CN109337389A - 节能环保型沥青改性剂 - Google Patents

Abstract

一种沥青改性技术领域的改性剂，其成分分别为费托工艺长直链饱和聚烯烃化合物、苯乙烯类热塑性弹性体、芳烃油类、丁苯橡胶、天然乳胶、橡胶粉；各成分的质量百分比分别为：费托工艺长直链饱和聚烯烃化合物(20％‑80％)，苯乙烯类热塑性弹性体(5％‑50％)，芳烃油类(1％‑20％)，丁苯橡胶(0％‑20％)，天然乳胶(0％‑5％)，橡胶粉(0％‑20％)，质量百分比之和为100％。本发明可显著改善沥青的温度敏感性，实现基质沥青的改性增强，克服了传统沥青改性剂易离析、施工和易性差的缺点；同时，它还能大幅降低热拌混合料所需的拌和及施工温度，帮助节能减排和保障低温季节的压实度。本发明可用于公路、桥梁和机场跑道的建设和养护。

Description

节能环保型沥青改性剂

技术领域

本发明涉及的是一种沥青改性技术领域添加剂，特征是一种采用多种材料复合方法制备且可以直接溶于沥青的沥青改性剂。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。在土木工程中，沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料，主要应用于屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐。沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料，它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面，高速公路应用较为广泛。

沥青改性剂是指在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工合成的有机或无机材料，可熔融或分散在沥青中以改善或提高沥青的路用性能的物质。如为了提高沥青的机械性能(强度和韧性等)，就加入聚合物、树脂、塑料、炭黑、无机盐等增加强度和韧性的材料。在沥青中加入改性剂的主要目的就是要改善沥青混合料在高温下的路用性能，减少高温时的永久形变，提高其抗车辙、抗疲劳、抗老化，以及抵抗低温开裂或增加低温时抗疲劳能力等方面的性能，使其满足设计使用期间交通条件的要求。

在现有的沥青改性剂中，均含一定比例天然石蜡。天然石蜡是对沥青高温性能有害的成分，会造成沥青的软化点降低。

发明内容

本发明是针对上述的技术缺陷，提供了一种节能环保型沥青改性剂，是窄分布的合成饱和碳氢化合物的混合物，不含有石蜡；且组分有效率大约在200％-300％之间，相比同类型固体剂掺量一般在3％-5％之间，只需不到一半的使用量。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明其成分包括费托工艺长直链饱和聚烯烃化合物、苯乙烯类热塑性弹性体、芳烃油类、丁苯橡胶、天然乳胶、橡胶粉。

进一步地，在本发明中，各成分的质量百分比分别为：费托工艺长直链饱和聚烯烃化合物(20％-80％)，苯乙烯类热塑性弹性体(5％-50％)，芳烃油类(1％-20％)，丁苯橡胶(0％-20％)，天然乳胶(0％-5％)，橡胶粉(0％-20％)，质量百分比之和为100％。

更进一步地，本发明分子链长度介于C40-C120。

更进一步地，本发明作为改性剂时，掺加量为沥青质量的3％-4％。

更进一步地，本发明作为降黏剂时掺加量为沥青质量的1％-1.5％。

更进一步地，本发明在沥青中提取时采用热萃取操作，萃取时间至少1小时。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：

第一，本发明储存稳定性非常好，同时能够提高沥青混合料的相关性能；而且本发明本身热稳定性也非常高。因此添加本发明的沥青产品质量不存在风险；本发明是一种窄分布的合成饱和碳氢化合物的混合物，和其他同类型固体剂相比，它的组分有效率大约在200％-300％之间，因此相比同类型固体剂掺量一般在3％-5％之间，本发明只需不到一半的使用量。

第二，本发明不含天然石蜡。同类型固体剂碳链分布较宽，均含一定比例天然石蜡。天然石蜡是对沥青高温性能有害的成分，会造成沥青的软化点降低。

第三，本发明可以采用干拌和湿拌两种添加方法，无需改造拌合楼，无需增加各环节生产时间，使用过程非常灵活、简单。

第四，本发明在贮存和生产等各环节均无毒无排放，酸碱性为中性，是一种环保、安全、对设备无损害的绿色环保节能改性剂。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

当掺量(与沥青质量比)达到3％-4％时，本发明可作为单一改性剂使用，制作改性沥青或采用直投法(干拌法)直接生产LPV1改性沥青混合料。本发明可替代SBS改性沥青用于生产SMA混合料。相比传统的SBS改性沥青混合料和SMA混合料，本发明改性沥青混合料或改性SMA混合料更加易于压实，可以显著降低低温地区/季节以及长运距、海岸公路等特殊环境下的施工风险，保障压实度。

本发明也可与其他类型改性剂复合应用，以提升其他类型改性剂的相容性、施工和易性以及抗氧化老化性能。

在沥青混合料中,本发明可加入基质沥青中，制成改性沥青，也可直接和矿料一起搅拌混合。本发明可单独作为改性剂改善混合料的性能，同样也可作为复合改性剂以使混合料满足某些特殊功能的需要。

本发明的实施过程如图1所示。

首先确认添加量。作为改性剂时，推荐添加量：3％-4％(占基质沥青的质量百分数)；作为剂或降粘剂时，推荐添加量：1.5％左右(占基质沥青的质量百分数)。实际工程应用中的添加量应以设计图纸要求为准。

第二，添加工艺的选择。根据现场条件和成本比较，本发明可采用湿拌法或干拌法中的任意一种添加工艺。采用湿拌法时，直接将本发明投入沥青中并采用机械或人工搅拌均匀(温度不低于120℃，以140℃-170℃为佳，搅拌时间30min-60min，无需特殊设备；在添加时，本发明不宜一次性全部投入，应根据比例分次投入。采用干拌法时，在喷入沥青的同时将本发明(通过观察口)严格按比例一次性投入拌缸与混合料搅拌，拌和时间不需要延长；产品供应商将根据拌合站的产能大小定制专用包装并分装，以方便施工单位投放；采用干拌法添加时，注意应将本发明的投放量计入沥青总量，即实际喷入沥青的量应在按油石比计算的数量中扣除本发明的质量。

第三，选择拌和与出料温度。本发明改性沥青混合料的拌和方法与普通沥青混合料基本相同，即不论采用干拌或是湿拌方法，都不需要改变拌合楼时间点设定。在选择拌和温度与出料温度时，一般有“热拌温压”与“温压”两种方式，应根据实际工程的不同条件和需求进行选择。当作为温拌剂或温改性剂保障冬季施工、小面积摊铺或运距过长等条件下的路面压实度时，需要为出料后的运输、摊铺等环节留足降温空间，此时应采用“热拌温压”的方法，即仍然按照普通沥青混合料的拌和、出料温度要求进行生产。当环境温度、风速、运距、摊铺厚度等影响压实效果的条件均处于正常范围时，尤其是当需要降低各施工环节的温度以降低排放、防止老化时(如低碳路面、隧道施工或再生应用)，拌和温度可根据需求比普通热拌沥青混合料降低10℃-30℃。

第四，摊铺。本发明改性沥青混合料的摊铺工艺与普通沥青混合料或改性沥青混合料相同，但摊铺温度应比普通沥青混合料低10-30℃，视具体添加量设定。

第五，压实。本发明改性沥青混凝土的碾压温度比普通沥青混凝土低10℃-30℃，于初压温度可适当降低，碾压次数可适当减少，要防止欠压和过压，具体碾压工艺应建议根据试验段施工结果确定；摊铺后应等冷却至环境温度方可重新开放交通。

Claims (6)

1.一种节能环保型沥青改性剂，其特征在于其成分包括费托工艺长直链饱和聚烯烃化合物、苯乙烯类热塑性弹性体、芳烃油类、丁苯橡胶、天然乳胶、橡胶粉。

2.根据权利要求1所述的节能环保型沥青改性剂，其特征在于各成分的质量百分比分别为：费托工艺长直链饱和聚烯烃化合物(20％-80％)，苯乙烯类热塑性弹性体(5％-50％)，芳烃油类(1％-20％)，丁苯橡胶(0％-20％)，天然乳胶(0％-5％)，橡胶粉(0％-20％)，质量百分比之和为100％。

3.根据权利要求2所述的节能环保型沥青改性剂，其特征在于其中费托工艺长直链饱和聚烯烃化合物其分子链长度介于C40-C120。

4.根据权利要求2所述的节能环保型沥青改性剂，其特征在于其作为改性剂时，掺加量为沥青质量的3％-4％。

5.根据权利要求2所述的节能环保型沥青改性剂，其特征在于其作为降黏剂时掺加量为沥青质量的1％-1.5％。

6.根据权利要求2所述的节能环保型沥青改性剂，其特征在于其在沥青中提取时采用热萃取操作，萃取时间至少1小时。