CN105907112A - 一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料及其制备方法。该道路填缝料由煤焦油、基质沥青、改性剂、增塑剂、稳定剂、填充剂组成，采用两段操作法制备而成：第一段在低速搅拌下，先将煤焦油加热脱水，再加入基质沥青、橡胶粉，加热至160～210℃溶胀；第二段增大搅拌速度，降温至125～140℃，加入稳定剂、增塑剂、聚氯乙烯，搅拌塑化，最后添加填充剂搅拌均匀，冷却出料，即得一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料。本发明产品抗高低温能力强，夏季高温不流淌，冬季‑18℃下不开裂，抗老化性好，弹性复原率高，原料价格低廉，易于工业化生产，改性剂聚氯乙烯和橡胶粉来自于废旧塑料轮胎等，连同煤焦油均属于废物回收再利用。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料及其制备方法，是一种道路养护材料，属建设工程领域。
背景技术
随着我国车辆拥有量的急剧增加，给道路带来了巨大的压力，一些国道、省道、县乡道和高速公路经常出现不同程度的路面裂缝损害，这在一定程度上影响了道路结构的完整安全性与舒适性。轻微的水泥及沥青路面裂缝大多使用沥青道路填缝料修补，但目前用于道路修补的填缝料在产品性能上也还存在一些不足。如将基质沥青用作填缝料对道路修补，虽然产品易得且施工方便，却由于其软化点低、弹性和粘结性较差，导致其在高温天气易发生流淌而低温下易变脆开裂。对基质沥青进行改性能够提高填缝料的产品性能。应用较多高分子改性剂是丁苯橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯、乙烯一醋酸共聚物、环氧树脂和聚氨酯等，虽然通过改性对基质沥青产品性能有一定程度的提高，但高分子聚合物在基质沥青中还是经常会出现离析现象，还存在沥青填缝料对温度较为敏感、易出现夏季高温流淌冬季开裂和粘边较差、地基防水作用差、受紫外线照射易老化、使用寿命不长等问题。
发明内容
本发明的目的针对现有沥青道路填缝料产品的不足，本发明提供一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料及其制备方法。
本发明的技术方案：
1.一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料，按质量百分比由以下组分组成：
所述煤焦油为高温煤焦油，基质沥青为70号或90号石油沥青，改性剂为聚氯乙烯和橡胶粉，聚氯乙烯与橡胶粉的质量比为1～2.5，增塑剂是邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯与糠醛抽出油的混合物，邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯与糠醛抽出油的质量比为0.5～1.5，稳定剂为硬脂酸钙，填充剂为150～300目的滑石粉和双飞粉的混合物，滑石粉与双飞粉的质量比为0.5～1。
2.一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料的制备方法，是将煤焦油、基质沥青、改性剂、增塑剂、稳定剂、填充剂分别在不同工艺阶段按照不同温度与质量比，采用两段操作法制备而成：第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟80～150转状态下，将煤焦油加热到100～120℃，保持1～2h脱水，再依次加入基质沥青、改性剂橡胶粉，将混合物加热至160～210℃，溶胀1～1.5h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟150～250转状态下，将混合物降温至125～140℃，再依次加入稳定剂、增塑剂、改性剂聚氯乙烯，保持温度为125～140℃，搅拌塑化0.5～1h，最后添加填充剂，搅拌均匀，将搅拌釜中的混合物冷却至90～110℃后，出料包装，即得一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料。
本发明的优势特色效果
(1)本发明基于煤焦油掺以基质沥青，以橡胶粉、聚氯乙烯、增塑剂、稳定剂协同组合改性，所制备的道路填缝料在针入度、延伸度与软化点之间达到一个优化效果，增加了填缝料的抗高低温性能、抗开裂能力和弹性模量，夏季高温不流淌，冬季-18℃下不开裂，抗老化性好，弹性复原率高。
(2)本发明的原料来源广泛，价格低廉，易于工业化生产与应用，其中改性剂聚氯乙烯和橡胶粉可来自于废旧塑料、轮胎等，连同煤焦油均属于废物回收再利用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做详细说明。
实施例1
制备10kg本发明的道路填缝料，其质量配比如下：
按照以上质量配比，第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟120转状态下，将煤焦油加热到110℃，保持1.5h脱水，再依次加入基质沥青、改性剂橡胶粉，将混合物加热至180℃，溶胀1h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟200转，将混合物降温至135℃后，再依次加入稳定剂、增塑剂、改性剂聚氯乙烯，保持温度为140℃，搅拌塑化0.5h，最后添加填充剂，搅拌均匀，冷却至105℃，出料包装，即得一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料。
实施例2
制备10kg本发明的道路填缝料，其质量配比如下：
按照以上配比，第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟120转状态下，将煤焦油加热到110℃，保持1.5h脱水，再依次加入基质沥青、改性剂橡胶粉，将混合物加热至180℃，溶胀1.5h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟200转，将混合物降温至135℃后，再依次加入稳定剂、增塑剂、改性剂聚氯乙烯，保持温度在140℃，搅拌塑化0.5h，最后添加填充剂，搅拌均匀，冷却至105℃，出料包装，即得一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料。
实施例3
制备10kg本发明的道路填缝料，其质量配比如下：
按照以上配比，第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟120转状态下，将煤焦油加热到110℃，保持1.5h脱水，再依次加入基质沥青、改性剂橡胶粉，并将混合物加热至180℃，溶胀1.5h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟200转，将混合物降温至135℃后，再依次加入稳定剂、增塑剂、改性剂聚氯乙烯，保持温度在140℃，搅拌塑化0.5h，最后添加填充剂，搅拌均匀，冷却至105℃，出料包装，即得一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料。
对比例1
制备10kg的道路填缝料，其质量配比如下：
按照以上配比，第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟120转状态下，将煤焦油加热到110℃，保持1.5h脱水，再加入基质沥青，并将混合物加热至180℃，搅拌1.5h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟200转，将混合物降温至135℃后，再依次加入稳定剂、增塑剂、改性剂聚氯乙烯，保持温度在140℃，搅拌塑化0.5h，最后添加填充剂，搅拌均匀，冷却至105℃，出料包装，即得一种道路填缝料。
对比例2
制备10kg的道路填缝料，其质量配比如下：
按照以上配比，第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟120转状态下，将煤焦油加热到110℃，保持1.5h脱水，再依次加入基质沥青、改性剂橡胶粉，并将混合物加热至180℃，溶胀1.5h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟200转，将混合物降温至135℃后，再依次加入稳定剂、增塑剂，保持温度在140℃，搅拌塑化0.5h，最后添加填充剂，搅拌均匀，冷却至105℃，出料包装，即得一种道路填缝料。
对比例3
制备10kg的道路填缝料，其质量配比如下：
按照以上配比，第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟120转状态下，将煤焦油加热到110℃，保持1.5h脱水，再依次加入基质沥青、改性剂橡胶粉，并将混合物加热至180℃，溶胀1.5h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟200转，将混合物降温至135℃后，再依次加入稳定剂、糠醛抽出油、改性剂聚氯乙烯，保持温度在140℃，搅拌塑化0.5h，最后添加填充剂，搅拌均匀，冷却至105℃，出料包装，即得一种道路填缝料。
实施例1-3及对比例1-3所制备的道路填缝料性能测试指标如下表所示。
Claims (3)
1.一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料，其特征在于按质量百分比由以下组分组成：
所述煤焦油为高温煤焦油；
所述基质沥青为70号或90号石油沥青；
所述改性剂为聚氯乙烯和橡胶粉，聚氯乙烯与橡胶粉的质量比为1～2.5；
所述增塑剂是邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯与糠醛抽出油的混合物，邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯与糠醛抽出油的质量比为0.5～1.5；
所述稳定剂为硬脂酸钙；
所述填充剂为150～300目的滑石粉和双飞粉的混合物，滑石粉与双飞粉的质量比为0.5～1。
2.一种根据权利要求1所述的一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料的制备方法，其特征在于将煤焦油、基质沥青、改性剂、增塑剂、稳定剂、填充剂分别在不同工艺阶段按照不同温度与质量比，采用两段操作法制备而成：第一段，将煤焦油加入搅拌釜，在搅拌速度每分钟80～150转状态下，将煤焦油加热到100～120℃，保持1～2h脱水，再依次加入基质沥青、改性剂橡胶粉，将混合物加热至160～210℃，溶胀1～1.5h后，停止加热；第二段，改变搅拌速度为每分钟150～250转状态下，将混合物降温至125～140℃，再依次加入稳定剂、增塑剂、改性剂聚氯乙烯，保持温度为125～140℃，搅拌塑化0.5～1h，最后添加填充剂，搅拌均匀，冷却出料，即得一种高弹性和抗高低温性能的道路填缝料。
3.根据权利要求2所述的冷却出料，是将搅拌釜中的混合物冷至90～110℃后，出料包装。
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