CN107163599B - 一种路桥卷材用改性沥青的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路桥卷材用改性沥青的制备方法，将多聚磷酸加热至105℃并保温；将苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物和橡胶粉加热至65℃，然后将其加入到保温的多聚磷酸中，升温至120℃，以120r/min的转速搅拌直至无明显苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物颗粒和橡胶粉存在制得沥青复合改性剂；在制得的沥青复合改性剂中加入岩沥青和二氧化硅气凝胶得到复合材料；将基质沥青加热至135℃，加入制得的复合材料，于135℃条件下以500r/min的转速搅拌30min制得路桥卷材用改性沥青。本发明的路桥卷材用改性沥青生产工艺中不使用溶剂，不仅避免了环境污染，而且避免了溶剂残留对沥青性能的负面影响；本发明制得的改性沥青制备的路桥卷材具有良好的卷材耐热性和低温柔性。

Description

一种路桥卷材用改性沥青的制备方法
技术领域
本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及一种路桥卷材用改性沥青的制备方法。
背景技术
沥青卷材广泛应用于各种建筑结构的防水工程。卷材的优点是施工方便、工期短，并且还具有厚度尺寸稳定均匀的特点，在施工时易于进行现场管理，保证材料厚度，材料用量也能准确计算。由于沥青防水卷材与沥青混凝土有良好的相容性，所以近年来，沥青卷材在公路桥面防水工程中得到广泛应用。
路面、桥面、停车场等场所经常有数吨甚至十几吨重的车辆碾过，这就要求沥青卷材具有良好的性能，一般的沥青防水卷材不能满足公路桥面特殊工程的需要。随着我国基础建设步伐的加快，我国的公路、桥梁、高架桥及机场跑道的建造数量将大大增加，因而迫切需要一种高品质的防水卷材。高聚物改性沥青防水卷材以其优良的品质，受到道路、桥梁及机场跑道等建设单位的普遍欢迎，但是这种卷材还存在着一定的局限性即其耐热性能和耐低温性能不够理想。
苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SBS具有良好的力学性质，对沥青具有很好的改性效果，从SBS的结构上分为线型和星型两种，一般来说，星型SBS改性沥青的效果优于线型SBS。然而，目前将SBS用于路桥卷材沥青材料中往往需要加入调和油作为溶剂来提高SBS在沥青中的稳定性，但是这种工艺存在操作复杂、环境污染和综合成本高等缺陷。
路桥卷材用改性沥青的性能以及工艺决定了卷材的力学性能、耐候性能以及成本造价，做好改性沥青的材料工艺环节也就成为了路桥卷材应用推广的重中之重。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种工艺简单易行且成本相对低廉的路桥卷材用改性沥青的制备方法，该方法制得的改性沥青制备的路桥卷材具有良好的卷材耐热性和低温柔性。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种路桥卷材用改性沥青的制备方法，其特征在于具体步骤为：
(1)将6-12重量份的多聚磷酸加热至105℃并保温；
(2)将12-24重量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和18-36重量份的橡胶粉加热至65℃，然后将其加入到步骤(1)保温的多聚磷酸中，升温至120℃，以120r/min的转速搅拌直至无明显苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物颗粒和橡胶粉存在制得沥青复合改性剂；
(3)在步骤(2)制得的沥青复合改性剂中加入12-22重量份的岩沥青和4-12重量份的二氧化硅气凝胶得到复合材料；
(4)将100重量份的基质沥青加热至135℃，加入步骤(3)制得的复合材料，于135℃条件下以500r/min的转速搅拌30min制得路桥卷材用改性沥青。
进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为星型聚合结构，相对分子质量为15万-20万。
进一步优选，所述橡胶粉为子午线废旧轮胎生产的80目橡胶粉。
进一步优选，所述二氧化硅气凝胶的比表面积为500-800m2/g，粒径不大于2mm。
本发明的路桥卷材用改性沥青生产工艺中不使用溶剂，不仅避免了环境污染，而且避免了溶剂残留对沥青性能的负面影响，具有简单便捷的技术优势；本发明制得的改性沥青制备的路桥卷材具有良好的卷材耐热性和低温柔性。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
本发明实施例1-3中路桥卷材用改性沥青的原料组成配比见表1：
表1路桥卷材用改性沥青的原料组成配比(Kg)
例样 多聚磷酸 SBS 橡胶粉 岩沥青 二氧化硅气溶胶 基质沥青
实施例1 6 12 18 22 12 100
实施例2 8 18 27 17 8 100
实施例3 12 24 36 12 4 100
对比例1 4 12 18 22 12 100
对比例2 8 18 27 17 8 100
本发明实施例1-3中复合改性沥青的制备方法为：
(1)按照表1的原料组成配比分别准备各种原料；
(2)将多聚磷酸加热至105℃并保温；
(3)将苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和橡胶粉加热至65℃，然后将其加入到步骤(2)保温的多聚磷酸中，升温至120℃，以120r/min的转速搅拌直至无明显苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物颗粒和橡胶粉存在制得沥青复合改性剂；
(4)在步骤(3)制得的沥青复合改性剂中加入岩沥青和二氧化硅气凝胶得到复合材料；
(5)将基质沥青加热至135℃，加入步骤(4)制得的复合材料，于135℃条件下以500r/min的转速搅拌30min制得路桥卷材用改性沥青。
对比例1
重复实施例1-3的方法，以表1中对比例1各组分用量制备路桥卷材用改性沥青，在表2中列出了路桥卷材的测试结果。
对比例2
对比例2中各组分用量与实施例2中的路桥卷材用改性沥青组分用量相同，具体制备方法为：
(1)按照表1的原料组成配比分别准备各种原料；
(2)将多聚磷酸加热至105℃并保温；
(3)将苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和橡胶粉加热至65℃，然后将其加入到步骤(2)保温的多聚磷酸中，升温至120℃，以120r/min的转速搅拌直至无明显苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物颗粒和橡胶粉存在制得沥青复合改性剂；
(4)在步骤(3)制得的沥青复合改性剂中加入岩沥青得到复合材料，再以300r/min的转速搅拌2h；
(5)将基质沥青加热至135℃，依次加入二氧化硅气凝胶和步骤(4)制得的复合材料，于135℃条件下以500r/min的转速搅拌30min制得路桥卷材用改性沥青。
在涂盖池中，用改性沥青对长丝聚酯毡胎基进行涂布、成形，即在长丝聚酯毡胎基上下表面涂覆改性沥青，涂盖层表面覆上防粘隔离层，经冷却、成型、收卷即可得到路桥卷材，参照GB/T 23457-2009进行检测，检测结果见表2：
表2路桥卷材性能检测结果
检测项目 规范指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
耐热性(℃) 70 132 145 172 112 123
低温柔性(℃) -25 -30 -36 -41 -26 -27
撕裂强度(N) 200 325 380 433 281 258
剥离强度(N/mm) 1.0 1.8 2.2 3.0 1.3 1.3
静态荷载(Kg) 20 28 31 39 26 24
不透水性(MPa) 0.3 0.6 0.7 0.8 0.5 0.4
持粘性(min) 15 ﹥60 ﹥60 ﹥60 ﹥60 ﹥60
上述表2中实施例1-3制得的路桥卷材性能指标均满足规范指标要求，尤其是耐热性和低温柔性等性能突出。并且本发明制备的改性沥青制得的路桥卷材耐热性和低温柔性等性能明显优于对比例1-2的性能。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (3)

1.一种路桥卷材用改性沥青的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将6-12重量份的多聚磷酸加热至105℃并保温；
（2）将12-24重量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和18-36重量份的橡胶粉加热至65℃，然后将其加入到步骤（1）保温的多聚磷酸中，升温至120℃，以120r/min的转速搅拌直至无明显苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物颗粒和橡胶粉存在制得沥青复合改性剂；
（3）在步骤（2）制得的沥青复合改性剂中加入12-22重量份的岩沥青和4-12重量份的二氧化硅气凝胶得到复合材料，其中二氧化硅气凝胶的比表面积为500-800m2/g，粒径不大于2mm；
（4）将100重量份的基质沥青加热至135℃，加入步骤（3）制得的复合材料，于135℃条件下以500r/min的转速搅拌30min制得路桥卷材用改性沥青。
2.根据权利要求1所述的路桥卷材用改性沥青的制备方法，其特征在于：所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为星型聚合结构，相对分子质量为15万-20万。
3.根据权利要求1所述的路桥卷材用改性沥青的制备方法，其特征在于：所述橡胶粉为子午线废旧轮胎生产的80目橡胶粉。
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