CN108559283A

CN108559283A - 一种薄层透水路面用改性沥青组合物

Info

Publication number: CN108559283A
Application number: CN201810342450.7A
Authority: CN
Inventors: 李本亮; 李大为; 黄卫东; 钟皓白; 颜川奇
Original assignee: Guangzhou Elephant Ultra Thin Pavement Technology Development Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Elephant Ultra Thin Pavement Technology Development Co Ltd
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2018-09-21
Anticipated expiration: 2038-04-17
Also published as: CN108559283B

Abstract

本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种薄层透水路面用改性沥青组合物及其制备方法和用途。本发明提供一种薄层透水路面用改性沥青组合物，所述改性沥青组合物的原料包括沥青、苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、山嵛酸酰胺和苯并三唑类光稳定剂。本发明所述的薄层透水路面用改性沥青，能保持高粘苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物改性沥青的性能，且制备的改性沥青高温性能优异，135℃粘度低，适于薄层透水路面，易于施工。与此同时，制备的改性沥青粘韧性较大，可以有效提高混合料的强度和稳定性，改善路面的抗水性，且可以与集料形成较厚的沥青膜，提高抗老化性能。

Description

一种薄层透水路面用改性沥青组合物

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种薄层透水路面用改性沥青组合物及其制备方法和用途。

背景技术

排水性路面是一种开级配、大空隙率的路面结构，它可以将降雨时的路面积水渗入下面的不透水层，并通过路肩迅速排走，从而减轻了积水对路面构成的损害。这种路面结构也可以消除雨天车辆高速行驶时的水膜平滑现象，提高行车安全性。此外，还可降低车辆行驶高速化所带来的日益严重的噪音污染。

排水性路面虽然有许多优点，但由于其结构特殊，路面空隙率达20％左右(一般的密级配沥青路面的空隙率为3～6％)，这对铺路用沥青的性能提出了更高要求。主要原因有：(1)排水性路面中集料组份少，必须使用粘韧性大的改性沥青来提高混合料的强度和稳定性；(2)大孔隙率的路面结构增加了沥青与空气中的氧接触的机会，必须使用高粘度的改性沥青来形成较厚的沥青膜，降低路面的老化进程；(3)由于积水从内部下渗，排水性路面受水剥离的影响比较严重，必须使用与骨料粘附性好的改性沥青来提供路面的抗水性。显然，使用一般的铺路用沥青很难满足上述要求。

为了满足铺筑排水性路面的要求，日本专利特开平4－357202揭示了一种以沥青为主要成分，并混兑石油类溶剂抽出油、树脂、热塑性橡胶等制成的排水性路面用沥青胶结料；特开平9－291219描述了一种100份针入度40～100的沥青与5～10份热塑性橡胶、1～10份润滑油馏分抽出油和2～15份烃类树脂混合制得的排水性改性沥青混合物。然而，上述专利在制备排水性沥青胶结料的过程中，都需加入润滑油精制过程中的溶剂抽出油，这对没有润滑油生产装置的厂家来说，增加了生产的难度。同时，上述专利所用的原料均针对针入度40～100 1/10mm，符合日本工业标准的沥青，原料的来源受到很多限制。中国专利00123145.6提供了一种来源广泛、制备过程简单的铺筑排水性路面用的聚合物改性沥青胶结料，但是，此种聚合物改性沥青胶结料中，当加入热塑性橡胶过多时，135度粘度针应得很大，施工将变得非常困难，不利于施工。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种薄层透水路面用改性沥青组合物，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种薄层透水路面用改性沥青组合物，所述改性沥青组合物的原料包括沥青、苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、山嵛酸酰胺和苯并三唑类光稳定剂。

本发明一些实施方式中，按重量份计，所述改性沥青组合物的原料包括：

沥青 100重量份；

苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 6-14重量；

山嵛酸酰胺 1-5重量份；

苯并三唑类光稳定剂 0.5～1.5重量份。

本发明一些实施方式中，所述沥青为石油沥青。

本发明一些实施方式中，所述石油沥青的针入度为40-100dmm。

本发明一些实施方式中，所述苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为31-40万。

本发明一些实施方式中，SEBS结构为星型。

本发明一些实施方式中，SEBS断裂伸长率≥500％。

本发明一些实施方式中，所述苯并三唑类光稳定剂选自2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。

本发明第二方面提供所述沥青组合物的制备方法，包括：按配方将沥青、苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、山嵛酸酰胺、苯并三唑类光稳定剂加热混合。

本发明一些实施方式中，沥青组合物的原料加热混合时的温度为170-190℃。

本发明一些实施方式中，沥青组合物的原料加热混合的时间为45-120分钟。

本发明第三方面提供所述的沥青组合物在道路罩面领域中的用途。

本发明第四方面提供一种道路罩面，由所述的沥青组合物制备获得。

具体实施方式

本发明发明人经过大量探索实验，提供了一种薄层透水路面用改性沥青组合物及其制备方法和用途，所述薄层透水路面用改性沥青组合物通过苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物等组分的引入，使得改性沥青组合物具有更好的粘度参数、耐高温等性能，在此基础上完成了本发明。

本发明一方面提供一种薄层透水路面用改性沥青组合物，所述薄层透水路面用改性沥青组合物的原料包括沥青、苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、山嵛酸酰胺和苯并三唑类光稳定剂。

本发明所提供的改性沥青组合物中，其原料可以包括沥青，按重量份计，可以包括100份沥青。所述沥青通常为石油沥青，所述石油沥青通常是原油加工过程中的一种产品，其主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物，所述石油沥青的针入度((25℃，5s，100g)/0.1mm)可以为40-100dmm、或60-80dmm。所述石油沥青可以为道路石油沥青，所述道路石油沥青通常指适用于铺筑道路的沥青。

本发明所提供的改性沥青组合物中，其原料可以包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，按重量份计，可以包括6-14重量份、7-13重量份、或8-11重量份苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。所述苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)通常是指以聚苯乙烯(S)为末端段、以乙烯(E)-丁烯(B)共聚物为中间弹性嵌段所构成的分子构型为A-B-A型的三嵌共聚物。所述苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量通常可以为31-40万，SEBS结构通常可以为星型，断裂伸长率≥500％，测量方法可以参照GB/T1040-1992(试样为哑铃形，尺寸为4×1.5×1.5mm，夹头间距30mm，拉伸速度为5mm/min)。

本发明所提供的改性沥青组合物中，其原料可以包括山嵛酸酰胺(二十二碳饱和酸酰胺、合成酰胺蜡)，按重量份计，可以包括1-5份、1-2份、2-3份、3-4份、或4-5份山嵛酸酰胺。所述山嵛酸酰胺理化性质为醋状固体，熔点为102-115℃，不溶于水，在常温下微溶于有机溶剂，与树脂的相溶性及附着性良好，具有较高的耐温性，闪点约320℃，是一种非离子型表面活性剂。

本发明所提供的改性沥青组合物中，其原料可以包括，按重量份计，可以包括0.5～1.5份、0.5-1份、或1-1.5份苯并三唑类光稳定剂，所述苯并三唑类光稳定剂优选为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(分子式C₁₇H₁₈N₃OCl，淡黄色结晶粉末。熔点137～141℃)。在所述改性沥青组合物中，苯并三唑类光稳定剂可以作为紫外线吸收剂或光稳定剂，热挥发损失小，可有效吸收波长为270～380nm的紫外线，此外，本发明发明人还以外发现，在沥青中加入2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑后，可明显提高沥青的抗氧化性能。

在本发明一具体实施方式中，按重量份计，所述改性沥青组合物的原料包括：

沥青 100重量份；

苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 6-14重量；

山嵛酸酰胺 1-5重量份；

苯并三唑类光稳定剂 0.5～1.5重量份。

本发明另一方面提供所述改性沥青组合物的制备方法，包括：按配方将沥青、苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、山嵛酸酰胺、苯并三唑类光稳定剂加热混合。

本发明所提供的改性沥青组合物的制备方法中，本领域技术人员可选择合适的条件将原料配方中的各组分进行混合，从而获得所述改性沥青组合物。例如，改性沥青组合物的原料加热混合时的温度可以为170-190℃、或175-185℃；再例如，改性沥青组合物的原料加热混合的时间可以为45-120分钟。

本发明另一方面提供所述改性沥青组合物在道路罩面领域中的用途，所述道路罩面通常指在原有沥青路面上加铺的面层，道路罩面通常可以改善沥青路面的使用质量，提高路面的防水、抗滑能力和平整度。所述道路罩面通常可以为薄层罩面，其厚度通常可以为0.7-2.0cm、或1.0-1.5cm。

本发明另一方面提供一种道路罩面，由所述改性沥青组合物制备获得。所述道路罩面通常可以覆盖于沥青道路上，从而可以提升沥青道路的各项性能指标。本领域技术人员可选择合适的方法在道路表面形成所述道路罩面，例如，可以利用所述改性沥青组合物在高温下的流动性，将改性沥青组合物覆盖于沥青道路上，冷却后即形成所述道路罩面。

本发明所述的薄层透水路面用改性沥青，能保持高粘苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物改性沥青的性能，且制备的改性沥青高温性能优异，135℃粘度低，适于薄层透水路面，易于施工。与此同时，制备的改性沥青粘韧性较大，可以有效提高混合料的强度和稳定性，改善路面的抗水性，且可以与集料形成较厚的沥青膜，提高抗老化性能。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1～4

以工业上石油沥青(东海沥青，针入度为70dmm)为基础原料，加热至180℃后，在高剪切条件下分别以不同比例缓慢加入苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物和山嵛酸酰胺(江西智联塑化科技有限公司)、苯并三唑(德国洋樱)进行改性，连续搅拌至分散均匀。各实施例的原料和配比见表一。

表一(表格中的配方均为重量份)

对各实施例所制得的改性沥青进行性能测试。针入度、软化点分别按GB/T 4509和GB/T4507规定的方法测试，60℃粘度试验按交通部行业标准JTJ 052“公路工程沥青及沥青混合料试验规程”中规定的方法T 0620进行。结果见表二。

表二

由以上检测结果可见，本发明所述的薄层透水路面用改性沥青，其60℃粘度大于200000Pa.S，适用于薄层透水路面，同时其135℃粘度小于3，表明其易于施工。苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯用量的提高和苯并三唑的加入使薄膜加热试验质量损失减少，针入度比提高，提高了沥青抗老化性能。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种薄层透水路面用改性沥青组合物，所述改性沥青组合物的原料包括沥青、苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、山嵛酸酰胺和苯并三唑类光稳定剂。

2.如权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于，按重量份计，所述改性沥青组合物的原料包括：

3.如权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于，所述沥青为石油沥青，所述石油沥青的针入度为40-100dmm。

4.如权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于，所述苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为31-40万，SEBS结构为星型，断裂伸长率≥500％。

5.如权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于，所述苯并三唑类光稳定剂选自2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的沥青组合物的制备方法，包括：按配方将沥青、苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯共聚物、山嵛酸酰胺、苯并三唑类光稳定剂加热混合。

7.如权利要求6所述的沥青组合物的制备方法，其特征在于，沥青组合物的原料加热混合时的温度为170-190℃，沥青组合物的原料加热混合的时间为45-120分钟。

8.如权利要求1-5任一权利要求所述的沥青组合物在道路罩面领域中的用途。

9.一种道路罩面，由权利要求1-5任一权利要求所述的沥青组合物制备获得。