CN107245248A - 一种环保热熔型不粘胎粘层油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保热熔型不粘胎粘层油及其制备方法，由基质石油沥青70‑100份、SBS改性剂0‑6份、SBR改性剂0‑9份、回收聚烯烃3‑15份、回收废旧轮胎橡胶0.5‑3份、回收合成蜡或天然蜡1‑10份、天然沥青2‑20份、废旧机械润滑油1‑7份、硫磺0.1‑0.5份、多聚磷酸0.5‑2份制成。本发明解决了相邻结构层之间由于粘结能力差而造成推移破坏的问题，而且解决了施工过程中铺洒层间粘层油时由于粘层油粘附在后续摊铺混合料的施工车辆的轮胎上而造成的粘结层破坏的问题，具有60℃及60℃以下不粘胎、不粘胎硬化时间小于5分钟、粘结能力强的优点，极大缩短了施工间隔时间，提高了施工效率。本发明大量使用回收材料，具有环保、造价低的优点。

Description

一种环保热熔型不粘胎粘层油及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路材料领域，涉及一种环保热熔型不粘胎粘层油及其制备方法，具体涉及一种新建或养护路面相邻结构层之间环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法。
背景技术
在路面施工过程中，相邻结构层之间的牢固粘附是比较困难的，为提升相邻结构层之间的粘附能力，在结构层之间铺洒粘层油是一个有效措施。粘层油的作用是把原沥青混合料路面面层与超薄防滑面层牢固的粘结在一起，使之在车辆荷载作用下各面层之间不会发生相互的推移破坏，并且能够将车辆荷载传递到下一个面层。粘结油粘结效果的好坏是影响路面使用寿命的重要因素之一。道路工作者对粘结层的重视程度日益增加。例如，美国佛罗里达州交通局在本州的规范中明确的提出道桥工程中必须设置界面粘结层。
目前国内的路面施工过程中，很多层间粘层油的工作性能并不理想，其中的一个重要原因是由于粘层油在环境温度下有较强的粘附性，粘层油撒布完成后，后续摊铺混合料的施工车辆碾压在粘层油上，造成粘层油的粘附在轮胎上被带走破坏，使得粘层油无法发挥粘结性能。中国专利CN105802267A提到了一种不粘轮粘层用乳化沥青的制备，它也具备快凝、不粘轮的性能，但是它的不粘胎时间需要15-20min，且制备不粘轮乳化沥青的原材料价格较贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保热熔型不粘胎粘层油及其制备方法。
本发明所述的一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，它的不粘胎原理是：当它被洒布车铺洒到路面后，在环境温度下，它会在5min以内硬化，随后铺设在它上面的热拌沥青会融化粘结层，然后粘结层会在两个层面间产生一种强效的粘结力，它不需要专门铺设设备，适用于超薄磨耗层、桥面防水粘结层等覆层的层间粘结。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，包括如下步骤：
1)将基质石油沥青、SBS改性剂、SBR改性剂、回收聚烯烃、回收废旧轮胎橡胶用搅拌机搅拌处理，然后在剪切乳化机中剪切处理；
2)向步骤1)得到的物料中加入回收合成蜡或天然蜡、天然沥青、废旧机械润滑油、硫磺、多聚磷酸，用搅拌机搅拌处理、溶胀处理，得到环保热熔型不粘胎粘层油；
所述的基质石油沥青、SBS改性剂、SBR改性剂、回收聚烯烃、回收废旧轮胎橡胶、回收合成蜡或天然蜡、天然沥青、废旧机械润滑油、硫磺、多聚磷酸，按照基质石油沥青70-100份、SBS改性剂0-6份、SBR改性剂0-9份、回收聚烯烃3-15份、回收废旧轮胎橡胶0.5-3份、回收合成蜡或天然蜡1-10份、天然沥青2-20份、废旧机械润滑油1-7份、硫磺0.1-0.5份、多聚磷酸0.5-2份的重量比。
本发明所述的基质石油沥青，优选90#、70#、50#、30#基质石油沥青中的一种。
所述的回收聚烯烃，优选回收乙烯-醋酸乙烯共聚物、回收聚乙烯、回收聚酰胺、回收聚丙烯、回收聚氯乙烯中的一种。
所述的回收合成蜡，优选回收聚乙烯蜡、回收褐煤蜡中的一种。
所述的天然沥青，优选特立尼达和多巴哥湖沥青、北美岩沥青、青川岩沥青中的一种。
步骤1)所述的搅拌处理，优选在160-190℃、1500-3500r/min搅拌10-30min，所述的剪切处理，优选在160℃-200℃、2000-5000r/min剪切60-180min。
步骤2)所述的搅拌处理，优选在150-190℃，1500-5000r/min搅拌30-80min，所述的溶胀处理，优选在130-180℃溶胀0.5-3h。
本发明还涉及采用上述制备方法得到环保热熔型不粘胎粘层油。
本发明还涉及采用上述制备方法得到环保热熔型不粘胎粘层油的使用方法，首先将要洒布环保热熔型不粘胎粘层油的路面清理干净，然后将制备成的环保热熔型不粘胎粘层油利用沥青洒布车均匀洒布在路面上，粘层油的铺洒厚度优选0.1-1mm，待粘层油表面硬化以后，施工车辆进场摊铺热拌型混合料。
和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明解决了相邻结构层之间由于粘结能力差而造成推移破坏的问题，而且解决了施工过程中铺洒层间粘层油时由于粘层油粘附在后续摊铺混合料的施工车辆的轮胎上而造成的粘结层破坏，具有60℃及60℃以下不粘胎、不粘胎硬化时间短、粘结能力强、环保、造价低的优点。
2、与现有的层间粘结油相比，本发明制备方法简单，制备过程中大量使用回收的聚烯烃、废旧轮胎橡胶、合成蜡作、废旧机械润滑油，具有经济性和环境友好性。
3、施工过程中，采用本发明无需专用设备洒布，硬化时间短，粘结能力强，混合料摊铺设备在短时间内即可进场摊铺，提高了施工效率，避免了施工车辆对粘结油的带走破坏。
4、本发明得到的环保热熔型不粘胎粘层油可用于超薄磨耗层、桥面防水粘结层等覆层的粘结。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步详述，但本发明不受实施例的限制。
实施例1
施工环境温度为5℃
(1)将70份的基质沥青、6份SBS改性剂、3份回收乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5份回收废旧轮胎橡胶用搅拌机在160℃，1500r/min搅拌10分钟，然后在剪切乳化机中在170℃，2000r/min剪切60分钟；
(2)加入10份回收褐煤蜡、5份天然沥青、5份废旧机械润滑油、0.5份硫磺、2份多聚磷酸在150℃，1500r/min下用搅拌机搅拌30分钟。在150℃下溶胀3小时，制得环保热熔型不粘胎粘层油。
实施例2
施工环境温度为15℃
(1)将80份的基质沥青、4份SBS改性剂、3份SBR改性剂、4份回收聚酰胺、3份回收废旧轮胎橡胶用搅拌机在170℃，2500r/min搅拌20分钟，然后在剪切乳化机中在180℃，4000r/min剪切100分钟；
(2)加入5份回收聚乙烯蜡、0.3份硫磺、1.5份多聚磷酸在170℃，2500r/min下用搅拌机搅拌50分钟。在160℃下溶胀1.5小时，制得环保热熔型不粘胎粘层油。
实施例3
施工环境温度为22℃
(1)将90份的基质沥青、6份SBR改性剂、7份回收聚丙烯、1.5份回收废旧轮胎橡胶用搅拌机在180℃，2500r/min搅拌25分钟，然后在剪切乳化机中在185℃下，3000r/min剪切120分钟；
(2)加入6份回收聚乙烯蜡、10份特立尼达和多巴哥湖沥青、7份废旧机械润滑油、0.3份硫磺、1份多聚磷酸在150℃3000r/min下用搅拌机搅拌70分钟。在130℃下溶胀1.5小时，制得环保热熔型不粘胎粘层油。
实施例4
施工环境温度为30℃
(1)将100份的基质沥青、9份SBR改性剂、15份回收聚氯乙烯、3份回收废旧轮胎橡胶用搅拌机在190℃，3500r/min搅拌30分钟，然后在剪切乳化机中在200℃，5000r/min剪切180分钟；
(2)加入10份回收合成蜡、10份青川岩沥青、9份废旧机械润滑油、0.1份硫磺、2份多聚磷酸在190℃，5000r/min下用搅拌机搅拌80分钟。在180℃下溶胀0.5小时，制得环保热熔型不粘胎粘层油。
对比例
将市售的SBS改性乳化沥青粘层油在同样的条件下进行45℃斜向剪切试验，采用10cm厚车辙板试模成型试件，整个结构从上至下依次为：5cmAC-20SBS改性沥青混凝土+SBS粘层油+4cm水泥混凝土板，铺洒的粘层油厚度为0.5mm，模拟实际应用中交通载荷作用力的影响下受力，以此来检验本发明抗剪切能力。
实验例
将实施例2中制得环保热熔型不粘胎粘层油进行45℃斜向剪切试验，采用10cm厚车辙板试模成型试件，整个结构从上至下依次为：5cmAC-20SBS改性沥青混凝土+不粘轮粘层油+4cm水泥混凝土板，铺洒的粘层油厚度为0.5mm，模拟实际应用中交通载荷作用力的影响下受力，以此来检验本发明抗剪切能力。
由测试结果可见，本发明的抗剪切能力大于普通的聚合物改性沥青粘层油，且随着温度上升，本发明抗剪切能力的衰减小于普通的聚合物改性沥青粘层油。

Claims (9)

1.一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将基质石油沥青、SBS改性剂、SBR改性剂、回收聚烯烃、回收废旧轮胎橡胶用搅拌机搅拌处理，然后在剪切乳化机中剪切处理；
2)向步骤1)得到的物料中加入回收合成蜡或天然蜡、天然沥青、废旧机械润滑油、硫磺、多聚磷酸，用搅拌机搅拌处理、溶胀处理，得到环保热熔型不粘胎粘层油；
所述的基质石油沥青、SBS改性剂、SBR改性剂、回收聚烯烃、回收废旧轮胎橡胶、回收合成蜡或天然蜡、天然沥青、废旧机械润滑油、硫磺、多聚磷酸，按照基质石油沥青70-100份、SBS改性剂0-6份、SBR改性剂0-9份、回收聚烯烃3-15份、回收废旧轮胎橡胶0.5-3份、回收合成蜡或天然蜡1-10份、天然沥青2-20份、废旧机械润滑油1-7份、硫磺0.1-0.5份、多聚磷酸0.5-2份的重量比。
2.根据权利要求1所述的一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，其特征在于：所述的基质石油沥青，为90#、70#、50#、30#基质石油沥青中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，其特征在于：所述的回收聚烯烃，为回收乙烯-醋酸乙烯共聚物、回收聚乙烯、回收聚酰胺、回收聚丙烯、回收聚氯乙烯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，其特征在于：所述的回收合成蜡，为回收聚乙烯蜡、回收褐煤蜡中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，其特征在于：所述的天然沥青，为特立尼达和多巴哥湖沥青、北美岩沥青、青川岩沥青中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的搅拌处理，是在160-190℃、1500-3500r/min搅拌10-30min，所述的剪切处理，是在160℃-200℃、2000-5000r/min剪切60-180min。
7.根据权利要求1所述的一种环保热熔型不粘胎粘层油的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的搅拌处理，是在150-190℃，1500-5000r/min搅拌30-80min，所述的溶胀处理，是在130℃-180℃溶胀0.5-3h。
8.权利要求1-7任一所述的制备方法得到的环保热熔型不粘胎粘层油。
9.权利要求8所述的环保热熔型不粘胎粘层油的使用方法，其特征在于：首先将要洒布环保热熔型不粘胎粘层油的路面清理干净，然后将制备成的环保热熔型不粘胎粘层油利用沥青洒布车均匀洒布在路面上，粘层油的铺洒厚度为0.1-1mm，待粘层油表面硬化以后，施工车辆进场摊铺热拌型混合料。
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