香油、聚合物、树脂等调配而成，性能与普通沥青相当，再加入某种颜料，即呈现某种色彩。彩色沥青胶结料的软化点一般在50℃左右，高温稳定性较差。有研究表明，与普通沥青相比，彩色沥青的抗老化强度也较差。因此，对彩色沥青胶结料进行改性，提高其高温稳定性和抗老化性能，可进一步拓宽彩色沥青路面的应用范围。

有机改性蒙脱土为层状结构，层间距为纳米级，通过插层作用，可制备聚合物层状硅酸盐纳米复合材料。尽管有机改性蒙脱土在提高传统的普通沥青或SBS改性沥青的高温稳定性和抗老化性方面发挥了重要作用，但是利用其在改善彩色沥青胶结料性能方面尚未见报道或尝试。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种改性彩色沥青胶结料及其制备方法。

本发明所述的改性彩色沥青胶结料，其特征是：在市售彩色沥青胶结料中，以重量百分数计，加入其重量1～5％的有机改性蒙脱土制得。

进一步优选的实施方式是：上述改性彩色沥青胶结料是在市售彩色沥青胶结料中，以重量百分数计，加入其重量3～5％的有机改性蒙脱土制得。

最优选的实施方式是：上述改性彩色沥青胶结料是在市售彩色沥青胶结料中，以重量百分数计，加入其重量3％的有机改性蒙脱土制得。

其中，上述有机改性蒙脱土选DK1、DK2、DK3、DK4、DK5或DK1N型有机改性蒙脱土；优选DK3型有机改性蒙脱土，技术指标是密度1.8g/cm³，表观密度<0.35g/cm³，平均晶片厚度<25nm。

本发明所述改性彩色沥青胶结料的制备方法，其特征是：将彩色沥青胶结料加热至170～180℃，加入其重量1～5％的有机改性蒙脱土，置高速剪切仪中，高速剪切30±5分钟，然后，将温度控制在160～170℃，发育30±5分钟，即得到改性彩色沥青胶结料。

本发明在市售彩色沥青胶结料的基础上，通过添加特定的有机改性蒙脱土获得了改性彩色沥青胶结料，实验证实：与改性前相比，本发明的改性彩色沥青胶结料高温稳定性提高，抗老化性能增强，克服了现有彩色沥青胶结料软化点较低、耐老化性能较差等不足，使彩色沥青路面的使用性能和寿命显著提高，有助于一步拓宽彩色沥青路面的应用范围。并且本发明公开的改性彩色沥青胶结料的制备方法工艺简单、成本低，易于实现产业化，极大地方便了城市公交专线、自行车道、便道、广场及其他专用通道彩色沥青路面的铺装和改造。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。

实施例1：

称取彩色沥青胶结料1000g，加热至170℃。将10g有机改性蒙脱土加入其中，置高速剪切仪中，高速剪切30分钟。然后，将温度控制在160℃，发育30分钟，得到改性彩色沥青胶结料。

上述有机改性蒙脱土是DK3型有机改性蒙脱土，技术指标是密度1.8g/cm³，表观密度<0.35g/cm³，平均晶片厚度<25nm。

利用旋转薄膜烘箱进行老化试验。改性彩色沥青胶结料老化前后物理性能指标见表1。

实施例2：

称取彩色沥青胶结料1000g，加热至175℃。将20g有机改性蒙脱土加入其中，置高速剪切仪中，高速剪切30分钟。然后，将温度控制在165℃，发育30分钟，得到改性彩色沥青胶结料。

上述有机改性蒙脱土是DK3型有机改性蒙脱土，技术指标是密度1.8g/cm³，表观密度<0.35g/cm³，平均晶片厚度<25nm。

利用旋转薄膜烘箱进行老化试验。改性彩色沥青胶结料老化前后物理性能指标见表1。

实施例3：

称取彩色沥青胶结料1000g，加热至180℃。将30g有机改性蒙脱土加入其中，置高速剪切仪中，高速剪切30分钟。然后，将温度控制在170℃，发育30分钟，得到改性彩色沥青胶结料。

上述有机改性蒙脱土是DK3型有机改性蒙脱土，技术指标是密度1.8g/cm³，表观密度<0.35g/cm³，平均晶片厚度<25nm。

利用旋转薄膜烘箱进行老化试验。改性彩色沥青胶结料老化前后物理性能指标见表1。

实施例4：

称取彩色沥青胶结料1000g，加热至180℃。将50g有机改性蒙脱土加入其中，置高速剪切仪中，高速剪切30分钟。然后，将温度控制在165℃，发育30分钟，得到改性彩色沥青胶结料。

上述有机改性蒙脱土是DK3型有机改性蒙脱土，技术指标是密度1.8g/cm³，表观密度<0.35g/cm³，平均晶片厚度<25nm。

利用旋转薄膜烘箱进行老化试验。改性彩色沥青胶结料老化前后物理性能指标见表1。

比较例1：

称取彩色沥青胶结料1000g，加热至170～180℃，高速剪切30分钟。然后，将温度控制在160～170℃，发育30分钟。彩色沥青胶结料老化前后物理性能指标见表1。

表1彩色沥青胶结料改性前后性能指标

从表1可看出，加入有机改性蒙脱土后，彩色沥青胶结料的针入度降低、软化点提高，表明改性后的彩色沥青胶结料的高温稳定性能有所提高，但是延度的降低表明改性后的彩色沥青胶结料的低温性能变差。因此，有机改性蒙脱土的掺加对彩色沥青胶结料的性能影响具有反向作用，掺加量需结合实际工程需要进行优化。

从老化前后各项性能指标看，老化后各样品的针入度和延度均降低，说明老化作用对彩色沥青胶结料和改性彩色沥青胶结料的影响较大。但是改性后的彩色沥青胶结料的残留针入度比、残留延度比均高于改性前，而质量损失均低于改性前，说明掺加有机改性蒙脱土有利于提高彩色沥青胶结料的抗老化性能。

Claims (6)

1.一种改性彩色沥青胶结料，其特征是：在市售彩色沥青胶结料中，以重量百分数计，加入其重量1～5％的有机改性蒙脱土制得。

2.如权利要求1所述的改性彩色沥青胶结料，其特征是：在市售彩色沥青胶结料中，以重量百分数计，加入其重量3～5％的有机改性蒙脱土制得。

3.如权利要求2所述的改性彩色沥青胶结料，其特征是：在市售彩色沥青胶结料中，以重量百分数计，加入其重量3％的有机改性蒙脱土制得。

4.如权利要求1～3之一所述的改性彩色沥青胶结料，其特征是：所述有机改性蒙脱土选DK1、DK2、DK3、DK4、DK5或DK1N型有机改性蒙脱土。

5.如权利要求4所述的改性彩色沥青胶结料，其特征是：所述有机改性蒙脱土是DK3型有机改性蒙脱土，技术指标是密度1.8g/cm³，表观密度<0.35g/cm³，平均晶片厚度<25nm。

6.权利要求1所述的改性彩色沥青胶结料的制备方法，其特征是：将彩色沥青胶结料加热至170～180℃，加入其重量1～5％的有机改性蒙脱土，置高速剪切仪中，高速剪切30±5分钟，然后，将温度控制在160～170℃，发育30±5分钟，即得到改性彩色沥青胶结料。