CN107266919A - 一种稳定型橡胶与sbs复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青及其制备方法，其特征在于包含以下组分组成，100份基质沥青，2～10份苯乙稀‑丁二稀‑苯乙稀类(SBS)，5～20份橡胶，2～12份相容剂，3～10份稳定剂；其制备方法包括：将相容剂和橡胶加入基质沥青进行搅拌溶胀，再放入高速剪切机中进行高速剪切，之后再加入苯乙稀‑丁二稀‑苯乙稀类进行高速剪切，最后加入稳定剂进行搅拌发育，即可得到稳定型橡胶与SBS复合改性沥青。本发明制备的稳定型橡胶与SBS复合改性沥青离析程度小，存储稳定性好，性能优越，有效地解决了当前高掺量复合改性沥青的存储稳定性问题，具有很大的应用前景。

Description

一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路建筑材料技术领域，具体涉及一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，车辆的超载重载和交通繁忙程度日盛，对沥青材料的性能要求越来越高，出现了很多改性沥青，尽管改性沥青在性能上能够满足交通重载的要求，但是存在严重的存储稳定性问题，因此研发出存储稳定性良好的复合改性沥青显得格外的重要。
目前国内外高等级公路沥青路面基本上都是采用改性沥青，应用较多的改性沥青有：橡胶改性沥青、SBR改性沥青、SBS改性沥青。国内外研究大都集中在单一的改性剂上，这些改性沥青往往只改善了沥青某一方面的性能，大多数性能提高不大，且改性沥青的存储稳定性差，容易离析，并没有很广泛地推广应用。针对单一改性剂的劣势，近些年国内外改性沥青的研究新趋势是复合改性沥青，复合改性沥青可以充分发挥聚合物之间的相互协同作用，改善沥青质量要求，但是现在的复合改性沥青大部分提高了沥青的高温性能，却存在低温延度问题、水稳性能和存储稳定性问题，本发明通过添加价格低廉的聚合物并且进行多次试验得出适宜的比例区间，开发出一种新型的复合改性沥青，不仅降低了改性成本，而且改进了制备工艺，解决了现有复合改性沥青存在的不足。
基于以上原因，本发明利用不同聚合物之间的协同作用促使共混产物具有优良的高分子特性，充分发挥了各聚合物自身的改性作用，不仅使沥青的路用性能得到全面提高，而且离析程度小，存储稳定性好，有效地解决了当前高掺量复合改性沥青容易离析的缺陷和存储稳定性问题，具有很大的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种离析程度小、存储稳定性好、性能优越的稳定型橡胶与SBS复合改性沥青及其制备方法，有效地解决当前高掺量复合改性沥青的存储稳定性问题。
本发明的技术方案是：一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青,其特征在于,由以下重量份的原料制成：100份基质沥青，2～10份苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类(SBS)，5～20份橡胶，2～12份相容剂，3～10份稳定剂。
具体地，所述一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青中的橡胶为丁丙橡胶、丁基橡胶或其复合物。
具体地，所述一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青中的相容剂为芳香油、环烷油、蓖麻油中的一种或多种。
具体地，所述一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青中的稳定剂为硫磺、氧化铝、有机亚磷酸酯中的一种或多种。
上述稳定型橡胶与SBS复合改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：
步骤一、将相容剂和橡胶加至150℃～170℃基质沥青进行搅拌溶胀得到混合物，搅拌时间为10min～30min，搅拌速率为100r/min～400r/min；
步骤二、将步骤一中所述混合物放入高速剪切机中在温度为170℃～180℃的条件下进行高速剪切40min～60min，之后再加入苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类进行高速剪切20min～35min，其中，剪切速率为3000r/min～5000r/min；
步骤三、最后加入稳定剂在温度为170℃～180℃的条件下进行搅拌发育，搅拌速率为100r/min～400r/min，搅拌时间3h～5h后即可得到稳定型橡胶/SBS复合改性沥青。
本发明与现有技术相比，配方所采用的的原料性价比高，并且容易与基质沥青混合均匀，生产方法简单，利用现有改性沥青生产设备即可。
本发明采用苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类、丁丙橡胶、丁基橡胶、芳香油、环烷油、蓖麻油和硫磺、氧化铝、有机亚磷酸酯为改性成分与基质沥青相互作用制备稳定型橡胶与SBS复合改性沥青，得到的复合改性沥青不仅具有良好的高温稳定性、低温抗裂性及耐老化性能，而且离析程度小，存储稳定性好。
具体实施方式
下面结合实施例对发明内容作进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限制。
实施例1：
将70#基质沥青100份加热至150℃，将2.5份丁基橡胶、2.5份丁丙橡胶和1份芳香油、0.5份环烷油、0.5份蓖麻油加入其中进行搅拌溶胀得到混合物，搅拌时间为10min，搅拌速率为100r/min；将混合物放入高速剪切机中在温度为170℃的条件下进行高速剪切40min，之后再加入2份苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类(SBS)进行高速剪切20min，两次剪切的剪切速率均为3000r/min；最后加入2份有机亚磷酸酯、1份氧化铝在温度为170℃的条件下进行搅拌发育，搅拌速率为100r/min，搅拌时间为3h，即可得到稳定型橡胶与SBS复合改性沥青。配方各组分所用质量如表1所示：
表1各配方组分掺量
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中规定的测试方法，对实施例1制备的稳定型橡胶与SBS复合改性沥青以及10％橡胶掺量的橡胶沥青的相关技术指标进行测试，测试结果如表2所示：可见橡胶与SBS复合改性沥青的存储稳定性要明显优于单纯的橡胶改性沥青。
表2稳定型橡胶与SBS复合改性沥青的相关技术指标测试结果
实施例2：
将90#基质沥青100份加热至170℃，将10份丁丙橡胶、10份丁基橡胶和4份芳香油、4份环烷油、4份蓖麻油加入其中进行搅拌溶胀得到混合物，搅拌时间为30min，搅拌速率为400r/min；将混合物放入高速剪切机中在温度为180℃的条件下进行高速剪切60min，之后再加入10份苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类(SBS)进行高速剪切35min，两次剪切的剪切速率均为5000r/min；最后加入5份硫磺、5份氧化铝在温度为180℃的条件下进行搅拌发育，搅拌速率为400r/min，搅拌时间为5h，即可得到稳定型橡胶与SBS复合改性沥青。配方各组分所用质量如表3所示：
表3各配方组分掺量
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中规定的测试方法，对实施例2制备的稳定型橡胶与SBS复合改性沥青以及18％橡胶掺量的橡胶沥青的相关技术指标进行测试，测试结果如表4所示：可见橡胶与SBS复合改性沥青的存储稳定性要明显优于单纯的橡胶改性沥青。
表4稳定型橡胶与SBS复合改性沥青的相关技术指标测试结果
实施例3：
将70#基质沥青100份加热至160℃，将5份丁基橡胶、5份丁丙橡胶和3份芳香油、3份环烷油、3份蓖麻油加入其中进行搅拌溶胀得到混合物，搅拌时间为20min，搅拌速率为300r/min；将混合物放入高速剪切机中在温度为170℃的条件下进行高速剪切50min，之后再加入6份苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类(SBS)进行高速剪切20min，两次剪切的剪切速率均为4000r/min；最后加入4份有机亚磷酸酯、4份氧化铝在温度为170℃的条件下进行搅拌发育，搅拌速率为200r/min，搅拌时间为4h，即可得到稳定型橡胶与SBS复合改性沥青。配方各组分所用质量如表5所示：
表5各配方组分掺量
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中规定的测试方法，对实施例3制备的稳定型橡胶与SBS复合改性沥青以及10％橡胶掺量的橡胶沥青的相关技术指标进行测试，测试结果如表6所示：可见橡胶与SBS复合改性沥青的存储稳定性要明显优于单纯的橡胶改性沥青。
表6稳定型橡胶与SBS复合改性沥青的相关技术指标测试结果
实施例4：
将90#基质沥青100份加热至170℃，将8份丁丙橡胶、10份丁基橡胶和4份芳香油、4份环烷油、4份蓖麻油加入其中进行搅拌溶胀得到混合物，搅拌时间为30min，搅拌速率为400r/min；将混合物放入高速剪切机中在温度为180℃的条件下进行高速剪切60min，之后再加入8份苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类(SBS)进行高速剪切30min，两次剪切的剪切速率均为5000r/min；最后加入5份硫磺、5份氧化铝在温度为180℃的条件下进行搅拌发育，搅拌速率为400r/min，搅拌时间为5h，即可得到稳定型橡胶与SBS复合改性沥青。配方各组分所用质量如表7所示：
表7各配方组分掺量
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中规定的测试方法，对实施例4制备的稳定型橡胶与SBS复合改性沥青以及18％橡胶掺量的橡胶沥青的相关技术指标进行测试，测试结果如表8所示：可见橡胶与SBS复合改性沥青的存储稳定性要明显优于单纯的橡胶改性沥青。
表8稳定型橡胶与SBS复合改性沥青的相关技术指标测试结果

Claims (7)

1.一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青,其特征在于,包括以下重量份的组分：
基质沥青 100份，
苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类 2～10份，
橡胶 5～20份，
相容剂 2～12份，
稳定剂 3～10份。
2.根据权利要求1所述的一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青，其特征在于所述橡胶为丁丙橡胶、丁基橡胶或其混合物。
3.根据权利要求1所述的一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青，其特征在于所述相容剂为芳香油、环烷油、蓖麻油中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青，其特征在于所述稳定剂为硫磺、氧化铝、有机亚磷酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种稳定型橡胶与SBS复合改性沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将相容剂和橡胶加至150℃～170℃的基质沥青中进行搅拌溶胀得到混合物；
步骤二、将步骤一中所述混合物放入高速剪切机中在温度为170℃～180℃的条件下进行高速剪切，之后再加入苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类进行高速剪切；
步骤三、最后加入稳定剂在温度为170℃～180℃的条件下进行搅拌发育后即得。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的搅拌搅拌速率为100r/min～400r/min，搅拌时间为10min～30min，所述步骤2中的剪切速率为3000r/min～5000r/min，所述步骤3中的搅拌速率为100r/min～400r/min，搅拌时间为3h～5h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤二具体为将步骤一中所述混合物放入高速剪切机中在温度为170℃～180℃的条件下进行高速剪切40min～60min，之后再加入苯乙稀-丁二稀-苯乙稀类进行高速剪切20min～35min。
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