CN107488327A - 一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法，属于道路材料技术领域。具体涉及的一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法，包括以下步骤：(1)各组分按比例称重，加热制得SBS浆液；(2)将石油树脂、无机色粉按比例输送至挤料机，制得彩色石油树脂液体；(3)将SBS浆液打入挤料机，制得高模量彩色沥青液体；(4)将高模量彩色沥青液体在挤料机后段降温，挤出成条状，经冷却制得长条状固态高模量彩色沥青；(5)剪切机剪切，同时喷洒雾化的隔离剂，制得高模量彩色沥青颗粒。本发明采用挤出方式制备彩色沥青颗粒，用包装袋进行包装，混合料生产直接投料拌合，解决了生产中能耗大、环境污染严重、产品的性能差等问题，提高了生产、运输的便捷性。

Description

一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法
技术领域
本发明属于道路材料技术领域，涉及一种高模量彩色沥颗粒，尤其涉及一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法。
背景技术
随着我国交通事业的迅速发展，人们生活水平的提高，城市部分市政道路、公交车站和景区道路都会铺筑彩色沥青路面，彩色沥青路面的出现给交通道路带来的亮丽的颜色，更加衬托景区景观。目前彩色沥青生产工艺普遍采用液态脱色沥青与色粉搅拌调和制成，运输过程需要进行保温、加热、专桶专用、产品的性能受到工艺条件的制约性能差，彩色沥青混合料生产中需要配备专有管线、专用泵，长时间的加热也使得材料本身质量下降，轻组分的挥发给环境带来污染，主要的缺点有：
1、为了达到色泽的要求，每次生产不同颜色的彩色沥青需要求生产釜进行清洗，产生大量的清洗液，给环境带来污染，能耗大；
2、生产过程中生产温度高，轻组分挥发严重，VOC排放超标；
3、彩色沥青运输、储存需要专罐专用，极大地增加运输、储存成本；
4、彩色沥青的质量指标低，混合料性力学性能低，满足不了公路发展的需要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法，采用挤出方式制备彩色沥青颗粒，用包装袋进行包装，混合料生产直接投料拌合，解决了生产中能耗大、环境污染严重、产品的性能差等问题，提高了生产、运输的便捷性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
1、一种高模量彩色沥青颗粒，以重量计，包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)10-20份、石油树脂30-50份、减三线油20-40份、隔离剂5-10份，无机色粉0.5-1.5份。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)采用嵌段比为30/70的线型SBS改性剂。石油树脂采用高软化点的C9石油树脂或C5/C9共聚树脂。减三线油的芳烃含量在90％以上。隔离剂25℃时为粘度600-700CPS，水分及挥发物≤0.1％。
本发明还提供了一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法，该方法包括以下步骤：
1、按比例称重，将减三线油加热到180℃后打入高压反应釜中，然后加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，反应釜处于氮气密封状态，反应温度为200～240℃，反应压力为1～3atm，搅拌转速为600～1000r/min，反应时间为1～2h，使SBS充分的溶融在减三线中，制得SBS浆液；
2、将石油树脂、无机色粉按比例输送至挤料机，挤料机前段石油树脂加热温度为150-180℃，制得彩色石油树脂液体；
3、将步骤1所得的SBS浆液通过计量泵打入挤料机，进料口在挤料机中段位置，使SBS浆液与步骤2的彩色石油树脂液体在挤料机中段混合均匀，中段温度160-190℃，制得高模量彩色沥青液体；
4、将步骤3制得的高模量彩色沥青液体在挤料机后段降温，挤出成条状，温度在50-70℃，经过冷却系统，温度为10-20℃，得到长条状固态高模量彩色沥青；
5、将步骤4所得到的长条状高模量彩色沥青经过剪切机，在剪切过程中喷洒雾化的隔离剂，最终得到高模量彩色沥青颗粒。
其中，按照步骤1-5所述制备的高模量彩色沥青颗粒，其性能指标可以达到：针入度(25℃、5s、100g)为40-50(0.1mm)、软化点≥80℃、60℃粘度≥8000Pa.s、135℃粘度1.5-4Pa.s、弹性恢复(25℃)≥75％、溶解度≥95％。
本发明开发的高模量彩色沥青颗粒，具有以下优点：
1、SBS浆液的生产在密闭的高压反应釜中进行，不需要胶体磨进行剪切，在高压无氧环境中SBS得到彻底的溶融，最大限度的发挥了SBS特有的性能。
2、高模量彩色沥青的制备在挤出机中完成，生产设备占地小，操作简便，降低了人工成本和能耗消耗。
3、高模量彩色沥青的成品为颗粒状，固态，便于包装、运输、储存。
4、高模量彩色沥青性能稳定，整个生产过程极少的与氧气接触，提高了彩色沥青的老化性能。
5、高模量彩色沥青具有较高的软化点、60℃动力粘度，高温抗变形能力强，同时具有较高的5℃延度，满足低温抗裂性能的要求，技术指标达到SBS改性沥青的要求，与传统沥青相比具有色浅、透明等特点，颜料着色能力强。
6、高模量彩色沥青颗粒的使用简便，直接投入拌合锅与热集料混合均匀即可，不需要额外的加热、输送设备。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
按照下述重量份数称取所用原料：
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)14份；
石油树脂45份；
减三线油35份；
隔离剂5份；
无机色粉1份。
一种高模量彩色沥青颗粒包括以下步骤：
1、将减三线油加热到180℃后打入高压反应釜中，然后加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，反应釜处于氮气密封状态，反应温度为200℃，反应压力为1.5atm，搅拌转速为600～1000r/min，反应时间为1h，使SBS充分的溶融在减三线中，制得SBS浆液；
2、将石油树脂、无机色粉按比例输送至挤料机，挤料机前段石油树脂加热温度为160℃，制得彩色石油树脂液体；
3、将步骤1所得的SBS浆液通过计量泵打入挤料机，进料口在挤料机中段位置，使SBS浆液与步骤2的彩色石油树脂液体在挤料机中段混合均匀，中段温度170℃，制得高模量彩色沥青液体；
4、将步骤3制得的高模量彩色沥青液体在挤料机后段降温，挤出成条状，温度在55℃，经过冷却系统，温度为15℃，得到长条状固态高模量彩色沥青；
5、将步骤4所得到的长条状高模量彩色沥青经过剪切机，在剪切过程中喷洒雾化的隔离剂，最终得到高模量彩色沥青颗粒。制备得到的高模量彩色沥青其技术指标见表1所示。
表1彩色沥青胶结料中试产品性能指标
实施例2
按照下述重量份数称取所用原料：
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)17份；
石油树脂40份；
减三线油37份；
隔离剂5.5份；
无机色粉0.5份。
一种高模量彩色沥青颗粒包括以下步骤：
1、将减三线油加热到180℃后打入高压反应釜中，然后加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，反应釜处于氮气密封状态，反应温度为220℃，反应压力为2.5atm，搅拌转速为600～1000r/min，反应时间为1.5h，使SBS充分的溶融在减三线中，制得SBS浆液；
2、将石油树脂、无机色粉按比例输送至挤料机，挤料机前段石油树脂加热温度为160℃，制得彩色石油树脂液体；
3、将步骤1所得的SBS浆液通过计量泵打入挤料机，进料口在挤料机中段位置，使SBS浆液与步骤2的彩色石油树脂液体在挤料机中段混合均匀，中段温度170℃，制得高模量彩色沥青液体；
4、将步骤3制得的高模量彩色沥青液体在挤料机后段降温，挤出成条状，温度在65℃，经过冷却系统，温度为15℃，得到长条状固态高模量彩色沥青；
5、将步骤4所得到的长条状高模量彩色沥青经过剪切机，在剪切过程中喷洒雾化的隔离剂，最终得到高模量彩色沥青颗粒。制备得到的高模量彩色沥青其技术指标见表2所示。
表2彩色沥青胶结料中试产品性能指标
试验项目 测试结果
25℃针入度，0.1mm 43
软化点，℃ 86.7
5℃延度，cm 92
10℃延度，cm ＞150
15℃延度，cm ＞150
闪点，℃ 243
60℃粘度，cp 8126000
135℃粘度，cp 812
TFOT
质量损失，％ -1.2
残留针入度比，％ 91
软化点，℃ 82.4
5℃延度，cm 49
10℃延度，cm ＞150
15℃延度，cm ＞150

Claims (2)

1.一种高模量彩色沥青颗粒，其特征在于：包含如下质量份数的各组分：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)10-20份、石油树脂30-50份、减三线油20-40份、隔离剂5-10份、无机色粉0.5-1.5份；
所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)采用嵌段比为30/70的线型SBS改性剂；
所述石油树脂采用高软化点的C9石油树脂或C5/C9共聚树脂；
所述减三线油的芳烃含量在90％以上；
所述隔离剂25℃时为粘度600-700CPS，水分及挥发物≤0.1％。
2.根据权利要求1所述的一种高模量彩色沥青颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按比例称重，将减三线油加热到180℃后打入高压反应釜中，然后加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，反应釜处于氮气密封状态，反应温度为200～240℃，反应压力为1～3atm，搅拌转速为600～1000r/min，反应时间为1～2h，使SBS充分的溶融在减三线中，制得SBS浆液；
(2)将石油树脂、无机色粉按比例输送至挤料机，挤料机前段石油树脂加热温度为150-180℃，制得彩色石油树脂液体；
(3)将步骤(1)所得的SBS浆液通过计量泵打入挤料机，进料口在挤料机中段位置，使SBS浆液与步骤(2)的彩色石油树脂液体在挤料机中段混合均匀，中段温度160-190℃，制得高模量彩色沥青液体；
(4)将步骤(3)制得的高模量彩色沥青液体在挤料机后段降温，挤出成条状，温度在50-70℃，经过冷却系统，温度为10-20℃，得到长条状固态高模量彩色沥青；
(5)将步骤(4)所得到的长条状高模量彩色沥青经过剪切机，在剪切过程中喷洒雾化的隔离剂，最终得到高模量彩色沥青颗粒。
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