CN108178934A - 一种常温可拌合型改性沥青胶结料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常温可拌合型改性沥青胶结料及其制备方法，其配方包括如下重量百分比的组分：基质沥青55~65%，再生剂20~25%，SBS改性剂3~10%，EVA改性剂3~5%，增粘树脂5~15%，硫磺0.1~0.3%，抗剥落剂0.5~2％。其制备方法为：按配方将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂和硫磺，依次加入反应釜，在150~190℃，通氮气保护下，低速搅拌预混10~30分钟，再高速剪切30~60分钟，接着依次加入再生剂、抗剥落剂，持续搅拌60~120分钟，即为常温可拌合型改性沥青胶结料。该材料制作工艺简单，设备要求低，高低温性能好，力学性能优异，主要用于冷拌沥青混合料生产。

Description

一种常温可拌合型改性沥青胶结料及其制备方法

技术领域

本发明涉及路面坑槽修补材料领域，尤其着重于一种常温可拌合型改性沥青胶结料及其制备方法，属沥青路面维护和修理相关领域。

背景技术

沥青路面以表面平整，行车舒适，噪音小，有很好的减振性，旧沥青混合料可再生利用等优点，是我国高等级公路主要的路面结构形式。在使用过程中，沥青路面在各种自然因素（如氧、温度、紫外线、水等）和人为因素（如施工，车载等）的作用下，其各项性能会逐步降低，同时不可避免的会出现坑洞、坑槽，严重影响路面的行车质量和行车安全。

目前针对沥青路面出现的坑洞、坑槽主要采用热拌沥青混合料、乳化沥青混合料、现场热再生混合料进行修补。采用这几种方式修补存在受季节、施工条件等限制，不仅施工成本高、施工压实工艺难度大、施工需要加热造成环境污染，而且修补质量存在严重缺陷，往往修补后不到3个月就再次破损。

冷补沥青混合料可以在常温和低温下对路面坑槽进行修补，具有不受天气，不受修补时间，不受坑槽位置、坑槽破损面积以及严格的压实工艺等因素的影响等优势，逐渐在国内高速公路、高等级公路、城市道路的应急修补中得到广泛应用。然而，沥青胶结料是影响冷补沥青混合料质量好坏的最主要的因素，所以制备质量优异的冷补沥青混合料的前提条件是选择和制备质量优异的沥青胶结料。目前用于冷补沥青混合料生产的冷补沥青液质量参差不齐，表现为冷补沥青混合料粘聚性不足、成型强度低、抗水剥离性能差等。中国专利申请公布号为CN105348827A公开的一种溶剂型冷补沥青液在一定程度上改进了材料抗水剥离性能，但对材料的粘聚性、成型强度方面贡献不足，加工工艺也比较繁琐。中国专利申请公布号为201610470738.3公开的一种复合沥青冷补液及其制备方法是基于基质沥青的普通改性，一定程度上解决了粘聚性、成型强度、抗水剥离性能等，但其高低温性能、粘弹性、耐疲劳性等综合力学性能还有较大提升空间。

发明内容

本发明根据国内的沥青道路坑槽应急性修补施工发展的趋势和材料所存在的不足，并结合国外先进技术的优势，目的在于通过对基质沥青的深度改性，使改性后的沥青性能更稳定、更优异，并通过复配工艺提供一种常温可拌合型改性沥青胶结料及其制备方法，制得的常温可拌合型改性沥青胶结料不仅易于冷补混合料在常温下生产拌和，而且对石料附着力好，粘聚力强，抗水剥离性好，成型强度高，其高低温性能、粘弹性、耐疲劳性等综合力学性能更好。配方中特别加入以适当比例混合的C8-C12芳烃油和废旧机油进行复配，赋予了常温可拌合型改性沥青胶结料一定的再生能力，它不仅可用于全新石料组成的级配料的冷拌沥青混合料的制备，还可用于掺配部分废旧回收的沥青混合料的冷拌沥青混合料的制备。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种常温可拌合型改性沥青胶结料，其特征在于以重量百分比计，其由如下组分组成：基质沥青55~65%，再生剂20~25%，SBS改性剂3~10%，EVA改性剂3~5%，增粘树脂5~15%，硫磺0.1~0.3%，抗剥落剂0.5~2％。

所述的再生剂为C8-C12芳烃油和废旧机油的复配物；废旧机油占复配物总重量的5%~30%。

所述的SBS改性剂为线型结构的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，平均分子量8～12万，S/B比为30/70。

所述的常温可拌合型改性沥青胶结料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂、硫磺、抗剥落剂和再生剂，进行合理配比；

（2）按配方将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂和硫磺，依次加入反应釜，在150~190℃，通氮气保护下，低速搅拌预混10~30分钟，再高速剪切（剪切速度3000~6000转/分）30~60分钟；

（3）在步骤（2）制得的混合物中依次加入再生剂、抗剥落剂，持续搅拌60~120分钟，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的常温可拌合型改性沥青胶结料。

相对于现有技术，本技术发明的优点：

（1）本发明常温可拌合型改性沥青胶结料是通过SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂、硫磺对基质沥青进行复合改性，不仅提高了改性剂与基质沥青的相容性，而且有效提升了材料本身的高低温性能、粘弹性、耐疲劳性等综合力学性能。

（2）本发明常温可拌合型改性沥青胶结料通过SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂、硫磺对基质沥青进行复合改性，并复配抗剥落剂和再生剂，赋予了材料对石料良好的附着力，粘聚力和抗水剥离性好，同时对废旧沥青具有一定的再生修复功能，不仅可用于全新石料组成的级配料的冷拌沥青混合料的制备，还可用于掺配部分废旧回收的沥青混合料的冷拌沥青混合料的制备。

（3）本发明常温可拌合型改性沥青胶结料可提高冷补沥青混合料粘聚性（达到90%，远远大于国家指标要求的60%），成型强度（马歇尔稳定度测试值为10~15KN）以及抗水剥离性能，综合性能可与普通热沥青混合料媲美。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实例1－4对发明的常温可拌合型改性沥青胶结料及制备方法进行详细说明。

实例1—4中使用的基质沥青、C8-C12芳烃油、废旧机油、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂、硫磺、抗剥落剂等原材料均为工业级。

实施例1

称取基质沥青（中石油AH-70）564g，C8-C12芳烃油190g，废旧机油10g，SBS改性剂（岳阳石化生产，SBS791）30g，EVA改性剂（美国杜邦公司提供，EVA 265树脂）50g，增粘树脂（日本荒川公司生产，牌号801）150g，硫磺1g，抗剥落剂（深圳路特公司提供，LT-B1液态抗剥落剂）5g。

按配方将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂和硫磺，依次加入反应釜；

在150~160℃，通氮气保护下，低速搅拌预混30分钟，再将反应温度提升至180~190℃在剪切速度3000转/分下高速剪切60分钟；

接着依次加入C8-C12芳烃油、废旧机油、抗剥落剂，持续搅拌120分钟，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的常温可拌合型改性沥青胶结料。

将本实施例制得的常温可拌合型改性沥青胶结料进行性能测定，其数据如下表1所示：

表1 常温可拌合型改性沥青胶结料性能指标

实施例2

称取基质沥青（中石油AH-90）558.5g，C8-C12芳烃油175g，废旧机油75g，SBS改性剂（岳阳石化生产，SBS791）50g，EVA改性剂（美国杜邦公司提供，EVA Elvax 210W）30g，增粘树脂（日本荒川公司生产，牌号801）100g，硫磺1.5g，抗剥落剂（美国雅美公司提供，沥青抗剥落剂77-00）10g。

按配方将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂和硫磺，依次加入反应釜；

在160~170℃，通氮气保护下，低速搅拌预混15分钟，再将反应温度提升至180~190℃在剪切速度4000转/分下高速剪切45分钟；

接着依次加入C8-C12芳烃油、废旧机油、抗剥落剂，持续搅拌90分钟，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的常温可拌合型改性沥青胶结料。

将本实施例制得的常温可拌合型改性沥青胶结料进行性能测定，其数据如下表2所示：

表2 常温可拌合型改性沥青胶结料性能指标

实施例3

称取基质沥青（韩国SK-90）557g，C8-C12芳烃油216g，废旧机油24g，，SBS改性剂（岳阳石化公司生产，SBS791-H）100g，EVA改性剂（日本三井150#EVA）30g，增粘树脂（日本荒川公司生产，牌号803L）50g，硫磺3g，抗剥落剂（美德维实伟克提供，沥青抗剥落剂PavebondLite）20g。

按配方将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂和硫磺，依次加入反应釜；

在180~190℃，通氮气保护下，低速搅拌预混10分钟，保持反应温度，在剪切速度5500转/分下高速剪切30分钟；

接着依次加入C8-C12芳烃油、废旧机油、抗剥落剂，持续搅拌60分钟，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的常温可拌合型改性沥青胶结料。

将本实施例制得的常温可拌合型改性沥青胶结料进行性能测定，其数据如下表3所示：

表3 常温可拌合型改性沥青胶结料性能指标

实施例4

称取基质沥青（美孚石油，90号埃索沥青）650g，C8-C12芳烃油180g，废旧机油20g，SBS改性剂（岳阳石化公司生产SBS791-H）30g，EVA改性剂（扬子巴斯夫 EVA 6110M）30g，增粘树脂（日本荒川公司生产，牌号803L）84g，硫磺1g，抗剥落剂（成都卡洛科技实业有限公司提供，卡洛胺）5g。

按配方将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂和硫磺，依次加入反应釜；

在180~190℃，通氮气保护下，低速搅拌预混10分钟，保持反应温度，在剪切速度6000转/分下高速剪切30分钟；

接着依次加入C8-C12芳烃油、废旧机油、抗剥落剂，持续搅拌60分钟，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的常温可拌合型改性沥青胶结料。

将本实施例制得的常温可拌合型改性沥青胶结料进行性能测定，其数据如下表4所示：

表4 常温可拌合型改性沥青胶结料性能指标

Claims (4)

1.一种常温可拌合型改性沥青胶结料，其特征在于以重量百分比计，其由如下组分组成：基质沥青55~65%，再生剂20~25%，SBS改性剂3~10%，EVA改性剂3~5%，增粘树脂5~15%，硫磺0.1~0.3%，抗剥落剂0.5~2％。

2.根据权利要求1所述的常温可拌合型改性沥青胶结料，其特征在于：所述的再生剂为C8-C12芳烃油和废旧机油的复配物；废旧机油占复配物总重量的5%~30%。

3.根据权利要求1所述的常温可拌合型改性沥青胶结料，其特征在于：所述的SBS改性剂为线型结构的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，平均分子量8～12万，S/B比为30/70。

4.制备权利要求1所述的常温可拌合型改性沥青胶结料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂、硫磺、抗剥落剂和再生剂，进行合理配比；

（2）按配方将基质沥青、SBS改性剂、EVA改性剂、增粘树脂和硫磺，依次加入反应釜，在150~190℃，通氮气保护下，低速搅拌预混10~30分钟，再高速剪切（剪切速度3000~6000转/分）30~60分钟；

（3）在步骤（2）制得的混合物中依次加入再生剂、抗剥落剂，持续搅拌60~120分钟，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的常温可拌合型改性沥青胶结料。