CN105111760A - 一种橡胶改性沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种橡胶改性沥青，主要沥青、抽出油、SBS改性剂、橡胶粉末和稳定剂按照特定比例制备而成。其制备方法包括如下步骤：将沥青加热，在加热的过程中加入抽出油，当加热至120-150℃时，加入SBS改性剂进行搅拌，后持续加热至180-200℃，加入稳定剂搅拌后再加入橡胶粉末进行搅拌，经剪切或磨，得到改性沥青。该橡胶改性沥青具有高弹性，高黏度，高软化点的特性，并且高温液态流动性好，便于路面施工。并且，本发明中所用的橡胶粉末是利用废旧轮胎制备得到的，将其添加至沥青中，既能对废旧轮胎进行回收利用，而且能够增加沥青的粘度，增加路面的路用性能，为一种成本低廉的沥青改性材料。

Description

一种橡胶改性沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及改性沥青领域，具体而言，涉及一种橡胶改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料，它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面，高速公路应用较为广泛。

随着社会的发展，车辆的数量逐渐庞大，有两个难题有待解决：

一是车辆使用过的废旧轮胎该如何有效的回收再利用以达到节能环保的效果。

二是如何能够有效提高沥青的性能以延长沥青路面的使用寿命，降低维修成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种橡胶改性沥青。普通改性沥青的软化点偏低(通常只有70℃左右)，但往往路面温度会高于这个温度，此时，采用普通沥青铺设的路面的维护成本会大大增加，道路的使用寿命也会大大减少。而且，普通改性沥青的弹性和黏度偏低，使得沥青路面的路用性能大打折扣；普通橡胶沥青其流动性差，给施工造成了很大的障碍。针对上述问题，本发明通过将高参量的SBS改性剂配合高参量的橡胶粉末添加至沥青中，从而大大提高改性沥青的各项指标，使得具有高弹性，高黏度，高软化点的特性，并且高温液态流动性好，便于路面施工。

本发明的第二目的在于提供一种所述的橡胶改性沥青的制备方法，该方法解决了改性沥青加工难的问题。该加工方法操作简便，且快速，普通胶体磨或剪切机系统均可进行生产，通过在120-135℃和180-200℃对相应的组分进行处理，制备得到的改性沥青可直接用于道路铺设。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种橡胶改性沥青，主要由以下组分制备而成：沥青、抽出油、SBS改性剂、橡胶粉末和稳定剂；

所述抽出油的添加量为所述沥青质量的2％-8％，所述SBS改性剂的添加量为所述沥青质量的5％-9％，所述橡胶粉末的添加量为所述沥青质量的5％-20％，所述稳定剂的添加量为所述沥青质量的0.1％-0.3％。

普通改性沥青的软化点偏低，通常只有70℃左右。但往往路面温度会高于这个温度，此时，采用普通沥青铺设的路面的维护成本会大大增加，道路的使用寿命也会大大减少。而且，普通改性沥青的弹性和黏度偏低，使得沥青路面的路用性能大打折扣；普通橡胶其流动性差，给施工造成了很大的障碍。

针对上述问题，本发明通过将高参量的SBS改性剂配合高参量的橡胶粉末添加至沥青中，从而大大提高改性沥青的各项指标，使得具有高弹性，高黏度，高软化点的特性，并且高温液态流动性好，便于路面施工。

抽出油起到助溶的作用，在改性沥青中添加抽出油能够促进SBS改性剂充分融入沥青中，其适宜的添加量为沥青质量的2％-8％；SBS改性剂和橡胶粉末是添加至沥青中的主要功能性成分，通过两者的作用，提高改性沥青的各项指标，其适宜的添加量分别为沥青质量的5％-9％和5％-20％。稳定剂能够避免SBS改性剂在沥青充析出来，其适宜的添加量为沥青质量的0.1％-0.3％。

本发明中所用的橡胶粉末是利用废旧轮胎制备得到的，将其添加至沥青中，既能对废旧轮胎进行回收利用，而且能够增加沥青的粘度，增加路面的摩擦力，为一种成本低廉的沥青改性材料。优选地，所述橡胶粉的粒度为40目以上。进一步优选地，所述橡胶粉的粒度为40-80目。

优选地，本发明中所用的沥青的型号为70#沥青或90#沥青。70#沥青或90#沥青中的饱和分、芳香分含量较为丰富，能够增大SBS改性剂在沥青中的含量。

优选地，所述沥青为70#沥青时，所述抽出油的添加量为所述沥青质量的4.00％-5.00％，所述SBS改性剂的添加量为所述沥青质量的5.50％-6.00％，所述橡胶粉末的添加量所述沥青质量的7％-8％，所述稳定剂的添加量为所述沥青质量的0.15％-0.2％。

优选地，所述沥青为90#沥青时，所述抽出油的添加量为所述沥青质量的4.00％-6.00％，所述SBS改性剂的添加量为所述沥青质量的5％-9％，所述橡胶粉末的添加量所述沥青质量的5％-15％，所述稳定剂的添加量为所述沥青质量的0.2％-0.3％。

一种本发明提供的橡胶改性沥青的制备方法，包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中加入抽出油，当加热至120-150℃时，加入SBS改性剂进行搅拌，后持续加热至180-200℃，加入稳定剂搅拌后再加入橡胶粉末进行搅拌，经剪切或磨，得到橡胶改性沥青。

本发明提供的橡胶改性沥青的制备方法解决了改性沥青加工难的问题，该加工方法操作简便，且快速，通过在120-150℃和180-200℃对相应的组分进行处理，制备得到的橡胶改性沥青可直接用于道路铺设。

优选地，当所述沥青为70#沥青时，则所述制备方法具体包括：

将沥青加热，在加热的过程中加入抽出油，当加热至130-135℃时，在这一温度下加入SBS改性剂进行搅拌，后持续加热至190-195℃并维持温度不变，在这一温度下加入稳定剂搅拌1-2小时后再加入橡胶粉末搅拌1-2小时，经剪切或磨，得到橡胶改性沥青。

优选地，当所述沥青为90#沥青时，则所述制备方法具体包括：

将沥青加热，在加热的过程中加入抽出油，当加热至130-150℃时，在这一温度下加入SBS改性剂进行搅拌，后持续加热至190-200℃并维持温度不变，在这一温度下加入稳定剂搅拌1-2小时后再加入橡胶粉末搅拌1-2小时，经剪切或磨，得到橡胶改性沥青。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过将高参量的SBS改性剂配合高参量的橡胶粉末添加至沥青中，从而大大提高改性沥青的各项指标，使得具有高弹性，高黏度，高软化点的特性，并且高温液态流动性好，便于路面施工。

(2)本发明中所用的橡胶粉末是利用废旧轮胎制备得到的，将其添加至沥青中，既能对废旧轮胎进行回收利用，而且能够增加沥青的粘度，增加路面的摩擦力，为一种成本低廉的沥青改性材料。

(3)本发明中通过采用饱和分、芳香分含量较为丰富的70#沥青或90#的沥青，能够增大SBS改性剂在沥青中的含量，从而提高本发明所提供的改性沥青的各项指标。

(4)本发明提供的橡胶改性沥青的制备方法解决了改性沥青加工难的问题，该加工方法操作简便，且快速，通过在120-150℃和180-200℃对相应的组分进行处理，制备得到的橡胶改性沥青可直接用于道路铺设。

(5)本发明通过特定的温度控制，当采用70#沥青和90#沥青制备改性沥青时，能够大大降低加工的难度，并且制备得到的橡胶改性沥青可直接用于道路铺设。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例中所用的各组分的性质及用量如表1所示。

其制备方法包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中同时加入抽出油，当加热至120℃时，加入SBS改性剂进行搅拌溶胀，后持续加热至180℃，当沥青的温度达到这一温度时，将沥青温度维持不变，加入稳定剂搅拌3小时后再加入橡胶粉末搅拌3小时，经剪切后得到橡胶改性沥青。此时得到的橡胶改性沥青可直接用于路面铺设。

实施例2

本实施例中所用的各组分的性质及用量如表1所示。

其制备方法包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中同时添加抽出油，当加热至150℃时，加入SBS改性剂进行搅拌溶胀，后持续加热至200℃，当沥青的温度达到这一温度时，将沥青温度维持不变，加入稳定剂搅拌2小时后再加入橡胶粉末搅拌2小时，经剪切后得到橡胶改性沥青。此时得到的橡胶改性沥青可直接用于路面铺设。

实施例3

本实施例中所用的各组分的性质及用量如表1所示。

其制备方法包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中同时添加抽出油，当加热至130℃时，加入SBS改性剂进行搅拌溶胀，后持续加热至195℃，当沥青的温度达到这一温度时，将沥青温度维持不变，加入稳定剂搅拌2小时后再加入橡胶粉末搅拌2小时，经剪切后得到橡胶改性沥青。此时得到的橡胶改性沥青可直接用于路面铺设。

实施例4

本实施例中所用的各组分的性质及用量如表1所示。

其制备方法包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中同时添加抽出油，当加热至135℃时，加入SBS改性剂进行搅拌溶胀，后持续加热至190℃，当沥青的温度达到这一温度时，将沥青温度维持不变，加入稳定剂搅拌1小时后再加入橡胶粉末搅拌1小时，经剪切后得到橡胶改性沥青。此时得到的橡胶改性沥青可直接用于路面铺设。

实施例5

本实施例中所用的各组分的性质及用量如表1所示。

其制备方法包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中同时添加抽出油，当加热至150℃时，加入SBS改性剂进行搅拌溶胀，后持续加热至200℃，当沥青的温度达到这一温度时，将沥青温度维持不变，加入稳定剂搅拌2小时后再加入橡胶粉末搅拌2小时，经剪切后得到橡胶改性沥青。此时得到的橡胶改性沥青可直接用于路面铺设。

实施例6

本实施例中所用的各组分的性质及用量如表1所示。

其制备方法包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中同时添加抽出油，当加热至130℃时，加入SBS改性剂进行搅拌溶胀，后持续加热至190℃，当沥青的温度达到这一温度时，将沥青温度维持不变，加入稳定剂搅拌1小时后再加入橡胶粉末搅拌2小时，经剪切后得到橡胶改性沥青。此时得到的橡胶改性沥青可直接用于路面铺设。

对比例

在对比例中，所用的组分的性质及用量如表1所示。其制备方法同实施例6。

表1各实施例的组分表

为了验证本发明所能达到的效果，对上述实施例1-6制备得到的橡胶改性沥青进行检测，检测项目包括软化点、针入度、PI、延度、135℃旋转粘度、弹性恢复、状态、60℃粘度、离析差等指标。其指标要求如表2和表3所示。

表2橡胶改性沥青指标要求

测试项目	单位	指标要求
			针入度(25℃，100g，5s)	0.1mm	40～70
延度(5cm/min，5℃)	cm	≥40
			软化点	℃	≥90
60℃粘度	Pa·s	≥60000

闪点	℃	≥260
			粘韧性(25℃)	N·m	≥20
韧性(25℃)	N·m	≥15

表3SBS改性沥青1-D指标要求

表4实施例1-6所制备的改性沥青的各项指标

由表4的检测数据可以看出，本发明所制备的橡胶改性沥青各项指标均超出普通改性沥青指标要求，大大提高了改性沥青的各项指标，使制得的橡胶改性沥青具有高弹性、高粘度、高软化点的优点。采用本发明制备的改性沥青铺设路面时，可大大延长道路的使用寿命，降低维修成本。并且，本发明制得的橡胶改性沥青高温液态流动性好，便于路面施工。

除了上述优势，本发明中添加的橡胶粉末是利用废旧轮胎制备得到的，将其添加至沥青中，既能对废旧轮胎进行回收利用，而且能够增加沥青的粘度，增加路面的摩擦力，为一种成本低廉的沥青改性材料。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种橡胶改性沥青，其特征在于，主要由以下组分制备而成：沥青、抽出油、SBS改性剂、橡胶粉末和稳定剂；

所述抽出油的添加量为所述沥青质量的2％-8％，所述SBS改性剂的添加量为所述沥青质量的5％-9％，所述橡胶粉末的添加量为所述沥青质量的5％-20％，所述稳定剂的添加量为所述沥青质量的0.1％-0.3％。

2.根据权利要求1所述的橡胶改性沥青，其特征在于，所述橡胶粉的粒度不低于40目。

3.根据权利要求2所述的橡胶改性沥青，其特征在于，所述橡胶粉的粒度为40-80目。

4.根据权利要求1-3任一项所述的橡胶改性沥青，其特征在于，所述沥青为70#沥青。

5.根据权利要求4所述的橡胶改性沥青，其特征在于，所述抽出油的添加量为所述沥青质量的4.00％-5.00％，所述SBS改性剂的添加量为所述沥青质量的5.50％-6.00％，所述橡胶粉末的添加量所述沥青质量的7％-8％，所述稳定剂的添加量为所述沥青质量的0.15％-0.2％。

6.根据权利要求1-3任一项所述的橡胶改性沥青，其特征在于，所述沥青为90#沥青。

7.根据权利要求6所述的橡胶改性沥青，其特征在于，所述抽出油的添加量为所述沥青质量的4.00％-6.00％，所述SBS改性剂的添加量为所述沥青质量的5％-9％，所述橡胶粉末的添加量所述沥青质量的5％-15％，所述稳定剂的添加量为所述沥青质量的0.2％-0.3％。

8.一种权利要求1-7任一项所述的橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将沥青加热，在加热的过程中加入抽出油，当加热至120-150℃时，加入SBS改性剂进行搅拌，后持续加热至180-200℃，加入稳定剂搅拌后再加入橡胶粉末进行搅拌，经剪切或磨，得到橡胶改性沥青。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，当所述沥青为70#沥青时，则所述制备方法具体包括：

将沥青加热，在加热的过程中加入抽出油，当加热至130-135℃时，在这一温度下加入SBS改性剂进行搅拌，后持续加热至190-195℃并维持温度不变，在这一温度下加入稳定剂搅拌1-2小时后再加入橡胶粉末搅拌1-2小时，经剪切或磨，得到橡胶改性沥青。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，当所述沥青为90#沥青时，则所述制备方法具体包括：

将沥青加热，在加热的过程中加入抽出油，当加热至130-150℃时，在这一温度下加入SBS改性剂进行搅拌，后持续加热至190-200℃并维持温度不变，在这一温度下加入稳定剂搅拌1-2小时后再加入橡胶粉末搅拌1-2小时，经剪切或磨，得到橡胶改性沥青。