CN108164189A - 一种低滚阻改性沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低滚阻改性沥青及其制备方法；所述改性沥青包括粘结剂，弹性体共混物，多壁碳纳米管，高分子材料内部润滑剂，橡胶交联剂，氯化亚锡硫化助剂。所述制备方法包括：1)首先将溶聚丁苯橡胶破碎成粗颗粒，与热塑性弹性体等比例混合后，搅拌均匀，然后将均匀混合物粉碎，得到细分聚合物弹性体；2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管、高分子润滑剂按比例混合，然后高速搅拌均匀，得到低损耗因子沥青改性剂；3)将粘结剂加热到一定温度，然后加入步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，研磨至无颗粒，最后再加入等比例的交联剂和硫化助剂、搅拌，即得。本发明在保证高复数模量的情况下，大幅度改善了沥青的低滚阻性能。

Description

一种低滚阻改性沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑节能材料技术领域，具体的，涉及一种低滚阻改性沥青混合料及其制备方法。

背景技术

随着高等级公路建设发展，至2016年底中国高速公路通车总里程已经达到13.5万公里，居世界首位。各种聚合物改性沥青得到普遍应用，沥青路面的路用性能得到大幅度改善，但是对节能减排绿色长寿命运行的沥青路面还研究甚少。根据国家节能、环保、低碳、绿色的交通发展战略，以及人们对节能环保意识的提高，对路面新材料提出了更多的功能性要求，比如行驶车辆的燃油消耗、汽车尾气污染问题、车辆行驶噪音以及对沥青路面的耐久性等问题期望越来越高。

沥青混合料是一种常见的用于道路建设的复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素；由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质，采用沥青混合料铺设的路面力学性质除了与路面结构有关外，还与采用的沥青的分子结构十分相关，在重复荷载作用下，沥青内部动态生热，随着温度升高，导致沥青材料弹性模量降低，损失模量增加，沥青由弹性向粘性转变，易产生流动变形，集料颗粒产生位移，形成永久变形，沥青路面产生车辙病害。

基于以上问题，可通过对沥青材料的改性，制备低损耗因子的低滚阻改性沥青材料，进而制备沥青混合料，铺筑节能减排、低碳绿色、抗车辙的长寿命沥青路面具有重要的现实意义。

汽车轮胎的滚动阻力，又称轮胎的滚动损失，根据专业测试证明，当汽车以100Km/h的速度匀速行驶时，所受阻力主要是由空气阻力、内部部件机械摩擦阻力和轮胎滚动阻力组成，其比例为60％、15％、25％，可见汽车四分之一的油耗用于克服滚动阻力。有资料表明，汽车在驶过程中，轿车或轻型载重汽车3.4％-6.6％的燃油消耗用于克服滚动阻力，对重载汽车12.4％-14.5％的燃油消耗用于克服滚动阻力，汽车的滚动阻力降低10％，轻型轿车将节约燃油1.2-1.5％，重载汽车节约燃油4.0-5.0％。如果在经济发达地区，以此低损耗因子的改性沥青铺设4万公里的低滚阻高速公路，日平均车流量按3万车次计算，油耗按10公斤/100公里计算，公路运营按300天/年计，节省燃油按4％计，那么每年可节约汽柴油约180万吨，相当于一个500万吨级油田的原油产量，可减少温室气体二氧化碳排放约430万吨，是一个非常有效的节能减排措施，实现公路的绿色运营。

目前高速公路采用的各种改性沥青，如SBS改性沥青、SBR改性沥青、高模量PE改性沥青、橡胶轮胎粉改性沥青等材料，通过对中国石油大学(华东)重质油研究所、山东建筑大学道路工程实验室等相关研究检测机构，针对改性沥青流变性能的SHRP试验近三万组数据调查统计，结果表A所示：

表A沥青及改性沥青SHRP试验数据统计

从表A可以看出，虽然各种改性沥青的复数模量比基质沥青高，但是这些改性沥青的相位角变化不大，都在在60-80°之间。即使是高模量改性沥青虽然改性沥青的复数模量有大幅度提高，具有良好的抗车辙能力，但是相位角仍然在60-80°之间，说明粘性模量与弹性模量的比值较大，损耗因子较大，动态生热较高，根据能来守恒定律，行驶车辆的能耗较高，另外改性沥青的动态生热高，在重复荷载的作用下，沥青路面内部温度升高易产生流动变形，集料颗粒发生位移形成永久变形，产生车辙病害。

综上，现有的沥青混合料铺筑的路面在车辙、能耗等方面仍然存在诸多问题，因此，有必要开发一种新的沥青混合料。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的旨在提供一种低滚阻改性沥青混合料及其制备方法。本发明首先通过优化改性剂和助剂，采用化学手段制备了一种低滚阻改性沥青，然后以该改性沥青制备低滚阻改性沥青混合料。本发明制备的改性沥青复数模量G^*达到了8350～12410pa，相位角δ由60-80°降至40-48°，损耗因子(tanδ)下降最高达50％，在保证高复数模量的情况下，大幅度改善了沥青混合料的低滚阻性能。

本发明的目的之一是提供一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法。

本发明的目的之二是提供上述低滚阻改性沥青混合料的制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将筛分好的集料加热到一定温度后置入拌和锅中，然后加入填料；

(2)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料。

步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20。

步骤(1)中，所述集料包括玄武岩、石灰岩。

步骤(1)中，所述填料包括矿粉、木质纤维。

步骤(1)中，所述矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份。

步骤(1)中，所述温度为170-180℃。

步骤(2)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为5.8-7.0份。

优选的，所述低损耗因子改性沥青的重量份为6.2份。

步骤(2)中，所述低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：80-90份粘结剂，3.92-10.34份弹性体共混物，0.16-1.32份多壁碳纳米管，3.92-10.34份高分子材料内部润滑剂，1.0-3.0份橡胶交联剂，1.0-3.0份氯化亚锡硫化助剂。

所述低滚阻改性沥青中，粘结剂为70#石油沥青。需要说明的是，本发明所述粘结剂只能使用石油沥青，不可用煤沥青代替，因为煤沥青的低温下较差，抗温度敏感性差。另外，石油沥青在低滚阻改性沥青制备过程中是主体材料，其用量不易过多，太多影响低损耗因子tanδ降低幅度，太少影响改性沥青的粘结性能和路用性能，且会导致改性沥青的制备成本过高。

所述低滚阻改性沥青中，弹性体共混物为：苯乙烯-丁二烯聚合物类弹性体。因为弹性体共混物是改善改性沥青路用性能的主要成分，可提高改性沥青混合料的高温性能、抗水损害性能和低温性能。但其用量不易过多，过多虽然可以小幅度降低损耗因子tanδ，但会导致改性沥青的粘度增加，施工和易性差，且成本升高，太少时改性沥青的模量不足，抗车辙性能下降，并影响改性沥青的路用性能。

优选的，所述弹性体共混物包括：溶聚丁苯橡胶(SSBR)、丁基橡胶(IIR)，热塑性弹性体等中的任意两种。

更优选的，所述弹性体共混物为溶聚丁苯橡胶和星型SBS热塑性弹性体的混合物。星型SBS热塑性弹性体比线性SBS热塑性弹性体具有更好的力学性能，具有较多枝杈，容易加固，限制分子的自由摆动，减少动态生热和能量的消耗。

所述低滚阻改性沥青中，多壁碳纳米管优选为羟基多壁碳纳米管，因为羟基的存在使其具有更大极性，更容易附着在热塑性橡胶分子链上，有助于限制或固定分子链的自由摆动，降低分子摆动产生的热量，使改性沥青的动态生热降低，从而降低改性沥青材料的损耗因子。

优选的，所述多壁碳纳米管的长度不大于50nm，且长径比大于1000且越大越好。

优选的，所述多壁碳纳米管的长径比最高为50。这是由于生产技术限制，长径比目前只能在这个范围内。

所述低滚阻改性沥青中，高分子材料内部润滑剂包括脂肪酸酰胺类物质。高分子材料内部润滑剂主要作用是分散和润滑，其主要作用是：(1)使羟基多壁碳纳米管能够尽可能地均匀分散附着在高分子橡胶的分子链上，防止羟基多壁碳纳米管团聚，影响分散效率；(2)可以润滑热塑性橡胶的分子滑动，减少分子滑动摩擦阻力，从而减少橡胶分子内部滑动摩擦产生的热量，得到低动态生热改性沥青；(3)还可以增加沥青的低温粘度，提高沥青混合料的模量，提升抗车辙能力。

优选地，所述高分子材料内部润滑剂为：硬脂酸酰胺(SR)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的一种或两种的混合物。

所述低滚阻改性沥青中，橡胶交联剂为环保无硫型的叔丁酚醛硫化树脂。需要说明的是：将橡胶交联剂与氯化亚锡硫化助剂等比例混合形成橡胶硫化剂，能够起到硫化缓和、避免凝胶的作用，从而使制备的改性沥青具有变形小，耐热性好，抗张强度大,伸长率小等优良性能，对降低改性沥青的损耗因子有良好的促进作用。

步骤(4)中，所述低滚阻改性沥青由以下方法制备：

1)首先将溶聚丁苯橡胶破碎成粗颗粒，与热塑性弹性体等比例混合后，搅拌均匀，然后将均匀混合物粉碎，得到细分聚合物弹性体。

2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管、高分子润滑剂按比例混合，然后高速搅拌均匀，得到低损耗因子沥青改性剂。

3)低损耗因子改性沥青制备：在反应釜中将粘结剂加热到一定温度，然后加入步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，研磨至无颗粒，最后再加入等比例的交联剂和硫化助剂、搅拌，即得低滚阻改性沥青。

步骤1)中，所述粗颗粒的直径为3-5mm。

步骤1)中，所述细分聚合物弹性体的尺寸为50-100目。

步骤2)中，所述细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管、高分子润滑剂的重量份比例为(47～49)：(2～6)：(47～49)。

步骤2)中，所述搅拌时间为3-5分钟，搅拌速度为：3000～4000r/min。

步骤3)中，所述粘结剂的含量为80～90重量份。

步骤3)中，所述加热温度为：180-185℃。

步骤3)中，所述低损耗因子沥青改性剂的含量为8～12重量份。

步骤3)中，所述交联剂和硫化助剂的含量为1-3重量份。

步骤3)中，所述研磨指用胶体磨或剪切机研磨20～40min。

优选的，胶体磨或剪切机研磨30min。

步骤3)中，所述搅拌时间为0.5～1.5h。

优选的，所述搅拌时间为1h。

其次，本发明公开了一种低滚阻改性沥青混合料，所述混合料包括质量分数为6-7份的低滚阻改性沥青，12份矿粉、0.3份木质纤维，其余为集料，所述低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：80-90份粘结剂，3.92-10.34份弹性体共混物，0.16-1.32份多壁碳纳米管，3.92-10.34份高分子材料内部润滑剂，1.0-3.0份橡胶交联剂，1.0-3.0份氯化亚锡硫化助剂。

最后，本发明公开了上述低滚阻改性沥青混合料及其制备方法的应用，所述应用包括用于高等级公路建设、机场跑道建设、停车场建设、桥梁建设中。

需要说明的是：目前，国内外现有技术中对低滚阻改性沥青的研究尚未有研究，在改性沥青中引入“低滚阻”这一概念也尚未见到相关报道；而本发明将“低滚阻”这一概念首次引入到沥青路面材料和路面结构的设计，并以损耗因子tanδ的大小作为判断改性沥青材料的滚动阻力变化的依据，通过重新设计和优化改性剂、助剂以及其他组分，将现有改性沥青的低滚阻最高降低了50％，这对实现降低行车辆的能源消耗，减少尾气排放，改善隧道驾驶环境，减少路面车辙病害，延长路面使用寿命，具有十分重要的意义。

另外，本发明所述的低滚阻沥青的衡量标准就是低损耗因子(tanδ)，即在较高的复数模量情况下，相位角δ相对较小，采用物理和化学的方法对沥青进行分子异构使其具备这种性能，即为低滚阻沥青。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

(1)本发明通过优化改性材料和加工工艺以及采用化学手段共同作用制得低滚阻改性沥青，然后以该低滚阻改性沥青制备沥青混合料，由于本发明制备的改性沥青相位角从60-80°至40-48°，最高降幅达50％，极大地改善了沥青的低滚阻性能，采用这种低滚阻改性沥青铺筑的低滚阻沥青路面，能够降低行驶汽车的燃油消耗，在重复荷载作用下，可减小改性沥青内部动态生热，减少沥青路面发生车辙病害的影响因素，延长公路使用寿命，能够带来良好的经济效益和社会效益。

(2)本实施例低滚阻改性沥青混合料所有技术指标都满足《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004聚合物改性沥青技术要求，达到高速公路的路用性能要求，其中，车辙动稳定度最高达到了8621次/mm，远超过了3000次/mm的技术要求，取得了优异的抗车辙性能。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本发明以DSR动态流变仪检测低滚阻改性沥青的相位角δ。

本发明实施例中，采用《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004要求的马歇尔设计方法设计沥青混合料的级配组成；采用其他的技术规范也可实现本发明低滚阻改性沥青混合料的制备，只要将本发明制备的低滚阻改性沥青与集料、填料等原料按照所需的组分混合，再按照制定的技术规范实施即可。

正如背景技术所述，有的沥青混合料铺筑的路面在车辙、能耗等方面仍然存在诸多问题，因此，本发明提出了一种低滚阻改性沥青混合料及其制备方法，现结合具体实施方式对本发明进一步进行说明。

实施例1：

一种低滚阻改性沥青的制备方法，包括如下步骤：

1)首先用破胶机将溶聚丁苯橡胶破碎到5mm的粗颗粒，与星型SBS热塑性弹性体各按重量份为50份的比例混合，搅拌均匀，然后用粉碎机将均匀混合物粉碎到80目，得到细分聚合物弹性体。

2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管(长度50nm，长径比50)、硬脂酸酰胺按47份、6份、47份的比例混合，在搅拌速度为3500r/min的高加速搅拌器中搅拌4分钟，得到低损耗因子沥青改性剂。

3)低损耗因子改性沥青制备：在反应釜中将80份的70#石油沥青加热到185℃，然后加入12份的步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，并通过胶体磨研磨20分钟至无颗粒，再加入3.0份叔丁酚醛硫化树脂和3.0份氯化亚锡，搅拌1h，即得到低滚阻改性沥青。

本实施例制备的低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：70#石油沥青80份，弹性体共混物5.64份(溶聚丁苯橡胶SSBR、星型SBS热塑性弹性体)，0.72份多壁碳纳米管，硬脂酸酰胺5.64份，叔丁酚醛硫化树脂3.0份，氯化亚锡硫化助剂3.0份。

对本实施例得到的低滚阻改性沥青的技术指标进行测试，结果如表1-1所示。

表1-1低损耗因子改性沥青技术指标

由表1-1可以看出，本实施例制备的改性沥青的所有技术指标均达到了技术要求，其中，复数模量G^*增加幅度较大，达到了12410Pa，相位角δ达到设计目标，损耗因子tanδ与常规改性沥青(相位角60～80°)相比下降27～45％，说明本实施例制备的改性沥青获得了良好的低滚阻性能。

2、一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)采用我国《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004要求的马歇尔设计方法设计沥青混合料的级配组成，以骨架密级配沥青混合料SMA-13为沥青混合料类型，以实施例1制备的低损耗因子改性沥青为胶粘剂，以玄武岩为集料，以矿粉、木质纤维为填料；筛分如表1-2所示。

表1-2低滚阻改性沥青混合料SMA-13集料规格

(2)将筛分好的集料加热至180℃置入拌和锅中，然后加入填料；

(3)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料。

步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20。

步骤(2)中，所述填料中，矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份。

步骤(3)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为6.2份。

对本实施例得到的低滚阻改性沥青混合料的技术指标进行测试，结果如表1-3所示。

表1-3低滚阻改性沥青混合料SMA-13技术指标

由表1-3可以看出，本实施例制备的低滚阻改性沥青混合料所有技术指标都满足《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004聚合物改性沥青技术要求，达到高速公路的路用性能要求，其中，车辙动稳定度达到了8621次/mm，远超过了3000次/mm的技术要求，这表明本实施例制备的低滚阻改性沥青混合料具有极其优异的抗车辙性能。

实施例2：

1、一种低滚阻改性沥青的制备方法，包括如下步骤：

1)首先用破胶机将溶聚丁苯橡胶破碎到3mm的粗颗粒，与星型SBS热塑性弹性体各按重量份为50份的比例混合，搅拌均匀，然后用粉碎机将均匀混合物粉碎到50目，得到细分聚合物弹性体。

2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管(长度30nm，长径比30)、乙撑双硬脂酰胺按质量百分比为48份：4份：48份的比例混合，在搅拌速度为3000r/min的高加速搅拌器中搅拌5分钟，得到低损耗因子沥青改性剂。

3)低损耗因子改性沥青制备：在反应釜中将85份的70#石油沥青加热到180℃，然后加入重量份为11份的步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，并通过胶体磨研磨25分钟至无颗粒，再加入2.0份叔丁酚醛硫化树脂和2.0份氯化亚锡，搅拌0.5h，即得到低滚阻改性沥青。

本实施例制备的低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：70#石油沥青85份，弹性体共混物5.28份(溶聚丁苯橡胶SSBR、星型SBS热塑性弹性体)，0.44份多壁碳纳米管，乙撑双硬脂酰胺5.28份，叔丁酚醛硫化树脂2.0份，氯化亚锡硫化助剂2.0份。

对本实施例得到的低滚阻改性沥青的技术指标进行测试，结果如表2-1所示。

表2-1低损耗因子改性沥青技术指标

由表2-1可以看出，本实施例制备的改性沥青的所有技术指标均达到了技术要求，其中，复数模量G^*达到了10220Pa，相位角δ为40°，损耗因子tanδ与常规改性沥青(相位角60～80°)相比下降33.3～50％，说明本实施例制备的改性沥青获得了良好的低滚阻性能。

2、一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)采用我国《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004要求的马歇尔设计方法设计沥青混合料的级配组成，以骨架密级配沥青混合料SMA-13为沥青混合料类型，以实施例1制备的低损耗因子改性沥青为胶粘剂，以玄武岩为集料，以矿粉、木质纤维为填料；筛分表2-2所示。

表2-2低滚阻改性沥青混合料SMA-13集料规格

(2)将筛分好的集料加热至170℃置入拌和锅中，然后加入填料；

(3)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料。

步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20。

步骤(2)中，所述填料中，矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份。

步骤(3)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为6.3份。

对本实施例得到的低滚阻改性沥青混合料的技术指标进行测试，结果如表2-3所示。

表2-3低滚阻改性沥青混合料SMA-13技术指标

由表2-3可以看出，本实施例制备低滚阻改性沥青混合料所有技术指标都满足《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004聚合物改性沥青技术要求，达到高速公路的路用性能要求，其中，车辙动稳定度达到了7325次/mm，远超过了3000次/mm的技术要求，这表明本实施例制备的低滚阻改性沥青混合料具有极其优异的抗车辙性能。

实施例3：

一种低滚阻改性沥青的制备方法，包括如下步骤：

1)首先用破胶机将溶聚丁苯橡胶SSBR破碎到4mm的粗颗粒，与星型SBS热塑性弹性体各按重量份为60份的比例混合，搅拌均匀，然后用粉碎机将均匀混合物粉碎到100目，得到细分聚合物弹性体。

2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管(长度50nm，长径比50)、高分子润滑剂(硬脂酸酰胺和乙撑双硬脂酰胺的混合物)按重量份为49份：2份：49份的比例混合，在搅拌速度为4000r/min的高加速搅拌器中搅拌5分钟，得到低损耗因子沥青改性剂。

3)低损耗因子改性沥青制备：在反应釜中将90份的70#石油沥青加热到183℃，然后加入重量份为8份的步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，并通过胶体磨研磨30分钟至无颗粒，再加入1.0份叔丁酚醛硫化树脂和1.0份氯化亚锡，搅拌1.5h，即得到低滚阻改性沥青。

本实施例制备的低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：70#石油沥青90份，弹性体共混物3.92份(溶聚丁苯橡胶SSBR、星型SBS热塑性弹性体)，0.16份多壁碳纳米管，高分子润滑剂3.92份(硬脂酸酰胺和乙撑双硬脂酰胺的混合物)，叔丁酚醛硫化树脂1.0份，氯化亚锡硫化助剂1.0份。

对本实施例得到的低滚阻改性沥青的技术指标进行测试，结果如表3-1所示。

表3-1低损耗因子改性沥青技术指标

由表3-1可以看出，本实施例制备的改性沥青的所有技术指标均达到了技术要求，其中，复数模量G^*达到了8350Pa，相位角δ为48°，损耗因子tanδ与常规改性沥青(相位角60～80°)相比下降20～40％，说明本实施例制备的改性沥青获得了良好的低滚阻性能。

2、一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)采用我国《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004要求的马歇尔设计方法设计沥青混合料的级配组成，以骨架密级配沥青混合料SMA-13为沥青混合料类型，以实施例1制备的低损耗因子改性沥青为胶粘剂，以玄武岩为集料以矿粉、木质纤维为填料；筛分如表3-2所示。

表3-2低滚阻改性沥青混合料SMA-13集料规格

(2)将筛分好的集料加热至175℃置入拌和锅中，然后加入填料；

(3)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料。

步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20。

步骤(2)中，所述填料中，矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份。

步骤(3)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为6.3份，其余为集料。

对本实施例得到的低滚阻改性沥青混合料的技术指标进行测试，结果如表3-3所示。

表3-3低滚阻改性沥青混合料SMA-13技术指标

由表3-3可以看出，本实施例低滚阻改性沥青混合料所有技术指标都满足《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004聚合物改性沥青技术要求，达到高速公路的路用性能要求，其中，车辙动稳定度达到了8325次/mm，远超过了3000次/mm的技术要求，这表明本实施例制备的低滚阻改性沥青混合料具有极其优异的抗车辙性能。

实施例4：

一种低滚阻改性沥青的制备方法，包括如下步骤：

1)首先用破胶机将溶聚丁苯橡胶SSBR破碎到5mm的粗颗粒，与丁基橡胶体各按重量份为50份的比例混合，搅拌均匀，然后用粉碎机将均匀混合物粉碎到80目，得到细分聚合物弹性体。

2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管(长度50nm，长径比20)、高分子润滑剂按重量份为47份：6份：47份的比例混合，在搅拌速度为3800r/min的高加速搅拌器中搅拌4分钟，得到低损耗因子沥青改性剂。

3)低损耗因子改性沥青制备：在反应釜中将80份的70#石油沥青加热到185℃，然后加入重量份为22份的步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，并通过胶体磨研磨20分钟至无颗粒，再加入3.0份叔丁酚醛硫化树脂和3.0份氯化亚锡，搅拌1h，即得到低滚阻改性沥青。

本实施例制备的低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：70#石油沥青85份，弹性体共混物10.34份(溶聚丁苯橡胶SSBR、星型SBS热塑性弹性体)，1.32份多壁碳纳米管，乙撑双硬脂酰胺10.34份，叔丁酚醛硫化树脂2.0份，氯化亚锡硫化助剂2.0份。

2、一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)采用我国《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004要求的马歇尔设计方法设计沥青混合料的级配组成，以骨架密级配沥青混合料SMA-13为沥青混合料类型，以实施例1制备的低损耗因子改性沥青为胶粘剂，以石灰岩为集料，以矿粉、木质纤维为填料；筛分如表4-1所示。

表4-1低滚阻改性沥青混合料SMA-13集料规格

(2)将筛分好的集料加热至170℃置入拌和锅中，然后加入填料；

(3)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料。

步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20。

步骤(2)中，所述填料中，矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份。

步骤(3)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为6.0份，其余为集料。

实施例5：

一种低滚阻改性沥青的制备方法，包括如下步骤：

1)首先用破胶机将溶聚丁苯橡胶SSBR破碎到3mm的粗颗粒，与星型SBS热塑性弹性体各按重量份为40份的比例混合，搅拌均匀，然后用粉碎机将均匀混合物粉碎到50目，得到细分聚合物弹性体。

2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管(长度30nm，长径比30)、乙撑双硬脂酰胺按重量份为48份：4份：48份的比例混合，在搅拌速度为3000r/min的高加速搅拌器中搅拌5分钟，得到低损耗因子沥青改性剂。

3)低损耗因子改性沥青制备：在反应釜中将85份的70#石油沥青加热到180℃，然后加入重量份为15份的步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，并通过胶体磨研磨40分钟至无颗粒，再加入2.0份叔丁酚醛硫化树脂和2.0份氯化亚锡，搅拌0.5h，即得到低滚阻改性沥青。

本实施例制备的低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：70#石油沥青85份，弹性体共混物7.2份(溶聚丁苯橡胶SSBR、星型SBS热塑性弹性体)，0.6份多壁碳纳米管，乙撑双硬脂酰胺7.2份，叔丁酚醛硫化树脂2.0份，氯化亚锡硫化助剂2.0份。

2、一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)采用我国《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004要求的马歇尔设计方法设计沥青混合料的级配组成，以骨架密级配沥青混合料SMA-13为沥青混合料类型，以实施例1制备的低损耗因子改性沥青为胶粘剂，以石灰岩为集料，以矿粉、木质纤维为填料；筛分如表5-1所示。

表5-1低滚阻改性沥青混合料SMA-13集料规格

(2)将筛分好的集料加热至170℃置入拌和锅中，然后加入填料；

(3)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料。

步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20。

步骤(2)中，所述填料中，矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份。

步骤(3)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为5.8份，其余为集料。

实施例6：

一种低滚阻改性沥青的制备方法，包括如下步骤：

1)首先用破胶机将丁基橡胶破碎到3mm的粗颗粒，与星型SBS热塑性弹性体各按重量份为50份的比例混合，搅拌均匀，然后用粉碎机将均匀混合物粉碎到50目，得到细分聚合物弹性体。

2)将步骤1)中的细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管(长度30nm，长径比30)、乙撑双硬脂酰胺按重量份为48份：4份：48份的比例混合，在搅拌速度为4000r/min的高加速搅拌器中搅拌5分钟，得到低损耗因子沥青改性剂。

3)低损耗因子改性沥青制备：在反应釜中将85份的70#石油沥青加热到180℃，然后加入重量份为18份的步骤2)中的低损耗因子沥青改性剂，并通过胶体磨研磨25分钟至无颗粒，再加入2.0份叔丁酚醛硫化树脂和2.0份氯化亚锡，搅拌0.5h，即得到低滚阻改性沥青。

本实施例制备的低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：70#石油沥青85份，弹性体共混物8.64份(溶聚丁苯橡胶SSBR、星型SBS热塑性弹性体)，0.72份多壁碳纳米管，乙撑双硬脂酰胺8.64份，叔丁酚醛硫化树脂2.0份，氯化亚锡硫化助剂2.0份。

2、一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)采用我国《公路沥青路面施工技术规范》F40-2004要求的马歇尔设计方法设计沥青混合料的级配组成，以骨架密级配沥青混合料SMA-13为沥青混合料类型，以实施例1制备的低损耗因子改性沥青为胶粘剂，以玄武岩为集料，以矿粉、木质纤维为填料；筛分如表6-1所示。

表6-1低滚阻改性沥青混合料SMA-13集料规格

(2)将筛分好的集料加热至177℃置入拌和锅中，然后加入填料；

(3)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料。

步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20。

步骤(2)中，所述填料中，矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份。

步骤(3)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为6.4份，其余为集料。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低滚阻改性沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

(1)将筛分好的集料加热到一定温度后置入拌和锅中，然后加入填料；

(2)将低损耗因子改性沥青加入步骤2)中的拌和锅中，拌和成型，即得低滚阻改性沥青混合料；

所述低滚阻改性沥青由以下重量份的组分组成：80-90份粘结剂，3.92-10.34份弹性体共混物，0.16-1.32份多壁碳纳米管，3.92-10.34份高分子材料内部润滑剂，1.0-3.0份橡胶交联剂，1.0-3.0份氯化亚锡硫化助剂。

2.如权利要求1所述的低滚阻改性沥青混合料的制备方法；其特征在于：步骤(1)中，所述骨架密实型级配的上面层采用SMA-13，中面层采用SMA-20；

优选的，所述集料包括玄武岩、石灰岩；

优选的，所述填料包括矿粉、木质纤维；

优选的，所述矿粉、木质纤维的重量份分别为12份、0.3份；

优选的，所述温度为170-180℃。

3.如权利要求1所述的低滚阻改性沥青混合料的制备方法；其特征在于：步骤(2)中，所述低损耗因子改性沥青的重量份为5.8-7.0份；优选的，所述低损耗因子改性沥青的重量份为6.2份。

4.如权利要求1所述的低滚阻改性沥青混合料的制备方法；其特征在于：所述结剂为70#石油沥青；

优选的，所述橡胶交联剂为环保无硫型的叔丁酚醛硫化树脂；

优选的，所述弹性体共混物为：苯乙烯-丁二烯聚合物类弹性体；再优选的，所述弹性体共混物包括：溶聚丁苯橡胶、丁基橡胶、热塑性弹性体中的任意两种；更优选的，所述弹性体共混物为溶聚丁苯橡胶和星型SBS热塑性弹性体的混合物；

优选的，所述多壁碳纳米管为羟基多壁碳纳米管；优选的，所述多壁碳纳米管的长度不大于50nm，且长径比越大越好。

5.如权利要求1所述的低滚阻改性沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述高分子材料内部润滑剂包括脂肪酸酰胺类产品；

优选的，所述高分子材料内部润滑剂为：硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种的混合物。

6.如权利要求1所述的低滚阻改性沥青的制备方法；其特征在于：步骤1)中，所述粗颗粒的直径为3-5mm；

优选的，步骤1)中，所述细分聚合物弹性体的尺寸为50-100目。

7.如权利要求1所述的低滚阻改性沥青混合料的制备方法；其特征在于：步骤2)中，所述细分聚合物弹性体、羟基多壁碳纳米管、高分子润滑剂的重量份比例为(47～49)：(2～6)：(47～49)；所述搅拌时间为3-5分钟，搅拌速度为：3000～4000r/min。

8.如权利要求1所述的低滚阻改性沥青混合料的制备方法；其特征在于：步骤3)中，所述粘结剂的含量为80～90重量份；

优选的，步骤3)中，所述加热温度为：180-185℃；

优选的，步骤3)中，所述低损耗因子沥青改性剂的含量为8～22重量份；

优选的，步骤3)中，所述交联剂和硫化助剂的含量为1-3重量份；

优选的，步骤3)中，所述研磨指用胶体磨或剪切机研磨20～40min；更优选的，胶体磨或剪切机研磨30min；

优选的，步骤3)中，所述搅拌时间为0.5～1.5h；更优选的，所述搅拌时间为1h。

9.如权利要求1-8任一项制备方法得到的低滚阻改性沥青混合料。

10.如权利要求1-8任一项所述的低滚阻改性沥青混合料的制备方法和/或如权利要求9所述的低滚阻改性沥青混合料在高等级公路建设、机场跑道建设、停车场建设、桥梁建设中的应用。