CN105255097A - 一种浅色沥青胶结料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浅色沥青胶结料，属于道路建筑材料技术领域，按质量百分比计，由以下原料制成：环烷油或糠醛抽出油20％～60％、萜烯树脂5～20％、石油树脂10～45％、分散剂1％、抗老化剂2％、热塑性弹性体3～7％和EVA4～8％。本胶结料易着色，颜料用量少，且高温稳定性好，抗老化性能强，克服了现有浅色沥青胶结料针入度大、软化点低、耐久性能较差的缺点。除此之外，本发明还提供了一种上述沥青胶结料的制备方法。本发明公开的浅色沥青胶结料制备方法及后续生产工艺操作简单，易于生产施工，应用面广，尤其适用于城市道路、机动车道、景观道路、广场、体育场、停车场等特殊场所。

Description

一种浅色沥青胶结料及其制备方法

技术领域

本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及一种浅色沥青胶结料及其制备方法。

背景技术

最初脱色沥青的生产只是按照传统的方法对沥青直接进行脱色，随后逐渐发展成用现代工业石油化产品(树脂、聚合物等)调配出与沥青性能相当的聚合物浅色胶结料的生产方式。将生产出的浅色沥青胶结料与无机颜料、普通集料或彩色集料拌和，经摊铺碾压成型后便得到了各种各样的彩色沥青路面。浅色沥青胶结料作为一种新型的铺路材料，主要用于彩色沥青路面的铺装，由于其可与不同色彩的颜料相匹配，具有很好的延展性，颜色比较稳定，不易褪色，适用性相当广泛，使之成为了现行应用较为普遍的彩色沥青混合料之一。

目前有很多期刊或专利文献都公开发表了一系列关于浅色沥青胶结料的研究，然而很多都是纸上谈兵，许多利用现代石油化工产品调配出的能和普通黑色沥青胶结料相当的浅褐色聚合胶结料都存在着诸多共同的特性，如：高温稳定性能差、低温抗裂性不足，仅适用于景观道路等非机动车道的铺筑等等。因此开发研究一种新型的浅色沥青胶结料亟待解决。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种易着色，颜料用量少，且高温稳定性好，抗老化性能强，针入度小、软化点高、耐久性能好的浅色沥青胶结料。

为了达到上述目的，本发明提供了一种浅色沥青胶结料，按质量百分比计，由以下原料制成：

作为优选，上述浅色沥青胶结料按质量百分比计，由以下原料制成：

环烷油为淡黄色粘稠液体，饱和环状碳链结构，芳烃质量含量10.82％，饱和烃质量含量90.15％；糠醛抽出油是以糠醛为主要溶剂，在石油产品中提取的一种芳烃副产品，其中含有大量的单环或多环芳香烃，芳烃含量75％，烷烃含量12.6％，焦质沥青含量12.41％；萜烯树脂为热塑性嵌段共聚物，是一种性质优良的增黏剂，黏结力强、热稳定性高，密度0.98，软化点120℃。

作为优选，所述石油树脂为C5石油树脂或C5-C9共聚石油树脂中的一种或两种；C5石油树脂和C5-C9共聚石油树脂，是化工常用原料，其平均分子量1000～3000，软化点70℃～140℃，与沥青中的胶质作用相当。

作为优选，所述分散剂为有机硅化合物。

作为优选，所述分散剂为KH550或KH560型硅烷偶联剂；在本浅色沥青胶结料中不仅具有分散作用，还具有黏合作用。

作为优选，所述抗老化剂由抗氧化剂IrganoxB900和光稳定剂组成；所述抗氧化剂IrganoxB900由亚磷酸三(2，4-二叔丁基)酯和3，5-二丁基-4-羟基-苯基丙酸十八烷基酯组成；所述光稳定剂为邻羟基二苯甲酮类。

作为优选，所述热塑性弹性体为线形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(简称SBS)。

作为优选，所述EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％。

本发明还提供了上述的浅色沥青胶结料的制备方法，步骤如下：

a、按照比例，称取一定质量的环烷油或糠醛抽出油置于反应釜中，并在150～160℃温度下预热5～20min；

b、按照比例，称取相应质量的萜稀树脂和石油树脂，依次加入预热后的环烷油或糠醛抽出油中，并在150～160℃温度下充分搅拌15～20min；

c、待萜稀树脂和石油树脂在环烷油或糠醛抽出油中充分溶解后，升温至165～175℃，加入热塑性弹性体和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

d、停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入分散剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；

e、待各组分充分混溶后，将混合溶液在170℃温度下恒温发育1.5～2h后，即制得浅色沥青胶结料。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的浅色沥青胶结料，软化点高，低温延度好，在满足规范规定的条件下，性能远远优于普通沥青胶结料。并且利用该胶结料拌制的彩色沥青混合料颜料用量少，仅为2％，在耐久性、高低温性能及抗水损坏性能上都较规范要求值大。故本发明提出的浅色沥青胶结料具有优异的路用性能，能够在高温，交通量较大或某些特定彩色路面上使用。

具体实施方式

为使本领域技术人员详细了解本发明的生产工艺和技术效果，下面以具体的实例来进一步介绍本发明的应用和技术效果。

实施例1

一种浅色沥青胶结料，按质量百分比计，由以下原料制成：

其中，抗老化剂为IrganoxB900和邻羟基二苯甲酮按照质量比1:1组成；EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％。

一种上述浅色沥青胶结料的制备方法，步骤如下：

(1)按照上述配比，称取一定质量的环烷油加入反应釜中，并加热至150～160℃；

(2)加入按预定组成比例称取一定质量的萜稀树脂和C5-C9共聚石油树脂并充分搅拌，在整个搅拌过程中控制其温度在150℃～160℃，充分搅拌15～20min，直至树脂充分溶解于环烷油中；

(3)升温至165～175℃，加入线性SBS和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

(4)停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入硅烷偶联剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；待各组分充分混溶后，停止搅拌，将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内，保持170℃恒温发育1.5～2h，即制得浅色沥青胶结料。

实施例2

一种浅色沥青胶结料，按质量百分比计，由以下原料制成：

其中，抗老化剂为IrganoxB900和邻羟基二苯甲酮按照质量比1:1组成；EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％。

一种上述浅色沥青胶结料的制备方法，步骤如下：

(1)按照上述配比，称取一定质量的环烷油加入反应釜中，并加热至150～160℃；

(2)加入按预定组成比例称取一定质量的萜稀树脂和C5-C9共聚石油树脂并充分搅拌，在整个搅拌过程中控制其温度在150℃～160℃，充分搅拌15～20min，直至树脂充分溶解于环烷油中；

(3)升温至165～175℃，加入线性SBS和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

(4)停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入硅烷偶联剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；待各组分充分混溶后，停止搅拌，将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内，保持170℃恒温发育1.5～2h，即制得浅色沥青胶结料。

实施例3

一种浅色沥青胶结料，按质量百分比计，由以下原料制成：

其中，抗老化剂为IrganoxB900和邻羟基二苯甲酮按照质量比1:1组成；EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％剂。

一种上述浅色沥青胶结料的制备方法，步骤如下：

(1)按照上述配比，称取一定质量的环烷油加入反应釜中，并加热至150～160℃；

(2)加入按预定组成比例称取一定质量的萜稀树脂和C5-C9共聚石油树脂并充分搅拌，在整个搅拌过程中控制其温度在150℃～160℃，充分搅拌15～20min，直至树脂充分溶解于环烷油中；

(3)升温至165～175℃，加入线性SBS和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

(4)停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入硅烷偶联剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；待各组分充分混溶后，停止搅拌，将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内，保持170℃恒温发育1.5～2h，即制得浅色沥青胶结料。

实施例4

一种浅色沥青胶结料，按质量百分比计，由以下原料制成：

其中，抗老化剂为IrganoxB900和邻羟基二苯甲酮按照质量比1:1组成；EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％。

一种上述浅色沥青胶结料的制备方法，步骤如下：

(1)按照上述配比，称取一定质量的环烷油加入反应釜中，并加热至150～160℃；

(2)加入按预定组成比例称取一定质量的萜稀树脂和C5-C9共聚石油树脂并充分搅拌，在整个搅拌过程中控制其温度在150℃～160℃，充分搅拌15～20min，直至树脂充分溶解于环烷油中；

(3)升温至165～175℃，加入线性SBS和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

(4)停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入硅烷偶联剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；待各组分充分混溶后，停止搅拌，将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内，保持170℃恒温发育1.5～2h，即制得浅色沥青胶结料。

实施例5

一种浅色沥青胶结料，按质量百分比计，由以下原料制成：

其中，抗老化剂为IrganoxB900和邻羟基二苯甲酮按照质量比1:1组成；EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％。

一种上述浅色沥青胶结料的制备方法，步骤如下：

(1)按照上述配比，称取一定质量的环烷油加入反应釜中，并加热至150～160℃；

(2)加入按预定组成比例称取一定质量的萜稀树脂和C5-C9共聚石油树脂并充分搅拌，在整个搅拌过程中控制其温度在150℃～160℃，充分搅拌15～20min，直至树脂充分溶解于环烷油中；

(3)升温至165～175℃，加入线性SBS和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

(4)停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入硅烷偶联剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；待各组分充分混溶后，停止搅拌，将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内，保持170℃恒温发育1.5～2h，即制得浅色沥青胶结料。

实施例6

一种浅色沥青胶结料，按质量百分比计，由以下原料制成：

其中，抗老化剂为IrganoxB900和邻羟基二苯甲酮按照质量比1:1组成；EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％。

一种上述浅色沥青胶结料的制备方法，步骤如下：

(1)按照上述配比，称取一定质量的环烷油加入反应釜中，并加热至150～160℃；

(2)加入按预定组成比例称取一定质量的萜稀树脂和C5-C9共聚石油树脂并充分搅拌，在整个搅拌过程中控制其温度在150℃～160℃，充分搅拌15～20min，直至树脂充分溶解于环烷油中；

(3)升温至165～175℃，加入线性SBS和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

(4)停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入硅烷偶联剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；待各组分充分混溶后，停止搅拌，将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内，保持170℃恒温发育1.5～2h，即制得浅色沥青胶结料。

试验

从实施例1～6中，分别随机抽取一定量的成品浅色沥青胶结料，分别命名为样品1～样品6。

1、性能试验：

参照《城市道路彩色沥青混凝土路面技术规程》CJJ/T218-2014规定方法测定所取样品的性能指标，试验结果详见下表1。

表1

2、混合料性能试验：

选用相同AC-13级配对浅色沥青混合料进行相关路用性能试验，具体级配范围见下表2，氧化铁红颜料掺量为混合料的2％，混合料试验指标要求与70#机动车道普通彩色沥青混合料进行对比，混合料性能试验结果详见下表3。

表2

表3

由表1及表3试验结果可知，本发明所提供的浅色沥青胶结料软化点高，低温延度好，在满足规范规定的条件下，性能远远优于普通沥青胶结料。利用该胶结料拌制的彩色沥青混合料颜料用量少，仅为2％，在耐久性、高低温性能及抗水损坏性能上都较规范要求值大。故本发明提出的浅色沥青胶结料具有优异的路用性能，能够在高温，交通量较大或某些特定彩色路面上使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种浅色沥青胶结料，其特征在于，按质量百分比计，由以下原料制成：

2.根据权利要求1所述的浅色沥青胶结料，其特征在于：按质量百分比计，由以下原料制成：

3.根据权利要求1或2所述的浅色沥青胶结料，其特征在于：所述石油树脂为C5石油树脂或C5-C9共聚石油树脂中的一种或两种。

4.根据权利要求1或2所述的浅色沥青胶结料，其特征在于：所述分散剂为有机硅化合物。

5.根据权利要求4所述的浅色沥青胶结料，其特征在于：所述分散剂为KH550或KH560型硅烷偶联剂。

6.根据权利要求1或2所述的浅色沥青胶结料，其特征在于：所述抗老化剂由抗氧化剂IrganoxB900和光稳定剂组成；所述抗氧化剂IrganoxB900由亚磷酸三(2，4-二叔丁基)酯和3，5-二丁基-4-羟基-苯基丙酸十八烷基酯组成；所述光稳定剂为邻羟基二苯甲酮类。

7.根据权利要求1或2所述的浅色沥青胶结料，其特征在于：所述热塑性弹性体为线形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

8.根据权利要求1或2所述的浅色沥青胶结料，其特征在于：所述EVA中的乙酸乙烯酯的质量含量为26％。

9.根据权利要求1或2所述的浅色沥青胶结料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

a、按照比例，称取一定质量的环烷油或糠醛抽出油置于反应釜中，并在150～160℃温度下预热5～20min；

b、按照比例，称取相应质量的萜稀树脂和石油树脂，依次加入预热后的环烷油或糠醛抽出油中，并在150～160℃温度下充分搅拌15～20min；

c、待萜稀树脂和石油树脂在环烷油或糠醛抽出油中充分溶解后，升温至165～175℃，加入热塑性弹性体和EVA，并用高速剪切设备对反应釜中的混合物进行剪切，转速保持在1500～2000r/min中速剪切5～10min，当聚合物呈细小颗粒状均匀分布在混合物液体中时，将剪切设备的转速提升至2000～4000r/min快速剪切15～30min，直至聚合物充分溶解；

d、停止剪切，降低温度至150～160℃，待温度稳定后依次加入分散剂和抗老化剂，充分搅拌30～50min，直至充分溶解；

e、待各组分充分混溶后，将混合溶液在170℃温度下恒温发育1.5～2h后，即制得浅色沥青胶结料。