CN106751962A - 一种稳定型改性沥青及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明一种稳定型改性沥青及其制备工艺，该改性沥青由以下原料制备而成：基质沥青、聚丙烯腈、马来酸酐接枝SBS、聚苯乙烯、再生胶粉、杂酚油、铁精粉、氰氨化钙、银菊胶、蒙皂石粉、硅藻土、聚硫醇、三乙醇胺、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、硅酸钠、N‑苯基‑N‑异丙基‑对苯二胺、N‑十二烷基‑1,3‑丙撑二胺。本发明制备的改性沥青的177℃黏度值较低介于1.18~1.38 Pa•s，可降低施工难度；同时具有较低的离析值，其值为0.9~1.5℃，可显著提高储存稳定性。本发明制备的改性沥青的各项性能指标处于一个较佳水平，存储稳定性佳且易于施工，可得到大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种稳定型改性沥青及其制备工艺。
背景技术
目前，沥青作为石料之间胶黏剂被广泛用在道路建设中。沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面，其在道路工程中所占比重较大。然而由于基质沥青自身的高温度敏感性，耐老化性能较差，致使沥青路面会产生高温下易变形且低温下易开裂的问题。为了解决沥青路面的上述问题，必须对沥青进行改性处理，以提高其耐高低温性能的稳定性，延长使用寿命，促进其大规模施工应用。
常见的沥青改性的方法为添加橡胶、塑料、化学试剂或无机微粉等改性剂，其中SBS改性沥青和胶粉改性沥青由于其良好的性能而备受关注，然而SBS改性沥青和胶粉改性沥青仍然分别存在一些不足，如SBS改性沥青的耐老化性能较差、SBS与沥青之间的相容性差，易分离，同时造价较高；而胶粉改性沥青由于其存储稳定性较差且施工难度大，如此在一定程度上限制了这些改性沥青的施工应用规模。
发明内容
本发明的目的是避免上述现有技术中的不足之处而提供一种稳定型改性沥青及其制备工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种稳定型改性沥青，由以下重量份的原料制备而成：
基质沥青70-90份、聚丙烯腈10-23份、马来酸酐接枝SBS 5-11份、聚苯乙烯3-6份、再生胶粉4-9份、杂酚油2-7份、铁精粉1.3-4份、氰氨化钙3-8份、银菊胶2-4.8份、蒙皂石粉1-2.3份、硅藻土1.8-3份、聚硫醇2.2-4.6份、三乙醇胺0.5-1.4份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.4-1.2份、硅酸钠2-5份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺0.7-2份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺1.3-2.5份。
进一步的，所述基质沥青为AH-70或AH-90。
进一步的，所述再生胶粉为60-90目轮胎胶粉。
进一步的，由以下重量份的原料制备而成：基质沥青74-87份、聚丙烯腈13-21份、马来酸酐接枝SBS 5.8-9份、聚苯乙烯3.4-5.2份、再生胶粉4.4-7份、杂酚油2.8-6.4份、铁精粉1.7-3.5份、氰氨化钙3.2-7.4份、银菊胶2.9-4.2份、蒙皂石粉1.3-2.1份、硅藻土1.9-2.6份、聚硫醇2.8-4.3份、三乙醇胺0.8-1.2份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.9-1.1份、硅酸钠2.6-4.8份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺0.9-1.6份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺1.5-2.3份。
上述稳定型改性沥青的制备工艺，包括以下制备步骤：
1）将基质沥青、杂酚油加热至155-175℃，然后加入聚丙烯腈、聚苯乙烯和银菊胶，搅拌均匀，得到混合物；
2）将上述混合物加热至180-190℃，溶胀1-3小时后，在1500-2500rpm下剪切50-90分钟；
3）升温至190-200℃，加入马来酸酐接枝SBS和硅酸钠，在2000-3000rpm下剪切20-40分钟，然后加入N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，在3000-4000rpm下剪切40-80分钟；
4）将硅藻土、铁精粉、氰氨化钙加入步骤3）中，在1000-2000rpm下剪切20-40分钟；
5）随后加入蒙皂石粉、聚硫醇、三乙醇胺和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在120-150℃下研磨4-8h，即可。
进一步的，步骤1），加热至162℃。
进一步的，步骤2），加热至186℃，溶胀2小时后，在1800rpm下剪切65分钟。
进一步的，步骤3），升温至196℃；步骤5），在135℃下研磨6h。
由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果：
本发明制备的改性沥青的软化点介于78.5~83.7℃，15℃延度介于84.9~88.4cm，均满足行业应用的技术要求。此外，制备的改性沥青的177℃黏度值较低介于1.18~1.38 Pa•s，可降低施工难度；同时具有较低的离析值，其值为0.9~1.5℃，可显著提高储存稳定性。本发明制备的改性沥青的各项性能指标处于一个较佳水平，存储稳定性佳且易于施工，可得到大规模推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种稳定型改性沥青，由以下重量份的原料制备而成：
基质沥青70份、聚丙烯腈10份、马来酸酐接枝SBS 5份、聚苯乙烯3份、再生胶粉4份、杂酚油2份、铁精粉1.3份、氰氨化钙3份、银菊胶2份、蒙皂石粉1份、硅藻土1.8份、聚硫醇2.2份、三乙醇胺0.5份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.4份、硅酸钠2份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺0.7份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺1.3份。
其中，所述基质沥青为AH-70；所述再生胶粉为60-90目轮胎胶粉。
上述稳定型改性沥青的制备工艺，包括以下制备步骤：
1）将基质沥青、杂酚油加热至155℃，然后加入聚丙烯腈、聚苯乙烯和银菊胶，搅拌均匀，得到混合物；
2）将上述混合物加热至180℃，溶胀1小时后，在1500rpm下剪切50分钟；
3）升温至190℃，加入马来酸酐接枝SBS和硅酸钠，在2000rpm下剪切20分钟，然后加入N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，在3000rpm下剪切40分钟；
4）将硅藻土、铁精粉、氰氨化钙加入步骤3）中，在1000rpm下剪切20分钟；
5）随后加入蒙皂石粉、聚硫醇、三乙醇胺和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在120℃下研磨4h，即可。
实施例2
一种稳定型改性沥青，由以下重量份的原料制备而成：
基质沥青90份、聚丙烯腈23份、马来酸酐接枝SBS 11份、聚苯乙烯6份、再生胶粉9份、杂酚油7份、铁精粉4份、氰氨化钙8份、银菊胶4.8份、蒙皂石粉2.3份、硅藻土3份、聚硫醇4.6份、三乙醇胺1.4份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1.2份、硅酸钠5份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺2份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺2.5份。
其中，所述基质沥青为AH-90；所述再生胶粉为60-90目轮胎胶粉。
上述稳定型改性沥青的制备工艺，包括以下制备步骤：
1）将基质沥青、杂酚油加热至175℃，然后加入聚丙烯腈、聚苯乙烯和银菊胶，搅拌均匀，得到混合物；
2）将上述混合物加热至190℃，溶胀3小时后，在2500rpm下剪切90分钟；
3）升温至200℃，加入马来酸酐接枝SBS和硅酸钠，在3000rpm下剪切40分钟，然后加入N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，在4000rpm下剪切80分钟；
4）将硅藻土、铁精粉、氰氨化钙加入步骤3）中，在2000rpm下剪切40分钟；
5）随后加入蒙皂石粉、聚硫醇、三乙醇胺和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在150℃下研磨8h，即可。
实施例3
一种稳定型改性沥青，由以下重量份的原料制备而成：
基质沥青74份、聚丙烯腈13份、马来酸酐接枝SBS 5.8份、聚苯乙烯3.4份、再生胶粉4.4份、杂酚油2.8份、铁精粉1.7份、氰氨化钙3.2份、银菊胶2.9份、蒙皂石粉1.3份、硅藻土1.9份、聚硫醇2.8份、三乙醇胺0.8份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.9份、硅酸钠2.6份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺0.9份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺1.5份。
其中，所述基质沥青为AH-70；所述再生胶粉为60-90目轮胎胶粉。
上述稳定型改性沥青的制备工艺，包括以下制备步骤：
1）将基质沥青、杂酚油加热至160℃，然后加入聚丙烯腈、聚苯乙烯和银菊胶，搅拌均匀，得到混合物；
2）将上述混合物加热至185℃，溶胀2小时后，在1800rpm下剪切65分钟；
3）升温至198℃，加入马来酸酐接枝SBS和硅酸钠，在2800rpm下剪切35分钟，然后加入N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，在3800rpm下剪切65分钟；
4）将硅藻土、铁精粉、氰氨化钙加入步骤3）中，在1400rpm下剪切40分钟；
5）随后加入蒙皂石粉、聚硫醇、三乙醇胺和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在145℃下研磨5h，即可。
实施例4
一种稳定型改性沥青，由以下重量份的原料制备而成：
基质沥青87份、聚丙烯腈21份、马来酸酐接枝SBS 9份、聚苯乙烯5.2份、再生胶粉7份、杂酚油6.4份、铁精粉3.5份、氰氨化钙7.4份、银菊胶4.2份、蒙皂石粉2.1份、硅藻土2.6份、聚硫醇4.3份、三乙醇胺1.2份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1.1份、硅酸钠4.8份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺1.6份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺2.3份。
其中，所述基质沥青为AH-90；所述再生胶粉为60-90目轮胎胶粉。
上述稳定型改性沥青的制备工艺，包括以下制备步骤：
1）将基质沥青、杂酚油加热至170℃，然后加入聚丙烯腈、聚苯乙烯和银菊胶，搅拌均匀，得到混合物；
2）将上述混合物加热至188℃，溶胀3小时后，在2000rpm下剪切75分钟；
3）升温至198℃，加入马来酸酐接枝SBS和硅酸钠，在2800rpm下剪切30分钟，然后加入N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，在3800rpm下剪切40-80分钟；
4）将硅藻土、铁精粉、氰氨化钙加入步骤3）中，在1500rpm下剪切35分钟；
5）随后加入蒙皂石粉、聚硫醇、三乙醇胺和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在145℃下研磨7h，即可。
实施例5
一种稳定型改性沥青，由以下重量份的原料制备而成：
基质沥青80份、聚丙烯腈17份、马来酸酐接枝SBS 7.4份、聚苯乙烯4.3份、再生胶粉5.7份、杂酚油4.6份、铁精粉2.6份、氰氨化钙5.3份、银菊胶3.5份、蒙皂石粉1.7份、硅藻土2.3份、聚硫醇3.5份、三乙醇胺1份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、硅酸钠3.7份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺1.2份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺1.9份。
其中，所述基质沥青为AH-70；所述再生胶粉为60-90目轮胎胶粉。
上述稳定型改性沥青的制备工艺，包括以下制备步骤：
1）将基质沥青、杂酚油加热至162℃，然后加入聚丙烯腈、聚苯乙烯和银菊胶，搅拌均匀，得到混合物；
2）将上述混合物加热至186℃，溶胀2小时后，在1800rpm下剪切65分钟；
3）升温至196℃，加入马来酸酐接枝SBS和硅酸钠，在2600rpm下剪切25分钟，然后加入N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，在3600rpm下剪切75分钟；
4）将硅藻土、铁精粉、氰氨化钙加入步骤3）中，在1800rpm下剪切40分钟；
5）随后加入蒙皂石粉、聚硫醇、三乙醇胺和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在135℃下研磨6h，即可。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处为：本对比例中不添加聚丙烯腈、杂酚油和银菊胶及其相关步骤。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处为：本对比例中不添加铁精粉、氰氨化钙和N-苯基-N-异丙基-对苯二胺及其相关步骤。
性能测试
对上述各实施例和对比例所制备的改性沥青的相关技术指标进行测试，测试结果如下表所示：
| 软化点/℃ | 15℃延度/cm | 177℃黏度/ Pa•s | 离析值/℃ | |
| 实施例1 | 78.5 | 84.9 | 1.32 | 1.4 |
| 实施例2 | 80.1 | 85.6 | 1.38 | 1.5 |
| 实施例3 | 82.6 | 87.3 | 1.29 | 1.1 |
| 实施例4 | 83.2 | 88.1 | 1.25 | 1.2 |
| 实施例5 | 83.7 | 88.4 | 1.18 | 0.9 |
| 对比例1 | 72.1 | 79.2 | 1.45 | 2.1 |
| 对比例2 | 74.8 | 80.4 | 1.40 | 2.3 |
由以上测试结果可知，本发明制备的改性沥青的软化点介于78.5~83.7℃，15℃延度介于84.9~88.4cm，均满足行业应用的技术要求。此外，制备的改性沥青的177℃黏度值较低介于1.18~1.38 Pa•s，可降低施工难度；同时具有较低的离析值，其值为0.9~1.5℃，可提高其储存稳定性。本发明制备的改性沥青的各项性能指标处于一个较佳水平，存储稳定性佳且易于施工，可得到大规模推广应用。
Claims (8)
1.一种稳定型改性沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
基质沥青70-90份、聚丙烯腈10-23份、马来酸酐接枝SBS 5-11份、聚苯乙烯3-6份、再生胶粉4-9份、杂酚油2-7份、铁精粉1.3-4份、氰氨化钙3-8份、银菊胶2-4.8份、蒙皂石粉1-2.3份、硅藻土1.8-3份、聚硫醇2.2-4.6份、三乙醇胺0.5-1.4份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.4-1.2份、硅酸钠2-5份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺0.7-2份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺1.3-2.5份。
2.如权利要求1所述的稳定型改性沥青，其特征在于，所述基质沥青为AH-70或AH-90。
3.如权利要求1所述的稳定型改性沥青，其特征在于，所述再生胶粉为60-90目轮胎胶粉。
4. 如权利要求1所述的稳定型改性沥青，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：基质沥青74-87份、聚丙烯腈13-21份、马来酸酐接枝SBS 5.8-9份、聚苯乙烯3.4-5.2份、再生胶粉4.4-7份、杂酚油2.8-6.4份、铁精粉1.7-3.5份、氰氨化钙3.2-7.4份、银菊胶2.9-4.2份、蒙皂石粉1.3-2.1份、硅藻土1.9-2.6份、聚硫醇2.8-4.3份、三乙醇胺0.8-1.2份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.9-1.1份、硅酸钠2.6-4.8份、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺0.9-1.6份、N-十二烷基-1,3-丙撑二胺1.5-2.3份。
5.如权利要求1-4任一所述的稳定型改性沥青的制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
1）将基质沥青、杂酚油加热至155-175℃，然后加入聚丙烯腈、聚苯乙烯和银菊胶，搅拌均匀，得到混合物；
2）将上述混合物加热至180-190℃，溶胀1-3小时后，在1500-2500rpm下剪切50-90分钟；
3）升温至190-200℃，加入马来酸酐接枝SBS和硅酸钠，在2000-3000rpm下剪切20-40分钟，然后加入N-十二烷基-1,3-丙撑二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，在3000-4000rpm下剪切40-80分钟；
4）将硅藻土、铁精粉、氰氨化钙加入步骤3）中，在1000-2000rpm下剪切20-40分钟；
5）随后加入蒙皂石粉、聚硫醇、三乙醇胺和γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在120-150℃下研磨4-8h，即可。
6.如权利要求5所述的稳定型改性沥青的制备工艺，其特征在于，步骤1），加热至162℃。
7.如权利要求5所述的稳定型改性沥青的制备工艺，其特征在于，步骤2），加热至186℃，溶胀2小时后，在1800rpm下剪切65分钟。
8.如权利要求5所述的稳定型改性沥青的制备工艺，其特征在于，步骤3），升温至196℃；步骤5），在135℃下研磨6h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
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