CN109810520A - 一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青及其生产工艺，高胶沥青原料包含以下组分及重量百分比含量：重交沥青：60‑80；高胶沥青母料：8‑32；SBS：1‑9；交联剂：0.2‑3；所述高胶沥青母料为先将硫化胶粉在解构剂中脱硫降解、然后再加入基质沥青一起共混获得的均质共混物；所述高胶沥青为先将高胶沥青母料、SBS加入到重交沥青中进行共混、然后通过交联剂对其进行稳定而制得的混合物。本发明的高胶沥青，在160℃左右胶粉便能很好地分散到沥青胶质之间，从而有效解决了橡胶改性沥青生产中难以克服的刺鼻气味等环保问题，和SBS高粘改性沥青相比，高胶沥青的稳定性更加优异，抗光氧老化性能卓越，高低温性能更加突出。

Description

一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青及其生产工艺
技术领域
本发明涉及沥青材料改进领域，尤其是涉及一种兼具高性能的 低温环保化高胶沥青及其生产工艺。
背景技术
随着现代交通流量的迅猛增长，以及极端气候频现，对改性 沥青提出了更高的要求；尤其是重载交通路面、钢桥面铺装和排 水型沥青路面等高等级路面要求使用高性能改性沥青。其中，添 加高含量SBS是实现改性沥青高性能化的有效途径，而高含量SBS 改性沥青存在难稳定、难加工和成本高等问题。橡胶沥青具有优 异的抗裂性，且能减轻废旧轮胎黑色污染，但工艺复杂、性能不 稳定且加工时会释放有害气体。将SBS和胶粉二者结合起来的改 性技术，既降低了高粘度改性沥青的成本又综合了橡胶沥青的性 能，是将来高性能改性沥青的发展方向。SBS/胶粉复合改性沥青 已有大量的研究，但因一般胶粉未脱硫降解，颗粒较粗，致使在 沥青中易沉降和改性沥青的粘度过高，限制了SBS掺量，无法达 到高粘度改性沥青的性能要求。
专利CN 105802263 A首次提出了高胶沥青的概念，高胶沥青 又名“基于超细化嵌入嫁接技术的高胶改性沥青”，是指改性沥 青中橡胶含量大于10％，兼具高粘度改性沥青的高低温性能和橡胶 沥青的抗开裂、耐老化性能的高性能改性沥青。高胶沥青的面世 既降低了高粘度改性沥青成本又简化了橡胶沥青的工艺。显著提 高了改性沥青的性能，特别适用于交通量繁重的排水性铺装如交 叉口、寒冷区域、钢桥面板等，具有良好的骨料粘结性、抗流动 性和耐候性；而且减少环境压力，有利于橡胶资源合理利用，更 有利于公路建设事业的发展。但是该专利是一种能制备高胶沥青 的干式粒子及使用该粒子制备高胶沥青的相关技术，其母液(母 料)的制备工艺属于干式工艺，存在着制造成本高、缺乏适应工业化一体式大生产的天然缺陷。
为了解决以上问题，本专利根据新的工艺和装备通过湿式母 料法重新制备和评价了高胶沥青，实现了高胶沥青的环保化、稳 定化、高性能化和低成本化生产。
发明内容
本发明的目的就是为克服常规SBS高粘改性沥青、橡胶沥青难 稳定、难加工、工艺复杂且加工时会释放大量有害气体等问题， 同时也为了解决常规SBS/胶粉复合改性沥青因一般胶粉未脱硫降 解，颗粒较粗，导致在沥青中易沉降、改性沥青高温粘度过高， 限制SBS掺量的问题。研发出的低温工厂化高胶沥青等完美替代 各类常规SBS改性沥青、高粘改性沥青以及各类复合改性沥青， 专利目标产品在胶结料和混合料性能上超越高掺量的SBS高粘改 性沥青，在工艺和装备上实现了产品的环保化、稳定化、高性能 化和低成本化生产。
硫化橡胶具有稳定的三维网络结构，未经处理，不溶于溶剂。 橡胶沥青制备中沥青与硫化橡胶的相互作用造成橡胶的网络结构 的破坏，但相互作用程度受橡胶类型的影响，一般地，天然橡胶 比合成橡胶更容易降解。硫化橡胶在沥青中的降解速度受橡胶粒径、类型、加工温度等因素的影响。硫化胶粉成分复杂，降解速 度有所不同，因此造成了橡胶沥青工艺参数不易控制、加工过程 环境二次污染严重、施工难度大等诸多问题。
为了克服这些问题，本发明通过胶粉低温溶胀脱硫预处理使 胶粉的三维网络结构破坏以达到在热沥青中快速降解、分散的目 的。溶胀的橡胶颗粒发生脱硫降解，S-S键的部分断裂使原有的交 联大分子网状结构变的更小，形成少量链状物且体系溶胶含量增加。更利于后续剪切过程促进胶粉和沥青之间的物质交换，增强 了二者的相容性，提高了稳定性。
高胶沥青母料的制备和使用，也避免常规的在200℃以上高温 下、经过长时间剪切使硫化胶粉降解到沥青中来获得改性沥青的 生产方法而带来的沥青和胶粉性能均下降的问题，缩短了生产周 期，节约了成本，
通过高胶沥青母料衰减工艺，将高胶沥青母料衰减降黏，以 达到粘度的改变为后续添加剂的高掺量提供了可能性。
在高胶沥青生产过程中，交联剂的加入加强了SBS和胶粉之 间的结合。在沥青中，交联剂上的环氧基团一部分和SBS上的不 饱和基团发生反应，一部分与胶粉中炭黑表面的羧基反应，这种 缔合作用使得密度较小的富SBS相牵制带动密度较大的胶粉相， 降低了富SBS相和胶粉相在基质沥青中的分层趋势，从而在沥青 中达到均匀稳定的分散。在胶体磨的强烈剪切以及高温的作用下， 交联剂熔融变细，均匀分散于沥青中。交联剂上的环氧基团一部 分与胶粉中炭黑表面的羧基反应，一部分与沥青中沥青质胶束上 的羧基或胺基发生化学相互作用。因此，交联剂有两个作用，一 方面加强SBS与胶粉之间的结合，使其相互牵引，另一方面建立 起了SBS—胶粉—沥青之间的化学结合，进一步增强储存稳定性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青，其特征在于，原料 包含以下组分及重量百分比含量：
重交沥青：60-80；高胶沥青母料：8-32；SBS：1-9；交联剂： 0.2-3；
如上高胶沥青母料的加入比例优先是按照高胶沥青母料实际 浓度确定的。
所述高胶沥青母料为先将硫化胶粉在解构剂中脱硫降解、然 后再加入基质沥青一起共混获得的均质共混物；
所述高胶沥青为先将高胶沥青母料、SBS加入到重交沥青中进 行共混、然后通过交联剂对其进行稳定而制得的混合物。
作为优选，制备所述高胶沥青母料的原料包含以下组分及重 量百分比含量：硫化胶粉：10～50；解构剂：5～15；基质沥青： 40～80；所述硫化胶粉在解构剂中脱硫降解具体是硫化胶粉和解 构剂在预发育罐中保持温度为130～150℃进行低温发育来实现脱 硫降解，所述的再加入基质沥青一起共混获得均质共混物中的共 混具体是经胶体磨剪切达到共混获得均质共混物。更优地，制备 所述高胶沥青母料的原料包含以下组分及重量百分比含量：硫化 胶粉：15～40；解构剂：5～15；基质沥青：45～80。
由于轿车轮胎胶粉含有长度为20～500μm、直径5～10μm的 纤维，在沥青中难以分散，而断面宽度为900～1200in的载重车钢 丝轮胎胶粉不存在此类尺寸不规则的纤维，而且载重车钢丝轮胎 胶粉成分以天然橡胶为主，在高胶沥青母料中容易降解，而以合 成橡胶为主的小车胎较难降解，溶胶含量低，因此本发明的硫化 胶粉优选为载重车钢丝胎胶粉，作为优选，所述的硫化胶粉为断 面宽度为900～1200in的载重车钢丝胎胶粉，粒径为30～100目 的。制法优选为由常温研磨法。之所以选择30～100目，是因为 目数太小太粗糙，目数太大成本太高；更优地，所述硫化胶粉为 40目卡车胎胶粉。
一般的解构剂因为和橡胶有着良好的相容性、亲和性，故为 橡胶生产混炼过程中让橡胶相容性好、使其好加工，用解构剂作 为软化剂。本专利发明人基于长期的生产经验和化工知识推导， 并通过多次试验验证，发现解构剂能有效浸润胶粉的结构，使S-S 键的部分断裂，胶粉中原有的交联大分子网状结构变的更小，形 成少量链状物且体系溶胶含量增加，故本发明选择使用解构剂来 预处理胶粉使其能低温溶胀降解脱硫。
作为优选，所述的解构剂为其中不饱和烃类含量大于60％的油 类中的一种或多种。
作为优选，所述的解构剂为糠醛抽出油、芳烃油、页岩油、 橡胶填充油中的一种或多种。更优地，所述的解构剂为糠醛抽出 油，其芳烃含量％＞70。
作为优选，所述的交联剂为环氧天然橡胶、SAG-002R、Elvaloy AM、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物中的一种或 多种。交联剂一方面加强SBS与胶粉之间的结合，使其相互牵引， 另一方面建立起了SBS—胶粉—沥青之间的化学结合，进一步增强储存稳定性。更优地，所述交联剂为环氧天然橡胶。更优地，以 高胶沥青质量百分比计，交联剂的含量为1～1.5。
本发明的另一目的是提供上述的高胶沥青的生产工艺，该工艺 包含以下步骤：
(1)将高胶沥青母料和SBS按比例加入到170～190℃的重 交沥青中，利用胶体磨高速剪切，温度保持在与SBS的溶胀温度 相当即在170～190℃至SBS完成溶胀共混进体系；
(2)加入交联剂，然后在成品罐搅拌发育，控制搅拌转速为 500～1000r/min，搅拌反应60～150min，即制备得到高胶沥青。 搅拌发育主要是交联反应的过程，有利于提高产品的软化点、降 低离析。控制搅拌速率是控制交联反应的强度，搅拌太快交联反 应不完全，反应时间过长又会引起高分子物质的衰减，发明人经 多次试验，发现控制搅拌转速为500～1000r/min，搅拌反应60～ 150min为最佳。
作为优选，所述高胶沥青母料的制备方法，包含如下步骤：
(1)将硫化胶粉、解构剂在预发育罐中混合均匀进行脱硫降 解，保持温度为130～150℃,降解发育时间为3～6h；(2)待步 骤(1)中降解发育结束后，按比例向预发育罐泵入基质沥青混合 后，通过输送装置将预发育罐中的物料输送至反应釜，然后通过 胶体磨进行剪切共混，控制剪切温度为160～180℃；作为优选， 所述输送装置为螺杆泵。
(3)将步骤(2)中经过剪切共混得到的混合物送入衰减罐， 待135℃目标黏度为1～2Pa·s，得到高胶沥青母料成品；
其中，各原料的重量百分比含量为：硫化胶粉：10～50；解 构剂：5～15；基质沥青：40～80。
更优地，所述高胶沥青母料的制备方法中的所述步骤(1)中， 在预发育罐中混合时，保持搅拌速率为20～40r/min。
更优地，所述高胶沥青母料的制备方法中的所述步骤(2)中， 通过胶体磨进行剪切共混时，控制剪切时间为30min～2h。更优地， 控制剪切时间为60min。
更优地，上述步骤(1)中，选取所述的硫化胶粉在和解构剂 共混发育时的重量百分比为硫化胶粉和解构剂的比例为70/30。
更优地，上述步骤(2)中，所述高胶沥青母料中，脱硫胶粉 和基质沥青的重量百分比30/70。
所述的的衰减发育罐保持持续搅拌，高胶沥青母料在衰减罐 中进行降粘发育，随着加工条件增强，针入度大幅增大，软化点 持续降低，粘度大幅下降。粘度的改变为后续添加剂的高掺量提 供了可能性。
与现有技术相比，本发明制得的高胶沥青，离析试验按照 GB/T0661-2011标准执行，结果表明其热储存稳定性优良。135℃ 粘度按照GB/T0625-2011标准执行，高温粘度低，具有较好的施 工和易性；60℃低温粘度高，具有优良的骨料粘结性。改性沥青 的针入度、延度、软化点、脆点的测试分别按照GB/T0604-2011、 GB/T0605-2011、GB/T0606-2011、GB/T0613-1993标准执行，结 果表明改性沥青的高低温性能优良，特别是低温脆点达到了 -30℃。综上，高胶沥青各项物理性能符合我国规定的路用沥青性 能指标，适合大规模的生产采用。主要技术创新如下：
1、通过低温降解脱硫技术。实现了改性沥青中胶粉的环保使 用，解决轮胎胶粉在沥青中难降解的问题，而且能够大幅缩短改 性沥青生产周期、降低沥青的老化、节约生产成本、减少环境污 染；避免了常规的在200℃以上高温下、经过长时间剪切使硫化胶 粉降解到沥青中来获得改性沥青的生产方法而带来的沥青和胶粉 性能均下降的问题；
2.通过等密度交联技术，加强了SBS和胶粉之间的结合。在沥 青中，交联剂上的环氧基团一部分和SBS上的不饱和基团发生反 应，一部分与胶粉中炭黑表面的羧基反应，这种缔合作用使得密 度较小的富SBS相牵制带动密度较大的胶粉相，降低了富SBS相 和胶粉相在基质沥青中的分层趋势，从而在沥青中达到均匀稳定 的分散。交联剂上的活性基团一部分与胶粉中炭黑表面的羧基反 应，一部分与沥青中沥青质胶束上的羧基或胺基发生化学相互作 用建立起了SBS—胶粉—沥青之间的化学结合，进一步增强高掺量 改性沥青的储存稳定性。
3.高胶对耐老化性能的提高主要有两个方面，一是高胶沥青膜 较厚(因为胶粉颗粒较为粗糙，其相对于常规的SBS改性沥青中的 SBS颗粒更粗，所以成膜厚)，老化主要发生在沥青膜表面，因而 可以减缓老化；二是胶粉中炭黑对紫外线的阻隔作用；在橡胶中， 炭黑是有效的紫外光屏蔽剂，可以提高橡胶耐紫外老化的能力， 本发明中因为胶粉中的炭黑通过解构和热剪切，更多地从胶粉中 脱出来了，故其量变大，耐紫外老化好。
4.与现有技术相比，本发明制得的一种高性能改性沥青，经中 试产品的性能试验，各项指标均满足现行规范的要求，且关键路 用性能均优于同标号的SBS改性沥青。具体表现为：
(1)优良的储存稳定性：离析软化点差不超过1.2℃，远低于现 行规范不超过2.5℃的要求；
(2)优良的高温性能：60℃的动力粘度是同标号的SBS改性沥青 的3-8倍；
(3)优良的低温抗裂性：5℃延度是同标号的SBS改性沥青的1.5-3 倍，脆化点低4-10℃；
(4)更宽的环境适应性：工作温度区间比同标号的SBS改性沥青 宽8-15℃；
(5)优良的耐候性：经RTFOT和压力老化后的残留物其5℃延度 仍然为同标号的SBS改性沥青的2-3倍，具有更好的抵抗热老化 和长期老化的能力。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描 述。
图1为紫外老化对高粘改性沥青和高胶沥青针入度的影响对 比图；
图2为紫外老化对高粘改性沥青和高胶沥青低温延度的影响 对比图；
图3为紫外老化对高粘改性沥青和高胶沥青软化点的影响对 比图；
图4为高胶沥青母料制备中解构剂对硫化胶粉进行脱硫降解 之前的图像；
图5为高胶沥青母料制备中解构剂对硫化胶粉进行脱硫降解 之后的图像。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
(1)将50质量份30目的900in车胎硫化胶粉、10质量份的 糠醛抽出油、在预发育罐中混合均匀，降解发育5h。
(2)向预发育罐泵加入40质量份的购自S-Oil的双龙70#A 级基质沥青，通过螺杆泵将预发育罐物料输送至反应釜，通过型 号为SYJZM02-30/0.2型的均质胶体磨进行剪切共混2小时，得到 特种母料。
(3)将8质量份特种母料和9质量份购自岳阳石化的星型SBS (质均分子量为12万)通过胶体磨与80质量份道路石油沥青共 混，温度保持在160℃至SBS完成溶胀。
(4)加入3质量份的过氧化二异丙苯作为交联剂，在成品罐 搅拌60min，经充分搅拌发育即制备得到一种高速铁路防水封闭层 用高性能改性沥青，编号1。
实施例2
(1)将10质量份100目的1000in车胎硫化胶粉、10质量份 的芳烃油、在预发育罐中混合均匀，降解发育3h。
(2)向预发育罐泵加入80质量份的购自S-Oil的双龙70#A 级基质沥青，通过螺杆泵将预发育罐物料输送至反应釜，通过型 号为SYJZM02-30/0.2型的均质胶体磨进行剪切共混2小时，得到 特种母料。
(3)将32质量份特种母料和1质量份购自岳阳石化的星型 SBS(质均分子量为30万)通过胶体磨与66.8质量份道路石油沥 青共混，温度保持在190℃至SBS完成溶胀。
(4)加入0.2质量份的SAG-002R作为交联剂，在成品罐搅 拌60min，经充分搅拌发育即制备得到一种高速铁路防水封闭层用 高性能改性沥青，编号2。
实施例3
(1)将25质量份80目的1100in车胎硫化胶粉、5质量份的 页岩油、在预发育罐中混合均匀，降解发育3h。
(2)向预发育罐泵加入70质量份的购自S-Oil的双龙70#A 级基质沥青，通过螺杆泵将预发育罐物料输送至反应釜，通过型 号为SYJZM02-30/0.2型的均质的胶体磨进行剪切共混1小时，得 到特种母料。
(3)将15质量份特种母料和5质量份购自岳阳石化的星型 SBS(质均分子量为30万)通过胶体磨与78.5质量份道路石油沥 青共混，温度保持在190℃至SBS完成溶胀。
(4)加入1.5质量份的Elvaloy AM作为交联剂，在成品罐搅 拌60min，经充分搅拌发育即制备得到一种高速铁路防水封闭层用 高性能改性沥青，编号3。
实施例4
(1)将40质量份80目的1200in车胎硫化胶粉、15质量份 的橡胶填充油、在预发育罐中混合均匀，降解发育3h。
(2)向预发育罐泵加入45质量份的购自S-Oil的双龙70#A 级基质沥青，通过螺杆泵将预发育罐物料输送至反应釜，通过型 号为SYJZM02-30/0.2型的均质的胶体磨进行剪切共混1小时，得 到特种母料。
(3)将30质量份特种母料和8质量份购自岳阳石化的星型 SBS(质均分子量为30万)通过胶体磨与60质量份道路石油沥青 共混，温度保持在190℃至SBS完成溶胀。
(4)加入2质量份的硫磺粉作为交联剂，在成品罐搅拌60min， 经充分搅拌发育即制备得到一种高速铁路防水封闭层用高性能改 性沥青，编号4。
对比例1单独加SBS
(1)将9质量份购自岳阳石化的线型SBS(质均分子量为20 万)通过胶体磨与88质量份道路石油沥青共混，温度保持在180℃ 至SBS完成溶胀。
(2)加入3质量份的过氧化二异丙苯作为交联剂，在成品罐 搅拌60min，经充分搅拌发育即制备得到一种高速铁路防水封闭层 用改性沥青，编号5。
对比例2单独加特种母料
(1)将50质量份100目的1000in车胎硫化胶粉、10质量份 的糠醛抽出油、在预发育罐中混合均匀，降解发育5h。
(2)向预发育罐泵加入40质量份的购自S-Oil的双龙70#A 级基质沥青，通过螺杆泵将预发育罐物料输送至反应釜，通过型 号为SYJZM02-30/0.2型的均质的胶体磨进行剪切共混2小时，得 到特种母料。
(3)将20质量份特种母料和与80质量份道路石油沥青共混， 温度保持在160℃至SBS完成溶胀。
(4)加入3质量份的过氧化二异丙苯作为交联剂，在成品罐 搅拌60min，经充分搅拌发育即制备得到一种高速铁路防水封闭层 用高性能改性沥青，编号6。
性能测试
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011， 对实施例1-4和对比例1-2制备的改性沥青进行测试，结果如下。
由实施例1-4的测试结果可以看出，使用本发明的高胶沥青母 料来生产出的兼具高性能的低温环保化高胶沥青，其各方面性能 都非常好，符合并远远超过生产要求，并基于其生产的配方和工 艺的好处，适用于解决高胶沥青传统生产工艺中剪切温度高、气 味大、环境排放指标不达标等问题，并适用于同时解决在高粘复 合改性沥青领域因一般胶粉因脱硫成本高而未脱硫降解、颗粒较 粗、导致在沥青中易沉降、改性沥青高温粘度过高、限制SBS掺 量的问题；并做到在工艺和装备上实现产品的环保化、稳定化、 高性能化和低成本化生产。
由上述的实施例1-4与对比例1-2的对比，更能证明本发明 高胶沥青母料对于高性能改性沥青生产的有益效果，其中，SBS的 掺量可以很容易地达到9％，而一般的只用SBS作为改性剂的改性 沥青中，SBS掺入量到8-9％时，加工已经会非常困难了，何况本 申请中还有大量的胶粉的存在(胶粉的掺加能大大提升改性沥青 的整体高低温性能)，故可以体现出本申请的高胶沥青母料的衰 减工艺保证了母料的小粒径、低粘度，为后续添加剂如SBS的高 掺量提供了可能性的有益效果。
对比例3
将SBS通过高速剪切加入到沥青中，然后加入一定比例的稳 定剂和相容剂制备而成，所得为高粘改性沥青(8wt％SBS)。
对比例4
胶粉、解构剂搅拌发育，在130℃～150℃储存一定时间，使 胶粉在沥青中脱硫降解，之后加入一定质量分数的SBS、稳定剂 和相容剂制备而成，所得为高胶沥青(4.5wt％SBS+10wt％胶粉)。
高胶沥青的性能论证
表1对比例3和4中两者改性沥青的性能对比
由表1可见二者都具有优异的弹性恢复性能、耐老化性能和 RTFOT残留物延度。高胶沥青的软化点更高，60℃低温粘度更大， 骨料粘结性更好。
高胶沥青紫外老化性能论证：
综合附图1-3中改性沥青紫外老化性能变化，起初48小时内 改性沥青的性能变化比较大，而后变化较小，这可能与紫外老化 使改性沥青表面形成老化皮有关，减少了紫外线的后期老化。从 老化前后延度变化上来看，高胶沥青具有更好的抗紫外线老化性 能。
高胶沥青混合料性能
采用高粘度改性沥青与高粘度复合改性沥青制备级配为 AC-13的沥青混合料，测试沥青混合料的性能，矿料级配均按设 计中值，油石比为4.9％，结果见表2。
表2高胶沥青混合料性能对比
*试验方法：
GB/T0702-2011
GB/T0703-2011
GB/T0702-2011
GB/T0715-2011
马歇尔稳定度和动稳定度都是表征沥青混合料高温稳定性的 指标，反映了沥青混合料抵抗永久变形的能力。其中马歇尔稳定 度是一种经验指标，与抗车辙能力的相关性不如动稳定度好，但 仍广泛使用，我国对改性沥青密级配混合料的要求是马歇尔稳定 度大于8.0kN。改性沥青混合料的动稳定度最高要求为不小于2800 次/mm，《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》中要求车辙 动稳定度大于2000次/mm，夏炎热区、夏热区、夏凉区的测试温 度分别为70℃、60℃和50℃。《公路钢桥面铺装设计与施工技术 规范(征求意见稿)》中将要求提高到2500次/mm，夏热区、夏 凉区的测试温度分别提高到65℃和60℃。根据实践，动稳定度超 过6000次/mm，再提高对抗车辙能力的提升作用已不显著。我们 制备的高胶沥青的动稳定度都超过了6000次/mm，远远大于高黏 改性沥青改性沥青，说明都具更优异的高温稳定性。
浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验都是表征沥青混合料水稳定 性的指标，其中冻融劈裂试验的条件更为苛刻。改性沥青混合料 的浸水马歇尔残留稳定度要求不小于85％，冻融劈裂残留强度比 要求不小于80％。高胶沥青的性能更优，说明该沥青与集料的粘 附性更好。
对改性力气混合料的低温弯曲破坏应变，冬严寒区要求不小 于3000με，冬寒区不小于2800με，冬冷区和冬温区不小于2500με。 都具有很好的低温抗裂性能，高胶沥青略低于高粘度改性沥青。
综合表2结果，高胶沥青与高粘度改性沥青混合料的低温性 能相当，高胶沥青的高温性能和抗水损害能力更优。
关于解构剂能有效浸润胶粉的结构，使S-S键的部分断裂， 硫化胶粉中原有的交联大分子网状结构变的更小，形成少量链状 物且体系溶胶含量增加，对比附图4和5可以看出：在图4中， 黑色块为硫化胶粉所在，其粒径很大，尺寸很不均匀，大颗粒多， 体系基体颜色较亮，而在图5中，随着解构剂对硫化胶粉的预溶 胀，胶粉粒径更小，尺寸更均匀，微米级颗粒更多，体系基体颜 色变黑，说明脱硫胶粉中S-S键发生了断裂，部分炭黑发生了迁 移，故说明解构剂能有效浸润胶粉的结构，使S-S键的部分断裂， 硫化胶粉中原有的交联大分子网状结构变的更小，形成少量链状 物且体系溶胶含量增加。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本 发明所描述的技术方案,因此,尽管本说明书参照上述的各种实施 例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应 当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案以及改进,其均应涵盖在本发明的权 利要求范围中。

Claims (10)

1.一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青，其特征在于，原料包含以下组分及重量百分比含量：
重交沥青：60-80；高胶沥青母料：8-32；SBS：1-9；交联剂：0.2-3；
所述高胶沥青母料为先将硫化胶粉在解构剂中脱硫降解、然后再加入基质沥青一起共混获得的均质共混物；
所述高胶沥青为先将高胶沥青母料、SBS加入到重交沥青中进行共混、然后通过交联剂对其进行稳定而制得的混合物。
2.根据权利要求1所述的高胶沥青，其特征在于，制备所述高胶沥青母料的原料包含以下组分及重量百分比含量：硫化胶粉：10～50；解构剂：5～15；基质沥青：40～80；所述硫化胶粉在解构剂中脱硫降解具体是硫化胶粉和解构剂在预发育罐中保持温度为130～150℃进行低温发育来实现脱硫降解，所述的再加入基质沥青一起共混获得均质共混物中的共混具体是经胶体磨剪切达到共混获得均质共混物。
3.根据权利要求1所述的高胶沥青，其特征在于，所述硫化胶粉为断面宽度为900～1200in的载重车钢丝轮胎胶粉。
4.根据权利要求3所述的高胶沥青，其特征在于，所述硫化胶粉的粒径为30～100目。
5.根据权利要求1所述的高胶沥青，其特征在于，所述解构剂为其中不饱和烃类含量大于60％的油类中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高胶沥青，其特征在于，所述的交联剂为环氧天然橡胶、SAG-002R、Elvaloy AM、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的高胶沥青的生产工艺，其特征在于，该工艺包含以下步骤：
(1)将高胶沥青母料和SBS按比例加入到170～190℃的重交沥青中，利用胶体磨高速剪切，温度保持在170～190℃至SBS完成溶胀共混进体系；
(2)加入交联剂，然后在成品罐搅拌发育，控制搅拌转速为500～1000r/min，搅拌反应60～150min，即制备得到高胶沥青。
8.根据权利要求7所述的生产工艺，其特征在于，所述高胶沥青母料的制备方法，包含如下步骤：
(1)将硫化胶粉、解构剂在预发育罐中混合均匀进行脱硫降解，保持温度为130～150℃,降解发育时间为3～6h；
(2)待步骤(1)中降解发育结束后，按比例向预发育罐泵入基质沥青混合后，通过输送装置将预发育罐中的物料输送至反应釜，然后通过胶体磨进行剪切共混，控制剪切温度为160～180℃；
(3)将步骤(2)中经过剪切共混得到的混合物送入衰减罐，待135℃目标黏度为1～2Pa·s，得到高胶沥青母料成品；
其中，各原料的重量百分比含量为：硫化胶粉：10～50；解构剂：5～15；基质沥青：40～80。
9.一种高胶沥青母料，其特征在于，原料包含以下组分及重量百分比含量：
硫化胶粉：10～50；解构剂：5～15；基质沥青：40～80；
所述高胶沥青母料为先将硫化胶粉在解构剂中脱硫降解、然后再加入基质沥青一起共混获得的均质共混物；
所述硫化胶粉在解构剂中脱硫降解具体是硫化胶粉和解构剂在预发育罐中保持温度为130～150℃进行低温发育来实现脱硫降解，所述的再加入基质沥青一起共混获得均质共混物中的共混具体是经胶体磨剪切达到共混获得均质共混物。
10.根据权利要求9所述的高胶沥青母料的低温环保化生产工艺，其特征在于，该工艺包含以下步骤：
(1)按比例将硫化胶粉、解构剂在预发育罐中混合均匀进行脱硫降解，保持温度为130～150℃,降解发育时间为3～6h，保持搅拌速率为20～40r/min；
(2)待步骤(1)中降解发育结束后，按比例向预发育罐泵入基质沥青混合后，通过输送装置将预发育罐中的物料输送至反应釜，然后通过胶体磨进行剪切共混，控制剪切温度为160～180℃，控制剪切时间为30min～2h；
(3)将步骤(2)中经过剪切共混得到的混合物送入衰减罐，待135℃目标黏度为1～2Pa·s，得到高胶沥青母料成品。
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