CN107383897A - 一种改性沥青液态稳定剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改性沥青液态稳定剂及其制备方法，所述改性沥青液态稳定剂包括以下按质量百分含量计算的组分：馏分油0~45%，润滑油抽出油10~50%，硫化物15~40%，硫化促进剂5~20%，重交通道路沥青0~5%，所述馏分油为减压工艺生产的侧线油，初馏点大于350℃，所述润滑油抽出油，100℃粘度为20~60 Pa·s，芳香分含量大于60%。馏分油是减压装置生产的侧线产品，其初馏点高于350℃，可以提高沥青抗老化性能，也有利于改善沥青的闪点。馏分油可以增加稳定剂的增容效果，可以将硫化剂带入沥青中，避免稳定剂漂浮在沥青表面。润滑油抽出油有利于稳定剂与改性剂间的增容，使稳定剂与改性剂充分接触，有利于改性剂、稳定剂、沥青三者间形成交联结构，进而提高改性沥青的高温储存稳定性。

Description

一种改性沥青液态稳定剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，具体涉及一种改性沥青液态稳定剂及其制备方法。

技术背景

随着各国交通事业的不断发展，公路的路面要求的不断提高，对于铺设路面用的沥青的质量要求也不断提高。沥青由于其组分的原因，沥青的性能无法满足日益发展的公路路面建设的需要，解决这一问题的主要方法是在沥青中添加稳定剂。目前，改性沥青稳定剂主要是固态粉末状的混合物，此类稳定剂虽然能改善聚合物改性沥青的高温储存稳定性，但仍存在以下几个问题；首先，粉末状的稳定剂与石油沥青的相容性差，若在制备过程中搅拌强度不足，该稳定剂会漂浮在改性沥青表面，减少稳定剂的有效加入量，同时延长改性沥青的发育时间；其次，该类稳定剂的价格较高，是沥青价格的5倍以上，会增加改性沥青的材料成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中沥青稳定剂与沥青的相容性差的问题，提供一种沥青稳定剂，该稳定剂可以大大提高稳定剂与沥青的相容性进而改善沥青的性能。

本发明的另一个目的在于，提供一种上述改性沥青液态稳定剂的制备方法。

本发明还有另外一个目的是，提供一种包含有上述改性沥青液态稳定剂的沥青。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种改性沥青液态稳定剂，包括以下按质量百分含量计算的组分：馏分油0~45%，润滑油抽出油10~50%，硫化物15~40%，硫化促进剂5~20%，重交通道路沥青0~5%，所述馏分油为减压工艺生产的侧线油，所述侧线油的初馏点大于350℃，所述润滑油抽出油的100℃粘度为20~60 Pa·s、芳香分含量大于60%。

馏分油是减压装置生产的侧线产品，初馏点高于350℃，可以提高沥青抗老化性能，也有利于改善沥青的闪点。馏分油可以增加稳定剂的增容效果，可以将硫化剂带入沥青中，避免稳定剂漂浮在沥青表面。润滑油抽出油有利于稳定剂与改性剂间的增容，是稳定剂与改性剂充分接触，有利于改性剂、稳定剂、沥青三者间形成交联结构，进而提高改性沥青的高温储存稳定性。制备的稳定剂具有良好的流通性，硫化物可以很好的融入沥青中，稳定剂与沥青接触后能迅速融入，不会漂浮在改性沥青表面，改善了稳定剂与改性沥青的接触效率，从而降低改性沥青的发育时间。利用本发明制备的液态稳定剂，不仅能够使改性沥青的高温储存稳定性满足JTG F40-2004中的技术要求，同时改性沥青的发育时间更短，所制备的改性沥青的低温性能和抗老化性能更优，进而提高改性沥青的性价比。

优选地，所述改性沥青稳定剂包括以下按质量百分含量计算的组分：馏分油15%，润滑油抽出油40%，硫化物30%，硫化促进剂10%，重交通道路沥青5%。

优选地，所述侧线油的馏程范围为350℃-500℃。

对润滑油抽出油而言，其芳香分含量越高对沥青的性能越好，但至少要大于60%。

优选地，所述馏分油与润滑油抽出油含量比为0.1~4.5，优选为0.375~0.833。

采用馏分油与润滑油抽出油不同比例调配，可以得到相容性更好的稳定剂，提高沥青的性能。

优选地，所述硫化物为单质硫、多硫化钾、有机硫化合物中的一种或任意几种。

硫化物是主要的稳定剂，主要起交联沥青质与改性剂的作用，使二者间发生交联反应，生成新的化合物，从而改善改性沥青的高温储存稳定性。

优选地，所述硫化物为单质硫与多硫化钾的组合，所述单质硫与多硫化钾含量比为0.2~5。更优选地，所述单质硫与多硫化钾的含量比为5。

优选地，所述硫化促进剂为醛胺类，硫脲类，过氧化二异丙苯中的一种或任意几种。

所述重交通道路沥青——满足GB/T 15180-2010或JTG F40-2004技术要求的高标号重交通道路沥青，例如AH-110重交通道路沥青。

所述改性沥青稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

S1. 将馏分油和润滑油抽出油50~70℃条件下搅拌混合；

S2. 将硫化物与硫化促进剂加入步骤S1所得到的混合物中，50~70℃条件下搅拌混合；

S3. 将重交通道路沥青加入到步骤S2所得到的混合物中，50~70℃下搅拌混合。

本发明还提供一种改性沥青稳定剂，包含有上述的改性沥青稳定剂。

与现有技术相比本发明具有以下技术效果：

本发明所述改性沥青稳定剂采用馏分油与润滑油抽出油混合，进行稳定剂的调配。制备的稳定剂具有良好的流通性，硫化物可以很好的融入混合油中，稳定剂与沥青接触后能迅速融入，不会漂浮在改性沥青表面，改善了稳定剂与改性沥青的接触效率，从而降低改性沥青的发育时间。利用本发明制备的液态稳定剂，不仅能够使改性沥青的高温储存稳定性满足JTG F40-2004中的技术要求，同时改性沥青的发育时间更短，所制备的改性沥青的低温性能和抗老化性能更优，进而提高改性沥青的性价比。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的简单修改或替换，均属于本发明的范围；若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1~8

一种改性沥青液态稳定剂，包括以下按质量百分含量的组分：馏分油0~50%，润滑油抽出油0~50%，硫化物15~40%，硫化促进剂5~20%，重交通道路沥青0~5%，所述馏分油为减压工艺生产的侧线油，初馏点大于350℃，润滑油抽出油，100℃粘度为20~60 Pa·s，芳香分含量大于60%。各组分的具体质量百分含量如表1所示。

馏分油是减压装置生产的侧线油，例如中海沥青（广东）有限公司生产的5号燃料油，其初馏点为353℃。

上述硫化物为单质硫或有机硫化合物。

上述重交通道路沥青——满足GB/T 15180-2010或JTG F40-2004技术要求的高标号重交通道路沥青，例如AH-110重交通道路沥青。

上述改性沥青稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

S1. 将馏分油和润滑油抽出油在50~70℃条件下搅拌10~30 min混合；

S2. 将硫化物与硫化促进剂加入步骤S1所得到的混合物中，50~70℃条件下搅拌10~30min；

S3. 将重交通道路沥青加入到步骤S2所得到的混合物中，50~70℃条件下搅拌10~30min。

各实施例组分含量如表1所示。

表1

配方组成	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5	实例6	实施例7	实施例8
									馏分油，%	15	15	15	5	25	45	20	20
润滑油抽出油，%	40	40	40	50	30	10	30	40
									单质硫，%	5	15	25	25	25	25	25	25
多硫化钾，%	25	15	5	5	5	5	5	5
									过氧化二异丙苯，%	10	10	10	10	10	10	20	5
AH-110重交通道路沥青	5	5	5	5	5	5	0	5

对比例1

与实施例3不同的是，本对比例所用的馏分油为减压工艺生产的侧线油，侧线油的初馏点为300℃，小于350℃。其它组分、含量以及制备方法与实施例3相同。

对比例2

与实施例3不同的是，本对比例所用的润滑油抽出油的100℃粘度为20~60 Pa·s、芳香分含量20%。其它组分、含量以及制备方法与实施例3相同。

测试

由于本发明的液态稳定剂没有特定的指标表征其效果的好坏，故将实施例和对比例所制得的稳定剂用于制备SBS改性沥青，通过SBS改性沥青的性能表征液态稳定剂的优良，SBS改性沥青的性能指标包括25℃针入度、软化点、5℃延度、5℃老化延度、离析等。由于I-D改性沥青的制备难度最大，因而选用本发明的液态稳定剂制备I-D改性沥青，SBS掺量为4.5%，液态稳定剂的掺量为0.38%，基质沥青选用中海沥青（广东）有限公司生产的AH-70重交通道路沥青，改性沥青的制备工艺相同，即在180℃的条件下剪切30min，然后按比例加入液态稳定剂，在180℃的条件下搅拌6h。并利用不添加本发明液态稳定剂的沥青作为对照例，实验结果如表2所示。

表2

配方组成	I-D技术要求	对照例	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5	实例6	实施例7	实施例8	对比例1	对比例2
													25℃针入度，0.1mm	40-60	57	58	56	56	55	57	58	53	56	52	55
软化点，℃	≥60	63.1	65.4	66.7	68.2	63.6	64.9	64.5	70.1	62.1	70.5	62.3
													5℃延度，cm	≥20	26.3	32.5	31.7	33.6	29.7	32.1	33.8	28.1	34.2	29.4	28.1
5℃老化延度，cm	≥15	15.3	18.4	17.9	18.7	17.1	18.9	20.1	15.7	19.5	13.2	14.6
													离析，℃	≤2.5	＞15	2.1	1.5	0.4	2.2	5.1	6.4	1.2	3.7	1.6	＞15

从表2中可以看出，本发明所制备的液态稳定剂能有效改善改性沥青的离析指标，且离析实验数据均小于2.5℃，说明改性沥青能在高温下长时间稳定储存，而市售的粉末状稳定剂由于与沥青的相容性较差，在相同工艺条件下，其离析实验数据＞15℃，进一步说明了本发明制备的液态稳定剂效果的优越。实施例1~3，可以看出当单质硫与多硫化钾含量比为5时，SBS改性沥青的性能最佳，实施例4~6，可以看出当改变馏分油和润滑油抽出油的比例时，随着润滑油抽出油比例的增加，I-D改性沥青的离析性能得到改善，但其5℃延度却有逐渐降低的趋势，因而在不同工艺的条件下，可以综合考虑改性沥青液态稳定剂的生产成本，从而选择最合适的馏分油和润滑油抽出油的比例。

Claims (7)

1.一种改性沥青液态稳定剂，其特征在于，包括以下按质量百分含量计算的组分：馏分油0~45%，润滑油抽出油10~50%，硫化物15~40%，硫化促进剂5~20%，重交通道路沥青0~5%，所述馏分油为减压工艺生产的侧线油，所述侧线油的初馏点大于350℃，所述润滑油抽出油的100℃粘度为20~60 Pa·s、芳香分含量大于60%。

2.根据权利要求1所述改性沥青液态稳定剂，其特征在于，所述改性沥青稳定剂包括以下按质量百分含量计算的组分：馏分油15%，润滑油抽出油40%，硫化物30%，硫化促进剂10%，重交通道路沥青5%。

3.根据权利要求1所述改性沥青液态稳定剂，其特征在于，所述馏分油与润滑油抽出油含量比为0.1~4.5。

4.根据权利要求1所述改性沥青液态稳定剂，其特征在于，所述硫化物为单质硫、多硫化钾、有机硫化合物中的一种或任意几种。

5.根据权利要求1所述改性沥青液态稳定剂，其特征在于，所述硫化物为单质硫与多硫化钾的组合，所述单质硫与多硫化钾含量比为0.2~5。

6.根据权利要求1所述改性沥青液态稳定剂，其特征在于，所述硫化促进剂为醛胺类、硫脲类、过氧化二异丙苯中的一种或任意几种。

7.一种权利要求1~6任一项所述改性沥青液态稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 将馏分油和润滑油抽出油50~70℃条件下搅拌混合；

S2. 将硫化物与硫化促进剂加入步骤S1所得到的混合物中，50~70℃条件下搅拌混合；

S3. 将重交通道路沥青加入到步骤S2所得到的混合物中，50~70℃下搅拌混合。