CN104058631A - 一种无色胶结料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无色胶结料，包括按重量份数的混合的以下组分：基料油43-70份；改性剂28-50份；高分子共聚物2-7份。本发明还公开了一种无色胶结料的制备方法，依次将橡胶油、碳五石油树脂以及乙烯-醋酸乙烯共聚物混合，加热至熔融状态，使碳五石油树脂以及乙烯-醋酸乙烯共聚物混合在橡胶油中充分溶胀、混合，形成均匀的混合体，制备成无色胶结料。本发明所提供的无色胶结料，成本大大降低，易于制备，其与集料的粘附性好、高温稳定性优良，低温不易开裂，抗水损坏能力优良，粘度要大于进口沥青的粘度，质量的稳定，适用于不同气温、气候条件、雨量的地区，原料易得，制备简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种无色胶结料及其制备方法。
背景技术
彩色胶结料路面的研究与应用我国开始于80年代初，但收效甚微，且在道路上应用尚少。上世纪90年代，在黑色沥青中添加氧化铁红来生产彩色胶结料，但是此种彩色胶结料路面的色泽暗淡，无法达到美观的要求。而且，用黑色沥青生产彩色胶结料路面只能铺筑暗红色路面，无法生产其他颜色的路面。近几年，彩色胶结料混凝土路面在公路、道路或广场上等场所使用得越来越多，引起了人们的兴趣和关注，被全球工程界视为"新型绿色建材"。彩色路面色彩丰富，打破了传统的黑白两色单调的路面颜色，该彩色路面有两大功能：1、警示交通、提高驾驶员的识别效果；2、美化城市环境、展现城市的人性化。这种路面不仅可以与道路周围的建筑艺术更好地协调，而且还可以起到美化城市和诱导交通的作用，并且还能体现出一个国家或一个城市的特色和风格，提升整个城市的形象和功能，显示出现代化都市的气派和魅力。
现有技术中彩色胶结料制备方法是：采用适当的溶剂将石油沥青中的黑色沥青脱去，留下颜色较淡的其它组分，并配以改性材料。石油沥青脱色成本昂贵，工艺复杂，难以大批量生产，且脱色后的物质还带有一定的颜色，不易着色，得到的胶结料质量不可控，低温易开裂、高温不稳定，无法在不同气温、不同气候条件、不同雨量的地区使用，不利于彩色胶结料的推广。
发明内容
为了节约生产成本，提高质量、防止低温开裂，提高高温稳定性，本发明提供一种无色胶结料。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种无色胶结料，其包括按重量份数混合的以下组分：基料油43-70份；改性剂28-50份；高分子共聚物2-7份。
上述技术方案中，所述改性剂以及所述高分子共聚物能够在所述基料油中充分溶胀，充分发挥所述改性剂对无色胶结料的针入度的改善作用；提高无色胶结料抗低温性能，使无色胶结料低温不开裂；充分发挥所述高分子共聚物对无色胶结料的延展性、软化点及其粘度的改善作用，提高无色胶结料高温稳定性、与集料的粘附性以及抗水损坏能力。
作为优选，上述技术方案中所述基料油为橡胶油、芳烃油、糠醛抽出油、减二线抽出油或减四线抽出油中的任意一种。
作为优选，上述技术方案中所述改性剂为碳五石油树脂、糠醇树脂或聚乙烯腊中的任意一种。
作为优选，上述技术方案中所述高分子共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物、丁苯橡胶中的任意一种。
作为优选，上述技术方案中所述基料油为橡胶油；所述改性剂为碳五石油树脂；所述高分子共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
上述技术方案中，所述改性剂采用碳五石油树脂，它颜色浅，具有优良的耐碱、耐酸、抗水、抗老化性能，能够提高无色胶结料的针入度；针入度越高，抗低温性能越好，使无色胶结料低温不开裂；所述高分子共聚物采用乙烯-醋酸乙烯共聚物，颜色是白色的，能够改善无色胶结料的延展性、软化点及其粘度，软化点越高，越不容易软化，可以使无色胶结料高温稳定性优良；粘度高，无色胶结料与集料的粘附性好、抗水损坏能力优良。采用浅色的橡胶油为基料油，可以使碳五石油树脂以及乙烯-醋酸乙烯共聚物充分溶胀，充分发挥碳五石油树脂以及乙烯-醋酸乙烯共聚物的作用。由于碳五石油树脂颜色浅、透明，乙烯-醋酸乙烯共聚物颜色是白色的，橡胶油颜色浅，三者混合后得到的无色胶结料颜色浅，易于着色，与不同颜色的颜料混匀后制成不同颜色的路面铺装材料，能够增加胶结料的颜色品种。并且这三种原料来源不受限制，价格便宜，大大降低生产成本。
作为优选，上述技术方案中所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝60：37：3。
上述技术方案中，所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：60：37：3，采用该配比制备的无色胶结料针入度、延度、软化点、溶解度均满足JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中道路石油沥青的指标要求。并且与70号道路石油沥青相比，针入度高，所以可以实现低温不易开裂；延度数值增加，所以可以实现延展性优良；软化点数值增加，所以可以实现高温稳定性优良；无色胶结料与集料之间的粘附性均为5级，所以抗水损坏能力优良；相同温度下粘度要大于进口沥青的粘度，所以无色胶结料与集料的粘结能力较强。
作为优选，上述技术方案中所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝58：39：3。
上述技术方案中，所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：58：39：3，采用该配比制备的无色胶结料针入度、延度、软化点、溶解度均满足JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中道路石油沥青的指标要求。并且与50号道路石油沥青相比，针入度高，所以可以实现低温不易开裂；延度数值增加，所以可以实现延展性优良；软化点数值增加，所以可以实现高温稳定性优良；无色胶结料与集料之间的粘附性均为5级，所以抗水损坏能力优良；相同温度下粘度要大于进口沥青的粘度，所以无色胶结料与集料的粘结能力较强。
作为优选，上述技术方案中所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝65：32：3。
上述技术方案中，所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：65：32：3，采用该配比制备的无色胶结料针入度、延度、软化点、溶解度均满足JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中道路石油沥青的指标要求。并且与110号道路石油沥青相比，针入度高，所以可以实现低温不易开裂；延度数值增加，所以可以实现延展性优良；软化点数值增加，所以可以实现高温稳定性优良；无色胶结料与集料之间的粘附性均为5级，所以抗水损坏能力优良；相同温度下粘度要大于进口沥青的粘度，所以无色胶结料与集料的粘结能力较强。
作为优选，上述技术方案中所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝62：35：3。
上述技术方案中，所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：62：35：3，采用该配比制备的无色胶结料针入度、延度、软化点、溶解度均满足JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中道路石油沥青的指标要求。并且与90号道路石油沥青相比，针入度高，所以可以实现低温不易开裂；延度数值增加，所以可以实现延展性优良；软化点数值增加，所以可以实现高温稳定性优良；无色胶结料与集料之间的粘附性均为5级，所以抗水损坏能力优良；相同温度下粘度要大于进口沥青的粘度，所以无色胶结料与集料的粘结能力较强。
一种上述无色胶结料的制备方法，将橡胶油、碳五石油树脂以及乙烯-醋酸乙烯共聚物混合，加热至熔融状态，使碳五石油树脂以及乙烯-醋酸乙烯共聚物混合在橡胶油中充分溶胀、混合，形成均匀的混合物，制备成无色胶结料，具体包括以下步骤：
步骤一，按重量配比将橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器将碳五石油树脂按重量配比加入反应釜中，保持温度145℃-155℃，搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量配比投入到反应釜中，保持温度145℃-155℃，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，形成均匀的混合物，得到无色胶结料。
本发明所提供的无色胶结料，基料油、改性剂、高分子共聚物这些原料易于获得，成本大大降低，制备方法简单，其与集料的粘附性好、高温稳定性优良，低温不易开裂，抗水损坏能力优良，粘度要大于进口沥青的粘度，质量稳定，适用于不同气温、气候条件、雨量的地区。本发明所提供的无色胶结料易于着色，与不同颜色的颜料混匀后制成不同颜色的路面铺装材料，增加胶结料的颜色品种，适用于广场、公园、游乐场和人行道路，能够起到美化环境和诱导交通的作用，利于彩色胶结料的推广，市场前景十分广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。
实施例1
一种无色胶结料，包括60kg橡胶油、37kg碳五石油树脂、3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物，按照以下步骤制备：
步骤一，按60kg橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器向反应釜加入37kg碳五石油树脂，保持温度145℃-155℃，至搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，得到无色胶结料成品。
使用时，通过清洗干净的沥青输送泵和管道，将无色胶结料输送到拌和楼完成生产任务。
实施例2
一种无色胶结料，包括58kg橡胶油、39kg碳五石油树脂、3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物，按照以下步骤制备：
步骤一，按58kg橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器向反应釜加入39kg碳五石油树脂，保持温度145℃-155℃，至搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，得到无色胶结料成品。
使用时，通过清洗干净的沥青输送泵和管道，将无色胶结料输送到拌和楼完成生产任务。
实施例3
一种无色胶结料，包括65kg橡胶油、32kg碳五石油树脂、3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物，按照以下步骤制备：
步骤一，按65kg橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器向反应釜加入32kg碳五石油树脂，保持温度145℃-155℃，至搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，得到无色胶结料成品。
使用时，通过清洗干净的沥青输送泵和管道，将无色胶结料输送到拌和楼完成生产任务。
实施例4
一种无色胶结料，包括62kg橡胶油、35kg碳五石油树脂、3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物，按照以下步骤制备：
步骤一，按62kg橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器向反应釜加入35kg碳五石油树脂，保持温度145℃-155℃，至搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将3kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，得到无色胶结料成品。
使用时，通过清洗干净的沥青输送泵和管道，将无色胶结料输送到拌和楼完成生产任务。
实施例5
一种无色胶结料，包括43kg橡胶油、50kg碳五石油树脂、7kg乙烯-醋酸乙烯共聚物，按照以下步骤制备：
步骤一，按43kg橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器向反应釜加入50kg碳五石油树脂，保持温度145℃-155℃，至搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将7kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，得到无色胶结料成品。
使用时，通过清洗干净的沥青输送泵和管道，将无色胶结料输送到拌和楼完成生产任务。
实施例6
一种无色胶结料，包括70kg橡胶油、28kg碳五石油树脂、2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物，按照以下步骤制备：
步骤一，按70kg橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器向反应釜加入28kg碳五石油树脂，保持温度145℃-155℃，至搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，得到无色胶结料成品。
使用时，通过清洗干净的沥青输送泵和管道，将无色胶结料输送到拌和楼完成生产任务。
上述实施例1～6中描述的各种无色胶结料的性能测试，具体测试结果见表1～表3。
1、胶结料性能对比试验
为了便于与现有技术中的沥青性能进行比较，参照JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，试验方法采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000，应用沥青的检测方法测定无色胶结料的各项性能指标。
表1：本发明所提供的无色胶结料与30号、50号、70号、90号、110号、160号道路石油沥青的性能比较。
由表1可知，实施例1提供的无色胶结料均能达到JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中70号道路石油沥青的指标要求；
实施例2提供的无色胶结料均能达到JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中50号道路石油沥青的指标要求；
实施例3提供的无色胶结料均能达到JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中110号道路石油沥青的指标要求；
实施例4提供的无色胶结料均能达到JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中90号道路石油沥青的指标要求；
实施例5提供的无色胶结料均能达到JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中30号道路石油沥青的指标要求；
实施例6提供的无色胶结料均能达到JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中160号道路石油沥青的指标要求。
2、无色胶结料与集料的粘附性试验
由于彩色路面一般铺装于人行道、公园、广场、停车场和景观周围等地区，需要经常冲洗以保持鲜艳的色彩，这就要求无色胶结料的抗水损坏能力非常好。按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ052-2000中沥青与粗集料的粘附性试验进行试验，结果见表2：
表2：本发明所提供的无色胶结料与集料之间的粘附性测试结果。
由表2中粘附性测试结果可知，本发明所提供的无色胶结料与集料之间的粘附性均为5级，抗水损坏能力优良。
3、无色胶结料与进口沥青在不同温度下的粘度对比试验，结果见表3。
表3：本发明所提供的无色胶结料与进口沥青在不同温度下的粘度对比。
粘度在一定程度上能够反映胶结料与集料的粘结能力，由表3中粘度数据可知，本发明所提供的无色胶结料的粘度要大于进口沥青的粘度(对于石油沥青来讲，国产沥青粘度小于进口沥青)。
本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种无色胶结料，其特征在于，包括按重量份数混合的以下组分：
基料油 43-70份；
改性剂 28-50份；
高分子共聚物 2-7份。
2.根据权利要求1所述的无色胶结料，其特征在于，所述基料油为橡胶油、芳烃油、糠醛抽出油、减二线抽出油或减四线抽出油中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的无色胶结料，其特征在于，所述改性剂为碳五石油树脂、糠醇树脂或聚乙烯腊中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的无色胶结料，其特征在于，所述高分子共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物、丁苯橡胶中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的无色胶结料，其特征在于，所述基料油为橡胶油；所述改性剂为碳五石油树脂；所述高分子共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
6.根据权利要求5所述的无色胶结料，其特征在于，所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝60：37：3。
7.根据权利要求5所述的无色胶结料，其特征在于，所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝58：39：3。
8.根据权利要求5所述的无色胶结料，其特征在于，所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝65：32：3。
9.根据权利要求5所述的无色胶结料，其特征在于，所述橡胶油、所述碳五石油树脂以及所述乙烯-醋酸乙烯共聚物重量配比是：橡胶油：碳五石油树脂：乙烯-醋酸乙烯共聚物＝62：35：3。
10.一种权利要求5～9任意一项所述的无色胶结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按重量配比将橡胶油注入反应釜中，升温至145℃-155℃；
步骤二，用螺杆输送器将碳五石油树脂按重量配比加入反应釜中，保持温度145℃-155℃，搅拌至反应物完全熔化；
步骤三，将乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量配比投入到反应釜中，保持温度145℃-155℃，搅拌，溶胀5～7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物，得到无色胶结料。
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