CN111286206A - 道路彩色沥青混凝土用胶结料及其制备方法 - Google Patents

道路彩色沥青混凝土用胶结料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种道路彩色沥青混凝土用胶结料及其制备方法，其包括按重量份计的以下原料：芳烃油50‑60份、石油树脂23‑26份、聚乙烯5‑10份、SBS热塑性丁苯橡胶5‑10份、苯乙烯系嵌段共聚物1‑5份、二氧化钛0.5‑2份和稳定剂1‑5份。制备时按比例称取各原料，然后在170℃下进行搅拌剪切，后静置发育后制成浅色胶结料。该胶结料为浅色，在后期彩色沥青混合料生产时，可根据需要添加不同颜色无机颜料。本发明提供的道路彩色沥青混凝土用胶结料能够大幅提升材料的软化点和抗车载能力，解决胶结料的储存离析问题，延长其颜色保持时间。

Description

道路彩色沥青混凝土用胶结料及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路材料，具体为一种道路彩色沥青混凝土用胶结料及其制备方法。
背景技术
彩色沥青混凝土作为一种新型的路面材料，其路用性能与普通热拌石油沥青混凝土相同，可用于步行街、景观区、建筑屋顶、学校操场、球场、居民区的通道和慢车道、公园游览路以及一些特殊的道路等，能改变路面的单一色调，美化环境；亦可用于人行横道、十字路口及事故多发地段或医院、小学校门前，用以规范道路类别，方便运行管理，维护交通安全；同时，使用彩色沥青混凝土可以改变由于大量铺筑沥青路面而产生的“热岛”效应，减少环境污染。
彩色沥青胶结料本质与普通石油沥青不同。石油沥青来源于原油，是原油加工处理后的重质组分。彩色沥青一般是由化工树脂、高分子聚合物、填充油以及外加剂等按照一定比例调配而成。彩色沥青胶结料现在已经被广泛应用装饰景区、小区、公园等。但其存在软化点低，抗车载能力差、易脱色、粘结力差等问题，制约其作为行车道路材料的使用。
发明内容
本发明提供一种道路彩色沥青混凝土用胶结料及其制备方法，能够大幅提升材料的软化点和抗车载能力，解决胶结料的储存离析问题，延长其颜色保持时间。
本发明的技术方案是，一种道路彩色沥青混凝土用胶结料，包括按重量份计的以下原料：芳烃油50-60份、石油树脂23-26份、聚乙烯5-10份、SBS热塑性丁苯橡胶5-10份、苯乙烯系嵌段共聚物1-5份、二氧化钛0.5-2份和稳定剂1-5份。
进一步地，所述原料为芳烃油57份、石油树脂25份、聚乙烯6份、SBS热塑性丁苯橡胶6份、苯乙烯系嵌段共聚物2份、二氧化钛1份和稳定剂3份。
进一步地，所述的芳烃油中饱和烃含量30～35％。
进一步地，所述的石油树脂为C5石油树脂，分子量在300-3000。
进一步地，所述的聚乙烯为低密度聚乙烯。
进一步地，所述的SBS热塑性丁苯橡中苯乙烯含量35％以上，平均分子量14～309T
进一步地，稳定剂为SBS改性沥青稳定剂。
进一步地，所述原料还包括2-3份的滑石粉。
本发明还涉及制备所述道路彩色沥青混凝土用胶结料的方法，具体步骤为：
芳烃油加热到160-180℃，先加入石油树脂，搅拌30min以上，然后加入聚乙烯搅拌15min以上，再加入SBS热塑性丁苯橡胶搅拌10min以上，最后加入其他原料搅拌均匀，冷却至室温得到浅色的道路彩色沥青混凝土用胶结料。
进一步地，各原料加入后，进行剪切搅拌。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明中苯乙烯系嵌段共聚物作为树脂改性剂，SBS热塑性丁苯橡胶作用为增强材料拉伸强度、弹性，明显改善材料的弹性性能、内聚附着性能及混合料的稳定性能。通过在胶结料中加入高效改性稳定剂，其在一定的温度下产生活性游离基，与SBS聚合物分子链、活性官能团发生交联接枝反应，使聚合物与芳烃油、石油树脂、聚乙烯形成稳定的胶体体系，可减少SBS的添加使用数量，提高胶结料的热稳定性，解决胶结料的储存离析问题，使胶结料产品储存稳定性可达60天以上。
2、通过加入二氧化钛，其具有优异紫外光屏蔽性和透明性，使彩色沥青混凝土后期颜色保持时间更长，使胶结料颜色变浅，后期彩色沥青节约使用彩色颜料。
3、采用上述配方和工艺制备的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其软化点可以提高10-15℃，抗车载能力提高1200-1800次/mm。
4、通过加入滑石粉，一方面能够物料混合更为均匀，提高产品的稳定性，另一方面也方便后期颜料的加入混合，但是滑石粉的加入量不宜过大，否则会影响产品的黏度等性能。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐明本发明。
实施例1：
一种道路彩色沥青混凝土用胶结料，包括以下原料：芳烃油50kg、石油树脂26kg、聚乙烯5kg份、SBS热塑性丁苯橡胶10kg、苯乙烯系嵌段共聚物3kg、二氧化钛0.5kg和稳定剂1kg。
其具体的制备方法是：芳烃油加热到160-180℃，先加入石油树脂，搅拌30min，然后加入聚乙烯搅拌15min，再加入SBS热塑性丁苯橡胶搅拌10min，最后加入其他原料搅拌均匀，冷却至室温得到浅色的道路彩色沥青混凝土用胶结料。
该产品采用进行检测，其软化点53.0℃，针入度(25℃，5s，100g，0.1mm)73，延度＞100，残留针入度比62，残留延度(10℃)30。
实施例2：
一种道路彩色沥青混凝土用胶结料，包括以下原料：芳烃油60kg、石油树脂23kg、聚乙烯10kg份、SBS热塑性丁苯橡胶5kg、苯乙烯系嵌段共聚物5kg、二氧化钛2kg和稳定剂5kg。
其具体的制备方法是：其具体的制备方法是：芳烃油加热到160-180℃，先加入石油树脂，搅拌30min，然后加入聚乙烯搅拌15min，再加入SBS热塑性丁苯橡胶搅拌10min，最后加入其他原料搅拌均匀，冷却至室温得到浅色的道路彩色沥青混凝土用胶结料。
得到的产品软化点58.0℃，针入度(25℃，5s，100g，0.1mm)65，延度＞100，残留针入度比61，残留延度(10℃)15。
实施例3：
一种道路彩色沥青混凝土用胶结料，包括以下原料：芳烃油57kg、石油树脂25kg、聚乙烯6kg、SBS热塑性丁苯橡胶6kg、苯乙烯系嵌段共聚物2kg、二氧化钛1kg和稳定剂3kg。
其具体的制备方法是：其具体的制备方法是：芳烃油加热到160-180℃，先加入石油树脂，搅拌30min，然后加入聚乙烯搅拌15min，再加入SBS热塑性丁苯橡胶搅拌10min，最后加入其他原料搅拌均匀，冷却至室温得到浅色的道路彩色沥青混凝土用胶结料。
该胶结料软化点58.9℃，针入度(25℃，5s，100g，0.1mm)70，延度＞100，残留针入度比63，残留延度(10℃)22。
实施例4：
一种道路彩色沥青混凝土用胶结料，包括以下原料：芳烃油57kg、石油树脂25kg、聚乙烯6kg、SBS热塑性丁苯橡胶6kg、苯乙烯系嵌段共聚物2kg、二氧化钛1kg、稳定剂3kg和滑石粉2份。
其具体的制备方法是：其具体的制备方法是：芳烃油加热到160-180℃，先加入石油树脂，搅拌30min，然后加入聚乙烯搅拌15min，再加入SBS热塑性丁苯橡胶搅拌10min，最后加入其他原料搅拌均匀，冷却至室温得到浅色的道路彩色沥青混凝土用胶结料。
该胶结料软化点59.1℃，针入度69，延度＞100，残留针入度比68，残留延度(10℃)23。
上述实施例中，芳烃油为深色黏稠液体，黏度(60℃)12--15°E。闪点(开杯)170～200℃，苯胺点约36℃，芳香烃含量70％～87％，饱和烃含量30％～35％，极性物含量<25％，沥青烯烃含量<0.5％。
石油树脂为石油裂解所副产的C5馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，分子量介于300-3000的低聚物。聚乙烯为低密度聚乙烯，密度为0.91g/cm3-0.93g/cm3。
SBS热塑性丁苯橡胶具体YH-803是星形干胶，苯乙烯含量40％，平均分子量14～309T。稳定剂具体为SBS改性沥青稳定剂HMD-2(有效成分含量≥95％)。
上述实施例1-4中制备的产品均符合公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004中普通道路沥青要求，比市场公开售卖的彩色沥青胶结料其软化点大幅提高，残留稳定度较好。
对比例1：
一种道路彩色沥青混凝土用胶结料，包括以下原料：芳烃油57kg、石油树脂25kg、聚乙烯6kg、SBS热塑性丁苯橡胶6kg和苯乙烯系嵌段共聚物2kg。
其具体的制备方法是：其具体的制备方法是：芳烃油加热到160-180℃，先加入石油树脂，搅拌30min，然后加入聚乙烯搅拌15min，再加入SBS热塑性丁苯橡胶搅拌10min，最后加入其他原料搅拌均匀，冷却至室温得到浅色的道路彩色沥青混凝土用胶结料。
该胶结料软化点47.5，针入度76，延度＞100，残留针入度比58，残留延度(10℃)15。
采用实施例1-4及对比例1中得到的胶结料根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)中T0719方法标准进行车辙试验，得到的数据如下表1所示。
表1
动稳定度
实施例1 3525次
实施例2 3633次
实施例3 3647次
实施例4 3906次
对比例1 1350次

Claims (10)

1.一种道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于，包括按重量份计的以下原料：芳烃油50-60份、石油树脂23-26份、聚乙烯5-10份、SBS热塑性丁苯橡胶5-10份、苯乙烯系嵌段共聚物1-5份、二氧化钛0.5-2份和稳定剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于：所述原料为芳烃油57份、石油树脂25份、聚乙烯6份、SBS热塑性丁苯橡胶6份、苯乙烯系嵌段共聚物2份、二氧化钛1份和稳定剂3份。
3.根据权利要求1所述的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于：所述的芳烃油中饱和烃含量30～35%。
4.根据权利要求1所述的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于：所述的石油树脂为C5石油树脂，分子量在300-3000。
5.根据权利要求1所述的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于：所述的聚乙烯为低密度聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于：所述的SBS热塑性丁苯橡中苯乙烯含量35%以上，平均分子量14～309T。
7.根据权利要求1所述的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于：稳定剂为SBS改性沥青稳定剂。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的道路彩色沥青混凝土用胶结料，其特征在于：所述原料还包括2-3份的滑石粉。
9.制备权利要求1-8任意一项所述道路彩色沥青混凝土用胶结料的方法，其特征在于，具体步骤为：
芳烃油加热到160-180℃，先加入石油树脂，搅拌30min以上，然后加入聚乙烯搅拌15min以上，再加入SBS热塑性丁苯橡胶搅拌10min以上，最后加入其他原料搅拌均匀，冷却至室温得到浅色的道路彩色沥青混凝土用胶结料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：各原料加入后，进行剪切搅拌。
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