CN104371340B - 丁苯橡胶改性沥青混合物及其制备方法 - Google Patents
丁苯橡胶改性沥青混合物及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种丁苯橡胶改性沥青混合物及其制备方法。该丁苯橡胶改性沥青混合物以相对于每100份基质沥青质量的重量份计包括：1)基质沥青：100份；2)丁苯胶乳：3.0份‑7.0份；3)乳化沥青：所述丁苯胶乳质量的1/3‑1；4)蜡基温拌剂：1.5份‑3.0份。该制备方法按比例混合均匀丁苯胶乳与乳化沥青，然后加热搅拌混合液，最后将混合液和蜡基温拌剂分别加入基质沥青中，通过普通搅拌，制备成丁苯橡胶改性沥青。该制备方法无须采用高剪切设备，仅采用普通的直流搅拌设备就可完成丁苯橡胶改性沥青的制备。所述丁苯橡胶改性沥青混合物高低温性能良好，生产工艺简单，仅具备加热和普通搅拌设备就可进行生产加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种丁苯橡胶改性沥青混合物及其制备方法，具体地涉及一种包含丁苯橡胶和蜡基温拌改性剂的复合改性沥青混合物及其制备方法。
背景技术
聚合物改性沥青具有优异的路用性能，已广泛的应用于高速公路的上面层甚至中下面层。目前大量使用的是苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(SBS)共聚物改性沥青。与SBS改性沥青相比，丁苯橡胶(SBR)改性沥青对沥青的低温性能改善明显，5℃延度可提高至150cm以上，可以有效防止沥青路面在冬季出现低温开裂现象，避免因水损害而造成的沥青路面寿命大幅缩短，养护成本大幅提高的问题。而SBR改性沥青的使用很少，主要原因在于：一是SBR对沥青的改性基本局限于低温性能，而对沥青的高温性能并无明显改善；二是由于SBR存在破碎困难，且不易溶于沥青形成稳定体系，造成设备要求高、工艺复杂，很难大规模工业生产等问题。
为了解决丁苯橡胶在制备过程中存在的问题，中国专利CN200610023104公开了一种加入SBR胶乳的方法，虽然解决了SBR加入困难的问题，但是由于乳液中带来的大量水分易造成沥青溢流等事故，使生产很难操作。中国专利CN01135212公开了一种先将SBR容于高芳烃馏分中制成母液的方法，虽然达到了与沥青相容目的，但SBR溶胀时间长，即增加了生产成本，又增加了生产周期。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明旨在是提供一种高低温性能良好的丁苯橡胶改性沥青混合物，以及一种设备简单、操作方便的丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法。
根据本发明的一个方面，本发明旨在提供一种丁苯橡胶改性沥青混合物，其以相对于每100份基质沥青质量的重量份计包括下列组成：
1)基质沥青：100份；
2)丁苯胶乳：3.0份-7.0份；
3)乳化沥青：所述丁苯胶乳质量的1/3-1；
4)蜡基温拌剂：1.5份-3.0份。
所述基质沥青为道路石油沥青，其针入度为60-100，其精度为0.1mm，10℃延度大于100cm。
所述丁苯胶乳为阳离子丁苯胶乳，其固含量为60％。
所述乳化沥青为阳离子乳化沥青，其固含量为60％。
所述蜡基温拌剂为长链脂肪烃蜡，其熔点在90-110℃之间。
根据本发明的另一方面，本发明旨在提供一种丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)用普通搅拌设备将丁苯胶乳和乳化沥青进行搅拌混合，制备乳液混合物；
2)对在步骤1)中制得的乳液混合物在混合容器中进行加热搅拌，制备丁苯橡胶改性母料；
3)将在步骤2)中制得的丁苯橡胶改性母料和蜡基温拌剂分别加入到基质沥青中进行加热搅拌，制备丁苯橡胶改性沥青。
在所述丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法中，所述步骤2)的混合温度为90-110℃，混合时间为10-100min。
在所述丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法中，在所述步骤3)中，先将蜡基温拌剂加入到基质沥青中，搅拌10-20min后，再将丁苯橡胶改性母料加入到基质沥青中在150-170℃下混合30-60min。
在所述丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法中，其中所述丁苯胶乳为基质沥青重量的3份-7份，所述乳化沥青为所述丁苯胶乳质量的1/3-1，所述蜡基温拌剂为基质沥青重量的1.5份-3.0份。
在所述丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法中，所述步骤2)中所用的混合容器为敞口容器
与现有技术中的改性沥青材料相比，本发明具有如下的显著优点：
生产设备简单，具有普通搅拌和加热设备即可，可同时提高沥青材料的高温和低温性能。
具体实施方式
现在将详细地提及本发明的各种实施方案。应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的本质和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。
本发明所用的SBR胶乳为齐鲁石化公司产阳离子丁苯胶乳，固含量60份。软化点的测试方法依据JTG E20-2011 T0606方法进行。延度的测试方法依据JTG E20-2011 T0605方法进行。
实施例1
先将90g SBR胶乳加入到90g乳化沥青中，边搅拌边加热，加热温度100℃，搅拌时间为50min，制备出SBR母料。再将3000g辽河AH-90基质沥青加热到160℃至完全流动，然后将90g的蜡基温拌剂加入到基质沥青中，搅拌15min后，再将SBR母料加入到基质沥青中，加热温度不变，搅拌时间为35min，得到改性沥青，其性质见表1。
实施例2
先将150g SBR胶乳加入到75g乳化沥青中，边搅拌边加热，加热温度100℃，搅拌时间60min，制备出SBR母料。再将3000g辽河AH-90基质沥青加热到160℃至完全流动，然后将60g的蜡基温拌剂加入到基质沥青中，搅拌15min后，再将SBR母料加入到基质沥青中，加热温度不变，搅拌时间为45min，得到改性沥青，其性质见表1。
实施例3
先将210g SBR胶乳加入到70g乳化沥青中，边搅拌边加热，加热温度110℃，搅拌时间为75min，制备出SBR母料。再将3000g辽河AH-90基质沥青加热到165℃至完全流动，然后将45g的蜡基温拌剂加入到基质沥青中，搅拌10min后，再将SBR母料加入到基质沥青中，加热温度不变，搅拌时间为50min，得到改性沥青，其性质见表1。
对比例1
将3000g辽河AH-90基质沥青加热到165℃，在高剪切混合乳化机作用下把90g SBR(吉林石化公司产乳聚丁苯橡胶1502型)加入到基质沥青中，用高剪切混合乳化机混合20min，换用普通搅拌设备搅拌，在175℃下继续搅拌50min后结束，得到改性沥青，其性质见表1。
表1实施例中各组分含量及改性沥青性质
| 实施例/对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| 软化点，℃ | 86 | 80 | 75 | 49 |
| 延度(5℃，5cm/min) | >150 | >150 | >150 | 89 |
通过表1可以看出，根据本发明的方法制得的丁苯橡胶改性的沥青混合物相对于现有技术中使用高剪切混合乳化机制得的沥青混合物具有更高的软化点和更高的延度(5℃，5cm/min)。
Claims (5)
1.一种丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)用普通搅拌设备将丁苯胶乳和乳化沥青进行搅拌混合，制备乳液混合物；
2)对在步骤1)中制得的乳液混合物在混合容器中进行加热搅拌，制备丁苯橡胶改性母料；
3)将在步骤2)中制得的丁苯橡胶改性母料和蜡基温拌剂分别加入到基质沥青中进行加热搅拌，制备丁苯橡胶改性沥青。
2.根据权利要求1所述的丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法，其中所述步骤2)的混合温度为90-110℃，混合时间为10-100min。
3.根据权利要求1所述的丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法，其中在所述步骤3)中，先将蜡基温拌剂加入到基质沥青中，搅拌10-20min后，再将丁苯橡胶改性母料加入到基质沥青中在150-170℃下混合30-60min。
4.根据权利要求1所述的丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法，其中所述丁苯胶乳为基质沥青重量的3份-7份，所述乳化沥青为所述丁苯胶乳质量的1/3-1，所述蜡基温拌剂为基质沥青重量的1.5份-3.0份。
5.根据权利要求1所述的丁苯橡胶改性沥青混合物的制备方法，其中在所述步骤2)中所用的混合容器为敞口容器。
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