CN104194365B - 一种复配sbs改性沥青及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复配SBS改性沥青，包括70#基质沥青、50#基质沥青、SBS改性剂、增塑剂、抗老化剂、稳定剂组成。其生产工艺是将70#基质沥青溶胀后加入SBS改性剂、抗老化剂以及增塑剂，搅匀，过胶体磨高速剪切，得到混合料；再将混合料在180～185℃下发育0.5～1.5h，加入稳定剂和溶胀好的50#基质沥青，降温至170～180℃下发育0.5～1.5h，装车运往施工现场的过程中继续发育12～16h，即为复配SBS改性沥青。本发明的改性沥青在远距离运输过程中，其性能不但没有衰减反而有所提高，不仅具有较高的软化点和延度，还不容易离析。
Description
技术领域
本发明涉及道路路面材料技术领域，具体涉及一种复配SBS改性沥青及其生产工艺。
背景技术
随着现代交通的迅猛发展，经过广大道路工作者的不懈努力，改性沥青技术已经取得日新月异的发展，特别是《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98)的颁布，标志着我国的改性沥青技术已由室内试验论证阶段发展到推广应用阶段。SBS改性沥青以其优异的高低温性能得到广泛认可，但由于SBS改性沥青本身稳定性较差，在实际生产过程中，还添加了增塑剂、稳定剂和抗老化剂加以改性，增强其改性效果。由于在施工现场改性受到设备和场地的限制，因此，实际生产中仍采取厂区改性，然后通过罐车运往施工现场直接使用。然而改性沥青在长距离运输过程中，尤其是超长距离运输过程中(运输时间超过12h),改性沥青的性能会出现一定程度的衰减，运输时间越长，改性沥青的老化程度越严重，软化点下降也越严重，严重制约着改性沥青的品质。如公开号为CN102408735A的发明专利《一种高弹改性沥青及其制备方法》公开了一种高弹改性沥青，它是由基质沥青、高聚物、抗老化剂、合成酯类增塑剂和稳定剂制成，其制备工艺为将基质沥青升温至180℃，依次加入高聚物、抗老化剂、合成酯类增塑剂，溶胀30～60min，然后用胶体磨高速剪切1～4次，最后加入稳定剂，高速搅拌1～4h，即得。这种高弹改性沥青具有很好的高温性能以及抗低温变形能力和抗疲劳性能，但是长距离运输(运输时间超过12h)该高弹改性沥青至施工现场时，其性能出现严重衰减，老化严重，容易开裂，且软化点大大降低，严重影响道路施工质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在长途运输过程中其性能不但不会衰减，反而有所提升的复配SBS改性沥青及其生产工艺，通过该工艺生产的沥青十分适合长距离运输，且性能优越。
本发明提供的技术方案是一种复配SBS改性沥青，其特征在于：包括以下重量份的组分：70#基质沥青60.7～95.85份、50#基质沥青1～30份、SBS改性剂2～4份、增塑剂1～4份、抗老化剂0.1～1份、稳定剂0.05～0.3份。
本发明所述的50#、70#基质沥青符合中国《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)道路石油沥青的技术要求。
上述SBS改性剂为线型SBS或星型SBS，或者为两者的混合物。
上述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
上述抗老化剂为胶粉。
上述稳定剂为硫磺。
本发明还提供了上述复配SBS改性沥青的生产工艺，包括以下步骤：
1)将配方量的70#基质沥青升温至180～190℃，使其呈熔融状态；
2)将配方量的50#基质沥青升温至180～185℃，使其呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入配方量的SBS改性剂、抗老化剂以及增塑剂，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切1～3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在180～185℃发育0.5～1.5h，加入稳定剂和溶胀好的50#基质沥青，降温至170～180℃下发育0.5～1.5h，即为复配SBS改性沥青半成品；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为12～16h，即得复配SBS改性沥青成品。
上述步骤5)中，所述保温罐车内复配SBS改性沥青半成品在运输过程中的降温不高于5℃。由于罐车在道路上行驶会产生一定振荡，复配SBS改性沥青半成品的运输过程为保温振荡过程，也是延续改性沥青发育的自发育12～16h。
本发明在改性沥青常规配方的基础上加入50#沥青以及在保温振荡条件下自发育12～16小时，不仅可以有效避免改性沥青在长途运输过程中的性能衰减，反而还有所提升，制得的沥青具有较好的软化点和延度，且不容易离析。另外，由于在运输过程中进行长时间自发育，也减少了厂区内的发育时间，节约时间成本，提高了生产效率。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
实施例1
1)将6780kg70#基质沥青加热至180℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将2500kg50#基质沥青升温至180℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型SBS350kg、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)300kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在180℃下发育0.5h，加入20kg硫磺和2500kg溶胀好的50#基质沥青，降温至170℃下再发育0.5h，即为复配SBS改性沥青半成品，取样抽检；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为12h，抵达现场时温度下降5℃，即得复配SBS改性沥青成品，取样抽检。
对比例1
1)将9280kg70#基质沥青加热至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型SBS350kg、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)300kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
3)将混合料打入发育罐，在185℃下发育1h，加入20kg硫磺，降温至180℃下再发育1h，即为复配SBS改性沥青半成品，取样抽检；
4)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为12h，抵达现场时温度下降5℃，即得复配SBS改性沥青成品，取样抽检。
实施例1和对比例1中复配SBS改性沥青的半成品和成品的取样抽检结果如下表1：
表1
由上表1可知，实施例1是在常规配方的基础上添加50#沥青，通过长时间发育工艺(厂区两次发育以及罐车发育)生产得到的改性沥青；对比例1是在常规配方通过长时间发育工艺(厂区两次发育以及罐车发育)得到的改性沥青；实验例1的成品的各项性能参数均优越于对比例1的成品，且对比例1的沥青经过长时间运输后，其性能有所衰减。
实施例2
1)将6780kg70#基质沥青加热至190℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将2500kg50#基质沥青升温至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入线型SBS350kg、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)300kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在185℃下发育1.5h，加入20kg硫磺和2500kg溶胀好的50#基质沥青，降温至180℃下发育1.5h，即为复配SBS改性沥青半成品；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为16h，抵达现场时温度下降5℃，即得复配SBS改性沥青成品。
对比例2
1)将9280kg70#基质沥青加热至190℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入线型SBS350kg、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)300kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
3)将混合料打入发育罐，在185℃下发育1h，加入20kg硫磺，降温至180℃下再发育4h，即为复配SBS改性沥青成品，第一次取样抽检；
4)将SBS改性沥青成品装入普通罐车，运输时间为16h，第二次取样抽检。
实施例2和对比例2中复配SBS改性沥青的半成品和成品的取样抽检结果如下表2：
表2
由表2可知，实施例2是在常规配方的基础上添加50#沥青，通过长时间发育工艺(厂区两次发育以及罐车发育)生产得到的改性沥青；对比例2是常规配方通过常规工艺(厂区二次发育)生产得到的改性沥青，然后经长途运输到施工现场。对比例2的沥青经过长途运输后各项性能参数明显下降，而实施例2的成品抽样检测结果显示经过长途运输后各项性能参数不降反升，且明显优越于后者的第二次抽样检测结果，实施例2的成品的软化点、延度性能十分优越，且不容易离析。
实施例3
1)将6650kg70#基质沥青加热至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将2500kg50#基质沥青升温至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型和线性混合SBS380kg、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)400kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在185℃下发育1h，加入20kg硫磺和溶胀好的50#基质沥青，降温至175℃下再发育1h，即为复配SBS改性沥青半成品；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为14h，抵达现场时温度下降5℃，即得复配SBS改性沥青成品。
对比例3
1)将6650kg70#基质沥青加热至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将2500kg50#基质沥青升温至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型SBS380kg、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)400kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在185℃下发育1h，加入20kg硫磺和溶胀好的50#基质沥青，降温至175℃下再发育4h，即为复配SBS改性沥青成品，取样抽检。
5)将SBS改性沥青成品装入普通罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为14h，第二次取样抽检。
实施例3和对比例3中复配SBS改性沥青的半成品和成品的取样抽检结果如下表3：
表3
由表3可知，实施例3是在常规配方的基础上添加50#沥青，通过长时间发育工艺(厂区两次发育以及罐车发育)生产得到的改性沥青；对比例3是常规配方的基础上添加50#沥青通过常规工艺(厂区二次发育)生产得到的改性沥青；实施例3的成品抽样检测结果显示经过长途运输后各项性能参数不降反升，且明显优越于对比例3的第二次抽样检测结果，对比例3经过长途运输后，各项性能参数明显降低。实施例3的成品的软化点、延度性能较对比例3十分优越，且不容易离析。
实施例4
1)将6630kg70#基质沥青加热至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将2500kg50#基质沥青升温至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型SBS400kg、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)400kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料在打入发育罐，185℃下发育1h，加入20kg硫磺和溶胀好的50#基质沥青，降温至180℃下再发育1h，即为复配SBS改性沥青半成品，抽样检测；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为14h，抵达现场时温度下降5℃，即得复配SBS改性沥青成品，抽样检测。
对比例4
1)将6630kg70#基质沥青加热至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将2500kg50#基质沥青升温至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型SBS400kg、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)400kg、胶粉50kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在185℃下发育1h，加入20kg硫磺和溶胀好的50#基质沥青，降温至180℃下再发育4h，即为复配SBS改性沥青成品，第一次抽样检测；
5)将SBS改性沥青成品装入保温罐车，运输时间为14h，降温温差控制在5℃以内，即得复配SBS改性沥青成品，第二次抽样检测。
实施例4和对比例4中复配SBS改性沥青的半成品和成品的取样抽检结果如下表4：
表4
由表4可知，实施例4是在常规配方的基础上添加50#沥青，通过长时间发育工艺(厂区两次发育以及罐车发育)生产得到的改性沥青；对比例4是常规配方的基础上添加50#沥青，通过常规工艺(厂区二次发育生产得到的改性沥青，由于采用保温罐车运输，因此在运输过程中继续发育，因此成品性能远远超出半成品性能。实施例4和对比例4实质上配方一样，且工艺一样，因此实施例4的成品的抽样检测结果与对比例4第二次抽样检测结果十分近似。
实施例5
1)将6070kg70#基质沥青加热至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将100kg50#基质沥青升温至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型SBS200kg、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)100kg、胶粉10kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料在打入发育罐，185℃下发育1h，加入5kg硫磺和溶胀好的50#基质沥青，降温至180℃下再发育1h，即为复配SBS改性沥青半成品，抽样检测；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为14h，抵达现场时温度下降5℃，即得复配SBS改性沥青成品，抽样检测。
实施例6
1)将9585kg70#基质沥青加热至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
2)将3000kg50#基质沥青升温至185℃，使其充分溶胀，呈熔融状态；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入星型SBS400kg、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)400kg、胶粉100kg，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切3次，得到混合料；
4)将混合料在打入发育罐，185℃下发育1h，加入30kg硫磺和溶胀好的50#基质沥青，降温至180℃下再发育1h，即为复配SBS改性沥青半成品，抽样检测；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为14h，抵达现场时温度下降5℃，即得复配SBS改性沥青成品，抽样检测。
实施例5、实施例6的检测结果见表5：
表5
Claims (7)
1.一种复配SBS改性沥青，其特征在于：包括以下重量份的组分：70#基质沥青60.7～95.85份、50#基质沥青1～30份、SBS改性剂2～4份、增塑剂1～4份、抗老化剂0.1～1份、稳定剂0.05～0.3份；
其制备方法包括以下步骤：
1)将配方量的70#基质沥青升温至180～190℃，使其充分溶胀；
2)将配方量的50#基质沥青升温至180～185℃，使其充分溶胀；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入配方量的SBS改性剂、抗老化剂以及增塑剂，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切1～3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在180～185℃下发育0.5～1.5h，加入稳定剂和溶胀好的50#基质沥青，降温至170～180℃下再发育0.5～1.5h，即为复配SBS改性沥青半成品；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为12～16h，即得复配SBS改性沥青成品。
2.根据权利要求1所述的复配SBS改性沥青，其特征在于：所述SBS改性剂为线型SBS或星型SBS，或者为两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的复配SBS改性沥青，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
4.根据权利要求1所述的复配SBS改性沥青，其特征在于：所述抗老化剂为胶粉。
5.根据权利要求1所述的复配SBS改性沥青，其特征在于：所述稳定剂为硫磺。
6.权利要求1～5中任一项所述复配SBS改性沥青的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)将配方量的70#基质沥青升温至180～190℃，使其充分溶胀；
2)将配方量的50#基质沥青升温至180～185℃，使其充分溶胀；
3)将溶胀后的70#基质沥青打入工作罐，加入配方量的SBS改性剂、抗老化剂以及增塑剂，搅拌均匀，过胶体磨高速剪切1～3次，得到混合料；
4)将混合料打入发育罐，在180～185℃下发育0.5～1.5h，加入稳定剂和溶胀好的50#基质沥青，降温至170～180℃下再发育0.5～1.5h，即为复配SBS改性沥青半成品；
5)将SBS改性沥青半成品装入保温罐车，在运往施工现场的过程中继续发育，运输时间为12～16h，即得复配SBS改性沥青成品。
7.根据权利要求6所述的复配SBS改性沥青的生产工艺，其特征在于：步骤5)中，所述保温罐车内复配SBS改性沥青半成品在16h内的降温不高于5℃。
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