CN108342093B - 一种抗裂改性沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗裂改性沥青,包括下述组份:基质沥青、橡胶粉、乙丙橡胶、混合纤维、聚苯乙烯、环氧树脂、聚乙烯醇、硫磺。该抗裂改性沥青的制备方法,步骤如下:(1)乙丙橡胶塑练(2)基质沥青、橡胶粉和乙丙橡胶塑练胶于搅拌罐中搅拌,获得混合物I(3)将混合纤维、聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇分别加入搅拌罐中,与搅拌罐内的混合物I进行一次搅拌和二次搅拌,获得混合物II(4)将混合物II泵入发育罐内,进行发育,获得抗裂改性沥青。该抗裂改性沥青具有低温延度高、抗裂性好、弹性恢复好的优点,该抗裂改性沥青的制备方法简单、设计合理且适于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及改性沥青技术领域,具体为一种抗裂改性沥青及其制备方法。
背景技术
由于沥青是一种感温材料,在低温下变脆而导致理清变形,因此,在我国气候不同的南方和北方,应采用不同的沥青进行道路铺设。现有技术中,为改善沥青本身的感温性,对沥青中添加了各种材料,明显对沥青的高低温性能及抗疲劳性能进行了改善,但是,现有技术提供的改性沥青在东北等极端温度条件下,铺设改性沥青的路面由于温度过低仍会导致改性沥青的脆性变大,从而引起路面开裂,导致道路的使用、养护成本过高。
发明内容
鉴于此,本发明提供了一种抗裂改性沥青及其制备方法,该抗裂改性沥青具有低温延度高、抗裂性好、弹性恢复好的优点,该抗裂改性沥青的制备方法简单、设计合理且适于推广应用。本发明的技术方案如下:
一种抗裂改性沥青,包括下述重量份数的组份:基质沥青70~80份、橡胶粉15~20份、乙丙橡胶10~15份、混合纤维4~6份、聚苯乙烯2~4份、环氧树脂1~3份、聚乙烯醇0.5~1.5份、硫磺0.5~1.0份。
优选的,上述抗裂改性沥青包括下述重量份数的组份:基质沥青75份、橡胶粉17份、乙丙橡胶13份、纤维5份、聚苯乙烯3份、环氧树脂2份、聚乙烯醇1份、硫磺0.7份。
上述每一份混合纤维包括聚丙烯纤维和聚丙烯腈,其中,聚丙烯纤维与聚丙烯腈的份数比为3~7:1。
优选的,所述每一份混合纤维包括聚丙烯纤维和聚丙烯腈,其中,聚丙烯纤维与聚丙烯腈的份数比为5:1。
上述抗裂改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)将乙丙橡胶切块,然后投入密炼机内塑练,塑练温度为125~135℃,获得塑练胶,停放24~28h,备用;
(2)将基质沥青加热至200~210℃,然后投入搅拌罐中,同时将橡胶粉、步骤(1)中冷却的塑练胶投入搅拌罐中,搅拌时间为10~20min,获得混合物I,备用;
(3)将混合纤维、聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇分别加入搅拌罐中,与搅拌罐内的混合物I在200~210℃条件下进行一次搅拌,一次搅拌时间为15~25min;持续搅拌,并将搅拌罐以2~3℃/min的降温速率进行降温,至搅拌罐内部温度为150~160℃时,向搅拌罐内加入硫磺,恒温下,进行二次搅拌,二次搅拌时间为10~20min,获得混合物II,备用;
(4)将步骤(3)获得的混合物II泵入发育罐内,保持发育罐内的温度为150~160℃,发育时间为50~60min,冷却,获得抗裂改性沥青。
在抗裂改性沥青制备方法的步骤(1)中,乙丙橡胶的苏联温度为130℃,停放时间为26h。
在抗裂改性沥青制备方法的步骤(2)中,搅拌时间为15min。
在抗裂改性沥青制备方法的步骤(3)中,一次搅拌的搅拌时间为20min,搅拌罐内的降温速率为2.5℃/min,二次搅拌的搅拌时间为15min。
在抗裂改性沥青制备方法的步骤(4)中,发育罐内的温度为155℃,发育时间为55min。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、通过在基质沥青内添加橡胶粉、乙丙橡胶、硫磺、聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇,提高改性沥青的延度,使改性沥青具有抗裂性好、弹性恢复好的优点。
2、通过在基质沥青中添加混合纤维,进一步提高沥青集体开裂的应力水平,使改性沥青能够承受更高的应力,从而提高改性沥青的抗裂性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下,可以对本发明的技术方案细节进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围。
实施例1
一种抗裂改性沥青,包括下述重量份数的组份:基质沥青75份、橡胶粉17份、乙丙橡胶13份、纤维5份、聚苯乙烯3份、环氧树脂2份、聚乙烯醇1份、硫磺0.7份。
上述每一份混合纤维包括聚丙烯纤维和聚丙烯腈,其中,聚丙烯纤维与聚丙烯腈的份数比为5:1。
上述抗裂改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)将乙丙橡胶切块,然后投入密炼机内塑练,塑练温度为130℃,获得塑练胶,停放26h,备用;
(2)将基质沥青加热至205℃,然后投入搅拌罐中,同时将橡胶粉、步骤(1)中冷却的塑练胶投入搅拌罐中,搅拌时间为15min,获得混合物I,备用;
(3)将混合纤维、聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇分别加入搅拌罐中,与搅拌罐内的混合物I在205℃条件下进行一次搅拌,一次搅拌时间为20min;持续搅拌,并将搅拌罐以2.5℃/min的降温速率进行降温,至搅拌罐内部温度为155℃时,向搅拌罐内加入硫磺,恒温下,进行二次搅拌,二次搅拌时间为15min,获得混合物II,备用;
(4)将步骤(3)获得的混合物II泵入发育罐内,保持发育罐内的温度为155℃,发育时间为55min,冷却,获得抗裂改性沥青。
实施例1获得的抗裂改性沥青的低温延度(5℃)为30cm,弹性恢复(25℃)为85%。
对比例1:
一种改性沥青,包括下述重量份数的组份:基质沥青75份、聚苯乙烯3份、环氧树脂2份、聚乙烯醇1份、硫磺0.7份。
上述改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)将基质沥青加热至205℃,然后将聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇分别加入搅拌罐中,在205℃条件下进行搅拌,获得混合物I,备用;
(2)将步骤(1)获得的混合物I泵入发育罐内,保持发育罐内的温度为205℃,发育时间为45min,冷却,获得改性沥青。
对比例1获得的抗裂改性沥青的低温延度(5℃)为5cm,弹性恢复(25℃)为30%。
实施例2
一种抗裂改性沥青,包括下述重量份数的组份:基质沥青70份、橡胶粉15份、乙丙橡胶10份、混合纤维4份、聚苯乙烯2份、环氧树脂1份、聚乙烯醇0.5份、硫磺0.5份。
上述每一份混合纤维包括聚丙烯纤维和聚丙烯腈,其中,聚丙烯纤维与聚丙烯腈的份数比为3:1。
上述抗裂改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)将乙丙橡胶切块,然后投入密炼机内塑练,塑练温度为125℃,获得塑练胶,停放24h,备用;
(2)将基质沥青加热至200℃,然后投入搅拌罐中,同时将橡胶粉、步骤(1)中冷却的塑练胶投入搅拌罐中,搅拌时间为10min,获得混合物I,备用;
(3)将混合纤维、聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇分别加入搅拌罐中,与搅拌罐内的混合物I在200℃条件下进行一次搅拌,一次搅拌时间为15min;持续搅拌,并将搅拌罐以2℃/min的降温速率进行降温,至搅拌罐内部温度为150℃时,向搅拌罐内加入硫磺,恒温下,进行二次搅拌,二次搅拌时间为10min,获得混合物II,备用;
(4)将步骤(3)获得的混合物II泵入发育罐内,保持发育罐内的温度为150℃,发育时间为50min,冷却,获得抗裂改性沥青。
实施例2获得的抗裂改性沥青的低温延度(5℃)为28cm,弹性恢复(25℃)为86%。
实施例3
一种抗裂改性沥青,包括下述重量份数的组份:基质沥青80份、橡胶粉20份、乙丙橡胶15份、混合纤维6份、聚苯乙烯4份、环氧树脂3份、聚乙烯醇1.5份、硫磺1.0份。
上述每一份混合纤维包括聚丙烯纤维和聚丙烯腈,其中,聚丙烯纤维与聚丙烯腈的份数比为7:1。
上述抗裂改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)将乙丙橡胶切块,然后投入密炼机内塑练,塑练温度为135℃,获得塑练胶,停放28h,备用;
(2)将基质沥青加热至210℃,然后投入搅拌罐中,同时将橡胶粉、步骤(1)中冷却的塑练胶投入搅拌罐中,搅拌时间为20min,获得混合物I,备用;
(3)将混合纤维、聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇分别加入搅拌罐中,与搅拌罐内的混合物I在210℃条件下进行一次搅拌,一次搅拌时间为25min;持续搅拌,并将搅拌罐以3℃/min的降温速率进行降温,至搅拌罐内部温度为160℃时,向搅拌罐内加入硫磺,恒温下,进行二次搅拌,二次搅拌时间为20min,获得混合物II,备用;
(4)将步骤(3)获得的混合物II泵入发育罐内,保持发育罐内的温度为160℃,发育时间为60min,冷却,获得抗裂改性沥青。
实施例3获得的抗裂改性沥青的低温延度(5℃)为29cm,弹性恢复(25℃)为83%。
通过实施例1~实施例3以及对比例1测定的低温延度和弹性恢复的数据可以看出,相比于对比例1,本发明提供的抗裂改性沥青具有延度高、弹性恢复好的优点,因此,相对于对比例1,本发明提供的抗裂改性沥青具有更好的抗裂性。
Claims (6)
1.一种抗裂改性沥青,其特征在于,由下述重量份数的组份组成:
基质沥青75份、橡胶粉17份、乙丙橡胶13份、混合纤维5份、聚苯乙烯3份、环氧树脂2份、聚乙烯醇1份、硫磺0.7份;
混合纤维为聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维,其中,聚丙烯纤维与聚丙烯腈纤维的份数比为3~7:1;
所述的抗裂改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)将乙丙橡胶切块,然后投入密炼机内塑练,塑练温度为125~135℃,获得塑练胶,停放24~28h,备用;
(2)将基质沥青加热至200~210℃,然后投入搅拌罐中,同时将橡胶粉、步骤(1)中冷却的塑练胶投入搅拌罐中,搅拌时间为10~20min,获得混合物I,备用;
(3)将混合纤维、聚苯乙烯、环氧树脂和聚乙烯醇分别加入搅拌罐中,与搅拌罐内的混合物I在200~210℃条件下进行一次搅拌,一次搅拌时间为15~25min;持续搅拌,并将搅拌罐以2~3℃/min的降温速率进行降温,至搅拌罐内部温度为150~160℃时,向搅拌罐内加入硫磺,恒温下,进行二次搅拌,二次搅拌时间为10~20min,获得混合物II,备用;
(4)将步骤(3)获得的混合物II泵入发育罐内,保持发育罐内的温度为150~160℃,发育时间为50~60min,冷却,获得抗裂改性沥青。
2.如权利要求1所述的抗裂改性沥青,其特征在于,所述混合纤维包括聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维,其中,聚丙烯纤维与聚丙烯腈纤维的份数比为5:1。
3.如权利要求1所述的抗裂改性沥青,其特征在于,在步骤(1)中,乙丙橡胶的塑练温度为130℃,停放时间为26h。
4.如权利要求1所述的抗裂改性沥青,其特征在于,在步骤(2)中,搅拌时间为15min。
5.如权利要求1所述的抗裂改性沥青,其特征在于,在步骤(3)中,一次搅拌的搅拌时间为20min,搅拌罐内的降温速率为2.5℃/min,二次搅拌的搅拌时间为15min。
6.如权利要求1所述的抗裂改性沥青,其特征在于,在步骤(4)中,发育罐内的温度为155℃,发育时间为55min。
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