CN107880574A - 一种环保高粘、高弹复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种环保高粘、高弹复合改性沥青及其制备方法，包括90#石油基质沥青、热塑性弹性体、橡胶材料、低分子量合成树脂、抗氧剂、热稳定剂和除味剂。取90#石油基质沥青，加热至180℃‑220℃使其融化，然后加入热塑性弹性体、橡胶材料胶粉、除味剂、热稳定剂后，搅拌发育0.5h‑1h，再加入抗氧剂、低分子量合成树脂，提高剪切机转速，高速剪切发育20min‑90min，得到产品。优点是：具有储存稳定性好，在高温180℃保存72小时旋转粘度不低于2.0Pa·S，远远高于目前市场上销售的改性沥青，可应用于一级公路、国道、省道以及其它道路的铺设。
Description
技术领域
本发明涉及道路石油沥青技术领域，具体涉及一种环保高粘、高弹复合改性沥青及其制备方法。
背景技术
近年来，透水沥青路面以其良好的排水、降噪、抗滑等路用性能，在北京、上海、深圳等多个城市的主干道、快速路上得到广泛应用。现有技术中，为提高沥青的粘度，往往在沥青中加入大量的改性剂，存在以下缺陷：加入大量改性剂的高粘度沥青，当时现场的粘度能够达到要求，但在高温存贮的状态下粘度下降很快，通常12个小时内粘度就能下降30％以上，而且，粘度高的沥青加工困难，不适合现场加工，若在工厂拌合，再高温运送，则从生产到使用有时间差，到达现场以后，材料测试粘度可能已经不达标，同时胶粉的加入，在生产过程中会产生很浓的刺鼻味道，这是生产过程和运送过程的矛盾。为保证透水沥青混合料具有较好的高温抗车辙性能、耐久性及抗飞散性能，需采用高粘改性沥青作为胶结料，所以现有道路石油沥青在储存稳定性、韧性、粘韧性等各方面都存在不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种环保高粘、高弹复合改性沥青及其制备方法。
本发明的技术解决方案是：
一种环保高粘、高弹复合改性沥青，原料按照重量份数计：
90#石油基质沥青90-100份，热塑性弹性体1-5份，橡胶材料2-30份，低分子量合成树脂0.1-1份，抗氧剂0.1-0.6份，热稳定剂1-7份，除味剂0.1-5份。
进一步的，所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体或聚酰胺类热塑性弹性体，用来增加改性沥青的韧性。
进一步的，所述乙烯类热塑性弹性体为SBS、SEBS、SIS、SEPS或SIBS；聚酰胺类热塑性弹性体是聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚碳酸酯-酯酰胺、聚醚-b-酰胺硬段为聚酰胺，软段为聚醚和/或聚酯的分段型嵌段共聚物其中的一种或多种任意比例的混合物。
进一步的，所述低分子量合成树脂为高模量聚乙烯。
进一步的，所述橡胶材料为天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、胶粉中的至少一种，或者橡胶制品磨粉并活化处理的材料。
进一步的，所述低分子量合成树脂分子量为1480-2200。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂264或抗氧剂1098，抗氧剂B900中的至少一种，以防止物料在空气中被氧化。
进一步的，所述热稳定剂为二月桂酸二丁基锡、氯化亚锡、长链仲醇、三铅盐、二铅盐、硬脂酸铅中的至少一种，保护沥青组份在高温下不发生急剧降解。
进一步的，所述除味剂为蓖麻油酸锌化合物，主要除去在生产过程中胶粉中含中硫化物、氮化物等气味。
一种环保高粘、高弹复合改性沥青的制备方法，其具体步骤如下：
取90#石油基质沥青，加热至180℃-220℃使其融化，然后加入热塑性弹性体、橡胶材料胶粉、除味剂、热稳定剂后，首先将剪切机转速控制2000r/min-3500r/min，在180℃-220℃搅拌发育0.5h-1h，搅拌均匀后，再加入抗氧剂、低分子量合成树脂，提高剪切机转速，以3000r/min-5500r/min的转速，在180℃-220℃高速剪切发育20-90min，得到环保高粘、高弹复合改性沥青。
本发明复合改性沥青具有储存稳定性好，在高温180℃保存72小时旋转粘度不低于2.0Pa·S，橡胶材料的加入使改性沥青有很好的耐久，耐老化性能，降噪效果好，抗裂性强；低分子合成树脂的加入使改性沥青具有高韧性、高粘性等优越性能，除味剂的加入降低了胶粉中硫化物的挥发，尤其60℃动力粘度尤其突出，低温保存更久，有很好的耐久耐老化性，具有优异的性价比，可用来满足兼具防水功能的路面，沥青体系组成稳定，对石料的粘接力大，提高抗车辙性能，要远远高于目前市场上销售的改性沥青，可应用于一级公路、国道、省道以及其它道路的铺设。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
取450kg 90#石油基质沥青，190℃融化，加入SBS树脂4.5kg，轮胎30目胶粉90kg、蓖麻油酸锌化合物9kg和二月桂酸二丁基锡9kg，在3000r/min下，190℃搅拌发育40min，搅拌均匀后，加入0.9kg抗氧剂168和高模量聚乙烯4.5kg，将搅拌速度调至4000r/min的转速，190℃高速剪切发育60min，得到高粘、高弹复合改性沥青。倒样，测试高粘、高弹复合改性沥青各项指标，如表1。
实施例2
按照重量份数计称取原料：
90#石油基质沥青90份，热塑性弹性体SEBS 2份，橡胶材料30份，低分子量合成树脂0.1份，0.3份抗氧剂1098，氯化亚锡3份，除味剂0.1份；
取90#石油基质沥青，加热至180℃使其融化，然后加入热塑性弹性体SEBS、丁基橡胶胶粉、除味剂蓖麻油酸锌化合物、氯化亚锡后，首先将剪切机转速控制3500r/min，在180℃搅拌发育1h，搅拌均匀后，再加入抗氧剂1098和高模量聚乙烯，提高剪切机转速，以5500r/min的转速，在180℃高速剪切发育90min，得到环保高粘、高弹复合改性沥青。
实施例3
按照重量份数计称取原料：
90#石油基质沥青95份，热塑性弹性体SEPS5份，橡胶材料2份，低分子量合成树脂1份，0.6份抗氧剂1010，热稳定剂氯化亚锡7份，除味剂5份；
取90#石油基质沥青，加热至220℃使其融化，然后加入热塑性弹性体SEPS、丁基橡胶胶粉、除味剂蓖麻油酸锌化合物、氯化亚锡后，首先将剪切机转速控制2000r/min，在220℃搅拌发育0.5h，搅拌均匀后，再加入抗氧剂1010和分子量为1480-2200的合成树脂，提高剪切机转速，以3000r/minr/min的转速，在220℃高速剪切发育20min，得到环保高粘、高弹复合改性沥青。
对比例1
取450kg 90#石油基质沥青，190℃融化，加入SBS树脂4.5kg，轮胎30目胶粉90kg、蓖麻油酸锌化合物9kg和二月桂酸二丁基锡9kg，在3000r/min下，190℃搅拌发育40min，搅拌均匀后，加入0.9kg抗氧剂168，将搅拌速度调至4000r/min的转速，190℃高速剪切发育60min，得到高粘、高弹复合改性沥青。倒样，测试高粘、高弹复合改性沥青各项指标，如表1。
上述两组并行实验长时间热老化前后粘度和性能的变化数据对比如表1所示(表中数值为多次试验，取得的平均值)，表1中，1#是指实施例1高粘度热稳定沥青刚制备出来时的指标，1#-2是指1#所得高粘度热稳定沥青在180℃存放72小时后的指标。2#是对比例1高粘度热稳定沥青刚制备出来时的指标，2#-2是指2#所得高粘度热稳定沥青在180℃存放72小时后的指标。
表1性能指标
| 1# | 2# | 1#-2 | 2#-2 | |
| 软化点(℃) | 71 | 73 | 79 | 72 |
| 5℃延度(mm) | 33.2 | 30.1 | 32.4 | 27.5 |
| 针入度(0.1mm) | 74.8 | 71.2 | 73.2 | 68.2 |
| 旋转粘度(Pa.S) | 4 | 4 | 3.6 | 2.7 |
| 180℃存放72小时 | 180℃存放72小时 |
由表1可见，两个试样，经过180℃高温空气中存贮，产品的粘度仍然达到要求，但1#改性沥青的粘度值变化较小，说明了改性沥青性能稳定。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：
原料按照重量份数计：
90#石油基质沥青90-100份，热塑性弹性体1-5份，橡胶材料2-30份，低分子量合成树脂0.1-1份，抗氧剂0.1-0.6份，热稳定剂1-7份，除味剂0.1-5份。
2.根据权利要求1所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体或聚酰胺类热塑性弹性体。
3.根据权利要求2所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：所述乙烯类热塑性弹性体为SBS、SEBS、SIS、SEPS或SIBS。
4.根据权利要求2所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：聚酰胺类热塑性弹性体是聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚碳酸酯-酯酰胺、聚醚-b-酰胺硬段为聚酰胺，软段为聚醚和/或聚酯的分段型嵌段共聚物其中的一种或多种任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：所述橡胶材料为天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、胶粉中的至少一种，或者橡胶制品磨粉并活化处理的材料。
6.根据权利要求1所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：所述低分子量合成树脂分子量为1480-2200。
7.根据权利要求1所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂264或抗氧剂1098，抗氧剂B900中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：所述热稳定剂为二月桂酸二丁基锡、氯化亚锡、长链仲醇、三铅盐、二铅盐、硬脂酸铅中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的环保高粘、高弹复合改性沥青，其特征是：所述除味剂为蓖麻油酸锌化合物。
10.一种如权利要求1所述的环保高粘、高弹复合改性沥青的制备方法，其具体步骤如下：取90#石油基质沥青，加热至180℃-220℃使其融化，然后加入热塑性弹性体、橡胶材料胶粉、除味剂、热稳定剂后，首先将剪切机转速控制2000r/min-3500r/min，在180℃-220℃搅拌发育0.5h-1h，搅拌均匀后，再加入抗氧剂、低分子量合成树脂，提高剪切机转速，以3000r/min-5500r/min的转速，在180℃-220℃高速剪切发育20min-90min，得到环保高粘、高弹复合改性沥青。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180406 |
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