CN107603559A - 一种普通型路面灌缝胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种普通型路面灌缝胶及其制备工艺，由AH‑90沥青、SBS、助溶剂、稳定剂、改性剂、软化剂、花岗岩矿粉、树脂、废旧胶粉制成。本发明中加入极少量的一定嵌段比和分子量的SBS即可达到大幅度提高灌缝胶的高温稳定性和低温延展性的效果；本发明中加入大量的花岗岩矿粉和废旧胶粉，起到了改善灌缝胶低温延展性，提升其抗老化性能和大幅度降低成本的作用；改性剂的加入，起到了增强整个材料体系的化学稳定性的作用，进一步提高灌缝胶低温延展性的作用；树脂的加入，大幅度提高了灌缝胶与裂缝之间的粘附作用。

Description

一种普通型路面灌缝胶及其制备方法

技术领域

本发明属于道路修补养护领域，适用于广大地区的沥青路面和水泥混凝土路面的裂缝和填缝处理。具体涉及一种普通型路面灌缝胶及其制备工艺。

背景技术

沥青路面、水泥混凝土路面在建成后的服役过程中，往往产生各种病害(裂缝、车辙、拥包、沉降等)。其中，裂缝是最早出现、最为普遍的病害方式。美国SHRP计划研究表明，对裂缝进行尽早的处理不仅能延长路面使用寿命，而且能大幅度的降低养护费用。

同样来自SHRP-H-358计划的研究结论，对裂缝进行灌缝处理是所有养护方式中性价比最高的。从目前我国灌缝材料的生产和应用来看，国产的灌缝材料往往在高温时显示良好的性能(稳定性、抗疲劳性、耐老化性)，而低温时性能则较差，最为明显的是其与原路面粘附性能差，易脱附，从而导致路面裂缝处的“二次开裂”，此种缺陷大大限制了其路面实际应用，目前国内的灌缝胶绝大部分还是采用改性沥青为主，但是目前此种材料往往存在SBS加入量比较大，且粘附作用并不好，如专利CN201110076227.0速焊自愈型灌缝胶及其使用方法中介绍的SBS的加入量为6％、CN201010189080.1一种树脂型灌缝胶及其制备中介绍的SBS的加入量为10％、CN201710199789.1环保型路面加热型密封胶材料及其制备方法与应用中介绍的SBS的加入量为4-6％，可见目前的用于灌缝胶的改性沥青中SBS加入量较大，这主要是因为未对SBS进行特异性筛选而普遍采用市售SBS所致；国外的灌缝材料虽然与原路面粘附性好，但由于其中大部分采用树脂材料，导致其耐老化性能差，所以此种材料有效期往往较短，且价格十分昂贵，其应用也受到了严重的限制。

鉴于目前国产和进口路面灌缝材料都存在着一定的缺陷。本发明提出发明一种改善国产灌缝材料低温粘附性能和延展性，且改善进口灌缝材料耐老化性能和高成本的普通型路面灌缝胶，并确定其合适的制备工艺。

发明内容

本发明旨在提供一种普通型路面灌缝胶及其制备工艺。此种材料能够改善国产灌缝材料低温粘附性能和延展性，且改善进口灌缝材料耐老化性能和高成本。苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)的加入(嵌段比S/B和分子量在特定范围内)，目的是改善灌缝胶的高温稳定性和低温延展性；树脂的加入，目的是改善灌缝胶与原路面的粘附性；废旧胶粉的加入，目的是改善灌缝胶的低温性能、耐老化性和降低成本；矿粉的加入，目的是改善灌缝胶的低温性能、增加施工和易性和降低成本。

所述的普通型路面灌缝胶材料依据《路面加热型灌缝胶》(JT/T 740—2015)规范进行如下指标测试：(32℃甘油浴)软化点、(25℃)锥入度、弹性恢复率、60℃流动度、低温拉伸。

本发明的技术方案是这样实现的：一种普通型路面灌缝胶，其特征在于：它是由下述原料及重量份数配比制成：

上述的普通型路面灌缝胶，所述的AH-90沥青为符合JTG F40-2004标准要求的石油沥青。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的SBS的嵌段比范围为90/10-50/50、分子量范围为50-80万。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的助溶剂为石油芳烃油、植物芳烃油中的一种或两种的混合物。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的稳定剂为有机酸酐类化合物。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的改性剂为双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂的一种或两种以上的组合。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的软化剂为减二线抽出油或减三线抽出油中的一种或两种的混合物。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的花岗岩矿粉的目数为100-400目。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的树脂为植物渗出物的无定形半固体或固体有机物形成的天然树脂。

上述的普通型路面灌缝胶，所述的废旧胶粉的目数为40-200目。

制备上述普通型路面灌缝胶的方法，它包括下述步骤：

(1)将AH-90沥青在135℃温度下加热至流动状态；

(2)在搅拌状态下升高到165℃-175℃时，依次加入SBS和助溶剂，进行搅拌约15min-30min，再进行30min-60min的剪切；

(3)搅拌进行到60-90min时，依次加入稳定剂、改性剂、软化剂，花岗岩矿粉、树脂、废旧胶粉，即可得到普通型路面灌缝胶材料。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明配比中使用了较大比例的花岗岩矿粉和废旧胶粉，不仅提高了灌缝胶的低温延展性、增强了其抗老化性能，还大幅度的降低了产品的成本，且废旧胶粉的加入拓宽了废旧橡胶的处理范围，较少了环境污染。

2、本发明配比中一定嵌段比范围和一定分子量范围的SBS的加入，相比于市场常规的SBS能够大幅度的提高产品的高低温性能；助溶剂、稳定剂和软化剂的加入，能够保证沥青与SBS之间形成一个均一稳定的体系；改性剂的加入，能够交联沥青与各种助剂，形成复杂的三维网络结构；树脂的加入，能够保证灌缝胶与裂缝之间具有较强的粘附作用力。

3、采用本发明方法制备的普通型路面灌缝胶材料，满足《路面加热型灌缝胶》(JT/T 740—2015)规范的如下指标：(32℃甘油浴)软化点、(25℃)锥入度、弹性恢复率、60℃流动度、低温拉伸的要求，可广泛适用于沥青路面和水泥混凝土路面裂缝的修补。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

实施例1：

将100份的AH-90石油沥青(韩国SK)在135℃条件下加热至流动状态，在搅拌状态下升温至175℃时，加入0.5份的SBS(嵌段比90/10、分子量55万)和3份的助溶剂(石油芳烃油)，搅拌20min，再进行50min的剪切，再进行搅拌，当进行至75min时，依次加入0.15份的稳定剂(马来酸酐)、0.15份的改性剂(硼酸酯偶联剂)、3份的软化剂(减二线抽出油)、40份的花岗岩矿粉(200目)、5份的树脂和40份的废旧胶粉(100目)，即可得到普通型路面灌缝胶。

对照例1

组份和方法等其他条件不变，将其中的SBS(嵌段比90/10、分子量55万)替换成等量的嵌段比40/60、分子量30万的SBS。

实施例2：

将100份的AH-90石油沥青(中石化秦皇岛)在135℃条件下加热至流动状态，在搅拌状态下升温至165℃时，加入0.5份的SBS(嵌段比80/20、分子量75万)和3份的助溶剂(植物芳烃油)，搅拌30min，再进行60min的剪切，再进行搅拌，当进行至90min时，依次加入0.1份的稳定剂(苯酐)、0.1份的改性剂(磷酸酯偶联剂)、5份的软化剂(减三线抽出油)、30份的花岗岩矿粉(400目)、3份的树脂和40份的废旧胶粉(200目)，即可得到普通型路面灌缝胶。

对照例2

组份和方法等其他条件不变，将稳定剂替换成等量的聚硫。

实施例3：

将100份的AH-90石油沥青(中海油绥中)在135℃条件下加热至流动状态，在搅拌状态下升温至165℃时，加入0.5份的SBS(嵌段比50/50、分子量65万)和3份的助溶剂(植物芳烃油)，搅拌25min，再进行55min的剪切，再进行搅拌，当进行至80min时，依次加入0.2份的稳定剂(乙酸酐)、0.2份的改性剂(磷酸酯偶联剂)、4份的软化剂(减三线抽出油)、40份的花岗岩矿粉(200目)、5份的树脂和40份的废旧胶粉(80目)，即可得到普通型路面灌缝胶。

对照例3

组份和方法等其他条件不变，将改性剂替换成等量的钛酸酯偶联剂。

实施例4：

将100份的AH-90石油沥青(加德士)在135℃条件下加热至流动状态，在搅拌状态下升温至170℃时，加入0.3份的SBS(嵌段比70/30、分子量55万)和4份的助溶剂(石油芳烃油)，搅拌15min，再进行60min的剪切，再进行搅拌，当进行至90min时，依次加入0.1份的稳定剂(乙酸酐)、0.1份的改性剂(双金属偶联剂)、3份的软化剂(减二线抽出油)、30份的花岗岩矿粉(400目)、4份的树脂和30份的废旧胶粉(200目)，即可得到普通型路面灌缝胶。

对照例4

组份和方法等其他条件不变，将花岗岩矿粉替换成等量的石灰岩矿粉。

上述实施例产品的试验结果如下：

从上表可以看出，普通型灌缝胶均满足灌缝材料产品的各项技术指标，尤其在低温性能发面完全满足广大地区对灌缝材料的要求。所述的普通型路面灌缝胶在满足高温性能的同时还具有优良的低温性能，节约成本。且实施例与对照例相比具有更优良的性能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种普通型路面灌缝胶，其特征在于：它是由下述原料及其重量份数配比制成：

2.一种根据权利要求1所述的普通型路面灌缝胶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)将AH-90沥青在135℃温度下加热至流动状态；

(2)在搅拌状态下升高到165℃-175℃时，依次加入SBS和助溶剂，进行搅拌约15min-30min，再进行30min-60min的剪切；

(3)搅拌进行到60-90min时，依次加入稳定剂、改性剂、软化剂，花岗岩矿粉、树脂、废旧胶粉，即可得到普通型路面灌缝胶材料。

3.根据权利要求1所述的普通型路面灌缝胶，其特征在于：所述的SBS的嵌段比(S/B)范围为90/10-50/50、分子量范围为50-80万。

4.根据权利要求1所述的普通型路面灌缝胶，其特征在于：所述的稳定剂为有机酸酐类化合物。

5.根据权利要求1所述的普通型路面灌缝胶，其特征在于：所述的改性剂为双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的普通型路面灌缝胶，其特征在于：所述的花岗岩矿粉的目数为100-400目。

7.根据权利要求1所述的普通型路面灌缝胶，其特征在于：所述的树脂为植物渗出物的无定形半固体或固体有机物形成的天然树脂。

8.根据权利要求1所述的普通型路面灌缝胶，其特征在于：所述的废旧胶粉的目数为40-200目。

9.根据权利要求4所述的普通型路面灌缝胶，其特征在于：所述的稳定剂为马来酸酐、乙酸酐和/或苯酐。