CN107828217A

CN107828217A - 一种耐高低温性能改性沥青

Info

Publication number: CN107828217A
Application number: CN201711047007.9A
Authority: CN
Inventors: 莫春妹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-03-23

Abstract

本发明公开了一种耐高低温性能改性沥青及加工方法。该方法是先将石油沥青加热至流动状态，在搅拌状态下，再添加十二羟基硬脂酸钠、硫化剂、丁苯橡胶和氧化硅，高速研磨均匀，然后加入甘油水溶液作为稳定剂，升温继续研磨后，最后经过降温、发育即可得产品。该加工工艺简单，易规模生产。

Description

一种耐高低温性能改性沥青

技术领域

本发明涉及一种道路沥青，特别涉及一种添加改性剂的耐高低温性能沥青及其制备方法，属于沥青加工领域。

背景技术

石油沥青是原油加工过程的一种产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体，其组成极为复杂，通常可以认为其包含沥青质、胶质、芳香分、饱和分四种组分，性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化，在生产改性沥青过程中，沥青中这几种组分的比例对于聚合物在沥青中的稳定分散非常重要，特别是芳香分能有效溶胀聚合物，降低聚合物颗粒与沥青之间的界面张力，所以在增大聚合物用量时，同时增加体系中芳香分等低分子量成分的含量，延长溶胀时间，并加入适量稳定剂以交联聚合物，才能确保聚合物在沥青中均匀分散。随着公路交通事业的发展，沥青组合物被广泛用于道路铺砌。

随着对道路路面的要求日益提高，需要有优异的强度、耐流动性、耐磨耗性的沥青道路，因此必须制备出软化点更高、弹性模量等机械强度高的沥青组合物，需要用各种共聚物剂改性剂来进行改良。CN03150929.0和CN200610165015.9是利用SBR作为改性剂的改性沥青制备技术。虽然都具有明显的改性效果，但高分子材料价格昂贵，而且对生产设备要求严格，生产工艺较复杂，综合加工成本较高。CN201010522786.5是一种宽域改性沥青制备技术，将粉末状丁苯橡胶作为第一改性剂，将聚乙烯蜡作为第二改性剂，靠聚乙烯蜡的高熔点和熔点以上快速融化的特性，使改性沥青具备了一定的聚乙烯蜡的性能，即提高沥青的软化点，利用丁苯橡胶的低温高延伸性能，使改性沥青的低温延伸度增大，属物理改性范畴，苯橡胶与沥青的相容性存在问题，即热储存时，一旦停止搅拌则会出现分层现象。

发明内容

为克服现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种改性沥青组合物及其制备方法。在添加丁苯橡胶改性剂的同时，再通过甘油水溶液胶凝剂和十二羟基硬脂酸锌，十二羟基硬脂酸锌的化学分子式：（C₁₈H₃₅O₃）₂Zn分子量：663.8，广泛应用于硫化活性剂、稳定剂，添加到沥青当中，能使得沥青能够储存稳定。

本发明的改性沥青组合物，以组合物重量百分比计包括以下组分：

石油沥青 90%-97%

丁苯橡胶（SBR） 0.2%-6%

甘油水溶液 0.2%-3%

硫化剂 0.1%-6%

氧化硅 1%-3%

十二羟基硬脂酸锌 1%-4%。

用于本发明的石油沥青是指满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)70号、90号或110号指标要求的石油沥青，15℃相对密度大于1.02，老化前后质量变化为-0.3％～0，其70号沥青60℃动力粘度不大于220Pa.s，90号沥青60℃动力粘度不大于180Pa.s，110号沥青60℃动力粘度不大于130Pa.s。

用于本发明的丁苯橡胶优先是选粉末丁苯橡胶（简称PSBR），是在乳聚丁苯橡胶的基础上接枝其它单体，它除了具有丁苯橡胶显著改善沥青的低温性能特点外，粉末丁苯橡胶还能明显改善沥青的高温性能。

用于本发明的甘油水溶液的甘油与水质量比为1：3-3：1的混合物。

用于本发明的硫化剂包括硫、含硫化合物、硫以外的无机硫化剂、肟类、亚硝基化合物、多元胺、有机过氧化物、树脂硫化剂。

本发明所述的一种耐高低温性能沥青的制备方法，包括如下步骤：

⑴先将石油沥青原料倒入升温罐中，对其进行加热至流动状态；

⑵在搅拌状态下，依次加入适量的十二羟基硬脂酸锌和硫化剂和丁苯橡胶和氧化硅；

⑶再用分散设备将上述混合物高速研磨一段时间，分散均匀；

⑷最后添加甘油水溶液，升高温度继续研磨分散一段时间；

⑸将体系降温至160℃，后期发育一段时间即可得产品。

所述的耐高低温性能沥青的制备方法，在步骤⑴中，加热温度至175-190℃。

所述的耐高低温性能沥青的制备方法，在步骤⑶中，分散时间控制在0.5-2h。

所述的耐高低温性能沥青的制备方法，在步骤⑷中，温度升高220-260℃，持续分散时间控制在0.5-2h。

所述的耐高低温性能沥青的制备方法，在步骤⑸中，在现场改性的情况下，一般后期发育需要1-2个小时。

本方法所用的分散设备可以采用搅拌设备、剪切机或胶体磨。

优先地，改性沥青的储存时间一般不要超过24小时，储存温度在150-160℃。

本发明具有下列优点和特性：

⑴制备工艺简单，成本低；

⑵流程时间短，易大规模生产。

具体实施方式

实施例一：

所制备的沥青含如下组分：

石油沥青 90%

丁苯橡胶（SBR） 2%

甘油水溶液 2%

粉状氯化硫 1%

氧化硅 1%

十二羟基硬脂酸锌 4%

具体制备方法如下：

先取9kg的70号石油沥青倒入升温罐中，对其进行加热至175℃，在搅拌状态下迅速添加0.4kg的十二羟基硬脂酸锌、0.1kg的粉状氯化硫、0.2kg的丁苯橡胶和0.1kg氧化硅，用胶体磨分散设备将上述混合物高速研磨0.5h，最后添加0.2kg甘油水溶液，升高温度220℃，继续研磨分散0.5h，将体系降温至160℃，后期发育1h后即可得到加工好的改性沥青供使用。

实施例二：

所制备的沥青含如下组分：

基质沥青 91%

丁苯橡胶（SBR） 1%

甘油水溶液 1%

吗啉二硫化物 2%

氧化硅 3%

十二羟基硬脂酸锌 2%

具体制备方法如下：

先取45.5kg的90号石油沥青倒入升温罐中，对其进行加热至180℃，在搅拌状态下迅速添加1kg的十二羟基硬脂酸锌、1kg的吗啉二硫化物、0.5kg的丁苯橡胶粉体和1.5kg氧化硅，用剪切机分散设备将上述混合物高速研磨1h，最后添加0.5kg甘油水溶液，升高温度240℃，继续研磨分散1h，将体系降温至160℃，后期发育2h后即可得到加工好的改性沥青供使用。

实施例三：

所制备的沥青含如下组分：

基质沥青 97%

丁苯橡胶（SBR） 0.3%

甘油水溶液 0.2%

烷基苯酚二硫化物 0.5%

氧化硅 1%

十十二羟基硬脂酸锌 1%

具体制备方法如下：

先取194kg的110号石油沥青倒入升温罐中，对其进行加热至190℃，在搅拌状态下迅速添加2kg的十二羟基硬脂酸锌、1kg的烷基苯酚二硫化物、0.6kg的丁苯橡胶粉体和2kg氧化硅，用剪切机分散设备将上述混合物高速研磨2h，最后添加0.4kg kg甘油水溶液，升高温度260℃，继续研磨分散2h，将体系降温至160℃，后期发育2h后即可得到加工好的改性沥青供使用。

Claims

1.一种耐高低温性能改性沥青，其特征在于该沥青原料包括以下组分：

石油沥青 90%-97%

丁苯橡胶（SBR） 0.2%-6%

甘油水溶液 0.2%-3%

硫化剂 0.1%-6%

氧化硅 1%-3%

十二羟基硬脂酸锌 1%-4%。

2.如权利要求1所述的一种耐高低温性能改性沥青，其特征在于，该改性沥青的制备方法包括如下如下步骤：

⑷最后添加甘油水溶液，升高温度继续研磨分散一段时间；

⑸将体系降温至160℃，后期发育一段时间即可得产品。

3.如权利要求2所述的一种耐高低温性能改性沥青，其特征在于，在步骤⑴中，加热温度至175-190℃。

4.如权利要求2所述的一种耐高低温性能改性沥青，其特征在于，在步骤⑶中，分散时间控制在0.5-2h。

5.如权利要求2所述的一种耐高低温性能改性沥青，其特征在于，在步骤⑷中，温度升高220-260℃，持续分散时间控制在0.5-2h。

6.如权利要求2-5任意所述的一种耐高低温性能改性沥青，其特征在于，在步骤⑸中，在现场改性的情况下，一般后期发育需要1-2个小时。