CN111944321B - 一种高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新型道路材料研发范畴，具体涉及一种高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，组成为：化学偶联剂2～4份，附着力促进剂20～40份，工业废胶粉10～20份，沥青树脂10～20份，增塑剂8～15份，生物基轻质油分20～40份，抗老化剂4～8份，相容分散剂5～10份。通过优选主体原材料，实现界面区域内的材料具备较强的粘结力、较高的韧性变形能力和中等偏上程度的分子扩散融溶能力。同时通过辅助原材料按照合理比例掺配混溶，实现再生剂环保、耐久、稳定且经济的功能；在维持高温稳定性能水准的同时，也解决了现有再生剂均未能从新‑旧沥青界面和再生沥青‑集料界面粘韧性角度减少再生沥青混合料及路面低温开裂和水损破坏现象的缺陷。

Description

一种高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂及其制 备方法

技术领域

本发明属于新型道路材料研发范畴，涉及新添沥青-废旧沥青界面分子的交互扩散融溶和沥青、集料多元材料界面路用力学性能提升领域，具体涉及一种高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

我国公路总里程中，90％以上路面结构类型为沥青路面。以平均服役寿命20年为沥青路面基准使用年限进行计算，至少有一半左右前期修建的沥青路面需要进行养护维修或者铣刨翻修。考虑结构设计理念、材料配比优化以及施工工艺控制等方面的不足，早期修建的沥青路面发生结构性破坏的几率通常较大，而微表处、稀浆封层、裂缝车辙填补、薄层罩面等预防性养护措施并不适用于路面结构性破坏类型，较为可行的技术手段通常是对结构性破坏路面材料进行铣刨回收(材料定义为reclaimed asphalt pavement，简称RAP)，通过添加部分新沥青和再生剂，借助厂拌或就地再生拌和技术恢复废旧沥青路面力学性能至新建沥青路面标准。同时，基于生态资源消耗日趋枯竭的事实和RAP材料可100％回收再利用的特性，对RAP再生应用将成为今后沥青路面建养主题。

截至目前，高校与企事业单位学者针对有效恢复废旧沥青路面材料RAP性能研发了大量不同种类和功能的沥青再生剂。譬如，专利号CN 111253761 A通过分析市面上常见沥青再生剂，发现大多数再生剂将污染性较大、价格昂贵且不可持续利用的石油化工副产品作为其主要原材料，因此提出生态环保型生物基沥青再生剂，以此改善沥青再生剂环保功能。专利号CN 109439005 A针对现有再生沥青二次抗老化能力较差的问题，提出以富芳烃为核心组分的耐老化型沥青再生剂成品配方，以此延缓再生沥青及其混合料二次老化的频率和时间。专利号CN 108864718 A认为大多数再生剂只具备有限的表层再生能力，并不能渗透至废旧沥青内层使其性能得到较为全面的恢复，因而提出将低表面张力的有机硅烷基与辛醇聚氧乙烯醚耦合物作为主要成分，以增强再生剂渗透性能。

上述列举的几款专利产品是众多已研制沥青再生剂成品的典型代表，从再生沥青路面使用效果而言，目前研发的沥青再生剂产品尚存在以下几点不足:

其一、产品功能较为单一。再生沥青路面作为再生剂、新沥青、旧沥青、集料等多元构相材料复合而成的结构体，再生剂任何一项力学性能出现薄弱或缺失均会导致再生沥青混合料及其路面出现裂缝、车辙、麻面等行为病害。而上述再生剂或者仅考虑了环保因素、或者仅改善了抵御环境老化作用能力、或者仅增强产品扩散渗透功能，因此将使得RAP再生效果呈现有限的局部化特征；其二、部分再生剂产品的制备工艺复杂。谨以高渗透型沥青再生剂制备方法进行说明，制备过程除了需要添加各类原材料外，还需要用到料筛、反应釜、搅拌器、过滤器、研磨机、三口烧瓶、恒温水浴锅、真空干燥箱、超声振动仪等试验设备以及氮气、冰水、蒸馏水、pH调节液等外加材料。因此，一味地高标准追求新-旧沥青界面快渗透速率、高扩散程度等行为状态不仅有失经济，而且繁琐的制备流程也可能限制该类型沥青再生剂产品推广应用，尤其对于高RAP掺量时的局限性更加明显；其三、从使用效果来看，虽然目前再生后沥青混合料及其路面高温稳定性能十分优良，但水损破坏、低温及疲劳开裂现象却普遍较为严重。究其原因，较大部分必然出于现有的沥青再生剂产品在原材料筛选制备过程中，并未从界面角度考虑新-旧沥青和再生沥青-集料界面粘韧特性，而该力学特性重点保障新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面粘结强度和韧性变形行为状态，减少应力集中，从而增强再生沥青混合料及路面抗水损剥离破坏、低温开裂破坏和疲劳开裂破坏的能力。

发明内容

针对市面上现有沥青再生剂产品存在的上述诸多问题，本发明通过优选主体原材料，实现再生后新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面区域内的材料具备较强的粘结力、较高的韧性变形能力(以“高粘韧”概念表示)和中等偏上程度的分子扩散融溶能力(以“半融合”概念表示)。同时，通过生物基轻质油分、抗老化剂、相容剂等辅助原材料按照合理比例掺配混溶，实现再生剂环保、耐久、稳定且经济的功能。这样，在维持现有再生剂实现的再生沥青混合料高温稳定性能水准的同时，也解决了现有再生剂均未能从新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面粘韧性角度减少再生沥青混合料及路面低温开裂和水损破坏现象缺陷。

具体地，本发明的技术方案如下所述：

在本发明的第一方面，本发明提供一种高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，按质量份数计包括如下原材料：化学偶联剂2～4份，附着力促进剂20～40份，工业废胶粉10～20份，沥青树脂10～20份，增塑剂8～15份，生物基轻质油分20～40份，抗老化剂4～8份，相容分散剂5～10份。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种第一方面所述高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂的制备方法，包括以下步骤：

1、将指定掺配比例的生物基轻质油分加热至流动态倒入不锈钢制器皿中，在130℃左右温度条件下分别将指定掺配比例的工业废胶粉、沥青树脂、增塑剂和相容分散剂依次加入，并用玻璃棒搅拌15～20min至均匀无明显颗粒物；随后升温至170～180℃，采用高速剪切机在3000～4000r/min条件下剪切30～45min；最后将剪切完成的混溶物取出放入130℃左右温度烘箱发育30min，初步制备得到物理交联共混、粘韧特性一般、融合程度优良的沥青再生剂母液；

2、将制备的沥青再生剂母液从烘箱中取出，升温至170～180℃后相继加入指定掺配比例的化学偶联剂、附着力促进剂和抗老化剂，用玻璃棒搅拌5～10min至各材料分散均匀；随后采用高速剪切机在同等温度、3000～4000r/min条件下剪切30～45min，通过化学偶联剂和附着力促进剂进一步的化学交联接枝与网络缠绕作用制备得到粘韧特性优良、融合程度较好的沥青再生剂产品。

本发明的具体实施方式具有以下有益效果：

(1)考虑到并且强化了新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面粘结强度和韧性变形行为状态，从而可在巩固再生沥青混合料及其路面高温稳定性能同时，提升再生沥青混合料及其路面低温抗开裂、水损抗剥离和疲劳抗破坏的能力。

(2)维持了新-旧沥青界面分子的扩散融溶程度和再生网络结构特征，从而可在一定范围内最大程度确保RAP表面废旧沥青的再生利用数量和效果。

(3)产品功能较齐全，除具备较好的黏结、韧性、扩散融合特征外，还具备节能环保、稳定耐久、经济高效等复合功能特性。

(4)施工加热过程中，再生沥青粘度能够显著下降便于施工拌和与碾压；而温度恢复常温过程中粘度快速升高，显著提升再生沥青-集料界面粘结强度(参图11)。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1：新-旧沥青界面融合特征示意图(界面未加再生剂)

图2：新-旧沥青界面融合特征示意图(界面添加再生剂)

图3：新-旧沥青界面融合分子网络结构特征示意图(界面未加再生剂)

图4：新-旧沥青界面融合分子网络结构特征示意图(界面添加再生剂)

图5：再生沥青-集料界面粘结特征示意图(界面未加再生剂)

图6：再生沥青-集料界面粘结特征示意图(界面添加再生剂)

图7：新-旧沥青界面韧性特征示意图(界面未加再生剂)

图8：新-旧沥青界面韧性特征示意图(界面添加再生剂)

图9：新-旧沥青界面粘韧性特征示意图(界面未加再生剂)

图10：新-旧沥青界面粘韧性特征示意图(界面添加再生剂)

图11：新添沥青、老化沥青、再生剂多元混溶物(即再生沥青)粘温曲线

图12：高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂产品图

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。本发明所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得，如无特殊说明，本发明所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

正如背景技术中介绍的，现行技术中已有的沥青再生剂存在以上很多不足，为了科学实现新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面高粘韧、半融合功能复合环保再生的行为状态，本发明采用了如下原材料类型、掺配比例和制备工艺得到所需的沥青界面再生剂成品，同时通过如下四种试验方法来量化评价新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面的再生行为状态。

本发明研发的沥青再生剂对新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面性能的影响分别选取以下四种试验方法进行验证：改进针入度试验、改进水煮法试验、改进弯曲梁流变试验和改进测力延度试验，以此量化评价新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面的再生行为状态。

改进针入度试验对于界面未加再生剂情形指的是，在两个针入度试模(盛样皿)中分别浇筑一半高度的废旧沥青，待其放置冷却后继续浇筑剩余一半高度的新添沥青。其中，一个试件冷却后直接进行针入度试验，另一个试件放置于一定温度条件下的烘箱内，一段时间后取出，待试件冷却后进行针入度试验。二者差值即可表征新-旧沥青界面融合特征；而对于界面添加再生剂情形指的是，在浇筑一半高度的废旧沥青放置冷却后，浇筑相应掺配比例的再生剂，待其放置冷却后再浇筑剩余一半高度的新添沥青。相关示意图分别见图1和图2，作用原理示意图分别绘于图3和图4所示。

改进水煮法试验对于界面未加再生剂情形指的是，一组集料先浸入废旧沥青内，使其表面裹附一层废旧沥青后从中取出放置冷却。继续浸入新添沥青内，使其表面裹附一层新添沥青后从中取出放置冷却。随后，将其一同置于沸水溶液中进行水煮法试验。而对于界面添加再生剂情形指的是，集料浸入废旧沥青取出放置冷却后，继续浸入再生剂，使其表面裹附一层再生剂后从中取出放置冷却。最后再浸入新添沥青内，使其表面裹附一层新添沥青后从中取出放置冷却。相关示意图分别见图5和图6。

改进弯曲梁流变试验对于界面未加再生剂情形指的是，在两个处理过的弯曲梁金属模具内分别往返浇筑一半高度的废旧沥青，待其放置冷却后继续浇筑剩余一半高度的新添沥青。其中，待试件整体冷却后取出一个沥青试样直接进行弯曲梁流变试验，另一个沥青试样随模具一同放置于一定温度条件下的烘箱内，一段时间后取出，待其冷却后进行弯曲梁流变试验。而对于界面添加再生剂情形指的是，在浇筑了一半高度的废旧沥青放置冷却后，浇筑相应掺配比例再生剂，待其放置冷却后再浇筑剩余一半高度的新添沥青。相关示意图分别见图7和图8。

改进测力延度试验对于界面未加再生剂情形指的是，在八字试模中间用一枚薄刀片隔开，左侧浇筑废旧沥青，右侧浇筑新添沥青。随后取走薄刀片，将沥青试样随模具一同放置于一定温度条件下的烘箱内，新、旧沥青将在中间界面区域内流淌接触。一段时间后取出，待其冷却后进行测力延度试验。而对于界面添加再生剂情形指的是，在八字试模中间用两枚薄刀片隔开，左侧浇筑废旧沥青，右侧浇筑新添沥青，待其温度冷却后中间浇筑相应掺配比例的再生剂。随后取走薄刀片，将沥青试样随模具一同放置于一定温度条件下的烘箱内，新、旧沥青、再生剂也将在中间界面区域内流淌接触。一段时间后取出，待其温度冷却后进行测力延度试验。相关示意图分别见图9和图10。模具选用八字试模而不选用一字试模的原因，是为了使断裂面最大概率发生在新-旧沥青中间界面区域。

本发明的一种实施方式中，提供一种高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，按质量份数计包括如下原材料：化学偶联剂2～4份，附着力促进剂20～40份，工业废胶粉10～20份，沥青树脂10～20份，增塑剂8～15份，生物基轻质油分20～40份，抗老化剂4～8份，相容分散剂5～10份。

在一种具体的实施方式中，所述化学偶联剂为硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或几种的组合。

在一种具体的实施方式中，所述附着力促进剂为硫磺、异腈酸酯、叔丁基酚醛树脂、过氧化异丙苯、聚辛烯、乙烯-α-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物的一种或几种的组合。

在一种具体的实施方式中，所述工业废胶粉为丁苯橡胶、丁腈橡胶、异丁烯橡胶、天然橡胶的一种或几种的组合，颗粒粗细为60～100目。

在一种具体的实施方式中，所述沥青树脂为环氧树脂、C9石油树脂、古马隆树脂、聚氯乙烯PVC树脂的一种或几种的组合。

在一种具体的实施方式中，所述增塑剂为聚酯类-己二酸、邻苯二甲酸酯类-邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸类-偏苯三酸三辛酯、柠檬酸酯类-柠檬酸三丁酯的一种或几种的组合。

在一种具体的实施方式中，所述生物基轻质油分为环氧大豆油、菜籽油、葵花籽油、废油脂、环氧生物柴油的一种或几种的组合。

在一种具体的实施方式中，所述抗老化剂为胺类N,N-二苯基对苯胺、胺类N,N-二-β-奈基对苯胺、酚类2,6-二叔丁基-4-甲酚、酚类3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八酯等主要抗氧老化剂以及光屏蔽剂炭黑、光吸收剂2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑等次要抗紫外光老化剂的一种或几种的组合。

在一种具体的实施方式中，所述相容分散剂为马来酸酐以及十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等一种或几种表面活性剂的混溶物。

本发明的一种实施方式中，提供了一种上述高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂的制备方法，包括以下步骤：

1、将指定掺配比例的生物基轻质油分加热至流动态倒入不锈钢制器皿中，在130℃左右温度条件下分别将指定掺配比例的工业废胶粉、沥青树脂、增塑剂和相容分散剂依次加入，并用玻璃棒搅拌15～20min至均匀无明显颗粒物。随后升温至170～180℃，采用高速剪切机在3000～4000r/min条件下剪切30～45min；最后将剪切完成的混溶物取出放入130℃左右温度烘箱发育30min，初步制备得到物理交联共混、粘韧特性一般、融合程度优良的沥青再生剂母液；

2、将制备的沥青再生剂母液从烘箱中取出，升温至170～180℃后相继加入指定掺配比例的化学偶联剂、附着力促进剂和抗老化剂，用玻璃棒搅拌5～10min至各材料分散均匀；随后采用高速剪切机在同等温度、3000～4000r/min条件下剪切30～45min，通过化学偶联剂和附着力促进剂进一步的化学交联接枝与网络缠绕作用制备得到粘韧特性优良、融合程度较好的沥青再生剂产品。

以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。

实施例1

按照质量份数配置好各原材料：15份环氧大豆油、15份菜籽油、10份丁苯橡胶、10份C9石油树脂、5份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯、6份马来酸酐、3份钛酸酯偶联剂、10份粉末状硫磺、10份叔丁基酚醛树脂、4份2,6-二叔丁基-4-甲酚、2份2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑；

按照下列步骤制备高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂：常温下将15份环氧大豆油、15份菜籽油分别倒入不锈钢制器皿中，在升温至130℃左右温度过程中用玻璃棒搅拌均匀即可。随后，将10份丁苯橡胶、10份C9石油树脂、5份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和6份马来酸酐依次加入，用玻璃棒继续搅拌20min至均匀、无明显颗粒物为止。随后，将其升温至170℃，采用高速剪切机在3500r/min条件下持续剪切30min。最后，将剪切完成的混溶物取出，放入130℃温度的烘箱继续发育30min，初步制备得到物理交联共混、粘韧特性一般、融合程度优良的沥青再生剂母液。

将上述制备得到的沥青再生剂母液从烘箱中取出，升温至170℃过程中相继加入3份钛酸酯偶联剂、10份粉末状硫磺、10份叔丁基酚醛树脂、4份2,6-二叔丁基-4-甲酚以及2份2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，并用玻璃棒持续搅拌10min至分散均匀无明显颗粒物为止。随后，在同等温度下，采用高速剪切机在3500r/min条件下持续剪切30min，借助化学偶联剂和附着力促进剂进一步的化学交联接枝和网络缠绕作用，得到化学交联、粘韧特性优良、融合程度较好的沥青再生剂产品。

表1为通过实施例1获取的再生剂、并按照上述四种试验方法进行的性能特征测试结果。其中，改进针入度试验测试温度为25℃；改进水煮法试验为便于对比分析，集料分别选用基性玄武岩和酸性花岗岩；改进弯曲梁流变试验测试温度为-12℃；改进测力延度试验测试温度为15℃，拉伸速率5cm/min。

表1实施例1获取的再生剂性能特征测试结果

实施例2

按照质量份数配置好各原材料：10份环氧大豆油、20份废油脂、5份丁苯橡胶、5份天然橡胶、6份古马隆树脂、10份聚氯乙烯PVC、10份邻苯二甲酸二丁酯、6份脂肪醇聚氧乙烯醚、4份铝酸酯偶联剂、10份乙烯-丙烯酸酯共聚物、5份粉末状硫磺、5份过氧化异丙苯、3份N,N-二-β-奈基对苯胺、3份2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑；

按照下列步骤制备高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂：常温下将10份环氧大豆油、20份废油脂分别倒入不锈钢制器皿中，在升温至130℃左右温度过程中用玻璃棒搅拌均匀即可。随后，将5份丁苯橡胶、5份天然橡胶、6份古马隆树脂、10份聚氯乙烯PVC、10份邻苯二甲酸二丁酯和6份脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入，并用玻璃棒继续搅拌20min至均匀无明显颗粒物为止。随后，将其升温至175℃，采用高速剪切机在3500r/min条件下持续剪切30min。最后，将剪切完成的混溶物取出并放入130℃温度的烘箱继续发育30min，初步制备得到物理交联共混、粘韧特性一般、融合程度优良的沥青再生剂母液。

将上述制备得到的沥青再生剂母液从烘箱中取出，在升温至175℃过程中相继加入4份铝酸酯偶联剂、10份乙烯-丙烯酸酯共聚物、5份粉末状硫磺、5份过氧化异丙苯、3份N,N-二-β-奈基对苯胺以及3份2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，并用玻璃棒持续搅拌10min至分散均匀无明显颗粒物为止。随后，在同等温度下，采用高速剪切机在3500r/min条件下持续剪切30min，借助化学偶联剂和附着力促进剂进一步的化学交联接枝和网络缠绕作用，得到化学交联、粘韧特性优良、融合程度较好的沥青再生剂产品。

表2.实施例2获取的再生剂性能特征测试结果(方法和条件同实施例1)

对比例1

按照质量份数配置好各原材料：30份环氧大豆油、35份废油脂、10份丁苯橡胶、15份聚氯乙烯PVC、10份柠檬酸三丁酯。

按照下列步骤制备沥青再生剂：常温下将30份环氧大豆油、35份废油脂分别倒入不锈钢制器皿中，在升温至130℃左右温度过程中用玻璃棒搅拌均匀即可。随后，将10份丁苯橡胶、15份聚氯乙烯PVC和10份柠檬酸三丁酯依次加入，并用玻璃棒继续搅拌20min至均匀无明显颗粒物为止。随后，将其升温至170℃，采用高速剪切机在3500r/min条件下持续剪切30min。最后，将剪切完成的混溶物取出并放入130℃温度的烘箱继续发育30min，制备得到沥青再生剂。

表3.对比例1获取的再生剂性能特征测试结果(方法和条件同实施例1)

对比例2

按照质量份数配置好各原材料：8份环氧大豆油、8份环氧生物柴油、15份异丁烯橡胶、20份聚氯乙烯PVC、10份邻苯二甲酸二丁酯、2份硅烷偶联剂、2份铝酸酯偶联剂、15份粉末状硫磺、10份乙烯-α-辛烯共聚物、4份3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八酯、6份马来酸酐。

按照下列步骤制备沥青再生剂：常温下将8份环氧大豆油、8份环氧生物柴油分别倒入不锈钢制器皿中，在升温至130℃左右温度过程中用玻璃棒搅拌均匀即可。随后，将15份异丁烯橡胶、20份聚氯乙烯PVC、10份邻苯二甲酸二丁酯和6份马来酸酐依次加入，并用玻璃棒继续搅拌25min至均匀无明显颗粒物为止。随后，将其升温至175℃，采用高速剪切机在3500r/min条件下持续剪切30min。最后，将剪切完成的混溶物取出并放入130℃温度的烘箱中继续发育30min，初步制备得到沥青再生剂母液。

将上述制备得到的沥青再生剂母液从烘箱中取出，在升温至175℃过程中相继加入2份硅烷偶联剂、2份铝酸酯偶联剂、15份粉末状硫磺、10份乙烯-α-辛烯共聚物和4份3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八酯，并用玻璃棒持续搅拌15min至分散均匀无明显颗粒物为止。随后，在同等温度下，采用高速剪切机在3500r/min条件下持续剪切30min，借助化学偶联剂和附着力促进剂进一步的化学交联接枝和网络缠绕作用，得到沥青再生剂产品。

表4.对比例2获取的再生剂性能特征测试结果(方法和条件同实施例1)

参照例1

由上述测试结果可以看出，实施例1和实施例2制备的沥青再生剂具备较好的黏韧性特征和中等偏上程度的界面融合特征，并且二者各项测试结果较为贴近。因此选取实施例1原材料及其配比作为标准，将其制备得到的再生剂、新沥青和旧沥青完全混溶，测试混溶后界面各项性能特征测试结果。

表5.相应原材料完全混溶时性能特征测试结果(方法和条件同实施例1)

首先，实施例1和实施例2获取的沥青界面再生剂中，可回收再利用的原材料占比均达到了40％～50％，表明该沥青再生剂具备较好的节能环保功效。

其次，通过结合表1和表2测试结果均能够得出：对比界面未加再生剂以及界面添加再生剂两种情形可以发现，本发明研发的沥青再生剂能够促使沥青界面分子扩散深度有所增加，低温延展性能大幅提升，粘结强度显著增大，最终高效提升新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面粘结强度和韧性变形行为能力。该现象说明本发明研发的沥青再生剂降低了多元构相自身及其界面间的表面张力，增加了多元材料界面之间的亲和力。

再者，通过将表1、表2测试结果同表5进行对比可得出：新-旧沥青界面在设定的条件下均未能达到100％完全融合状态(由新-旧沥青界面融合特征试验参数d3、d6计算可得，新-旧沥青界面融合程度在未加再生剂时不到40％，但在添加再生剂时均超过55％并接近60％)。同时，新-旧沥青界面粘韧特征在添加再生剂时基本接近完全混溶状态，这也从侧面再次证明本发明研发的再生剂能够高效提升新-旧沥青界面以及再生沥青-集料界面粘结强度和韧性变形能力，即使新-旧沥青界面融合情况并不理想时也能够充分发挥其作用效应。

最后，将对比例1、对比例2的沥青再生剂同实施例1、实施例2的沥青界面型再生剂以及参照例1完全混溶状态下性能测试结果进行比较可以发现：对比例1的沥青再生剂仅具备高融合特征(由新-旧沥青界面融合特征试验参数d3、d6计算可得，新-旧沥青界面融合程度在未加再生剂时不到40％，而在添加再生剂时超过了80％)，但是并不具备高黏韧性能。主要原因在于该沥青再生剂中的环氧大豆油、废油脂等轻质油组分含量较高，上述成分能够极大促进新-旧沥青界面的融合程度。但是该沥青再生剂缺乏化学偶联剂、附着力促进剂等相关黏韧性功能原材料，因此对于新-旧沥青界面黏韧性能的提升效果并不理想；对比例2的沥青再生剂则恰好相反，该沥青再生剂中的轻质油组分含量偏少，化学偶联剂、附着力促进剂、工业废胶粉、沥青树脂等相关黏韧性功能原材料的质量比例较高，因此造成新-旧沥青界面黏韧性能得到较好提升，但新-旧沥青界面的融合程度过低(由新-旧沥青界面融合特征试验参数d3、d6计算可得，新-旧沥青界面融合程度在未加再生剂和添加再生剂时均不到40％)。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，其特征在于，以质量份数计，由以下各类原材料组成：化学偶联剂2～4份，附着力促进剂20～40份，工业废胶粉10～20份，沥青树脂10～20份，增塑剂8～15份，生物基轻质油分20～40份，抗老化剂4～8份，相容分散剂5～10份；

所述附着力促进剂为硫磺和叔丁基酚醛树脂的组合或者乙烯-丙烯酸酯共聚物、硫磺和过氧化异丙苯的组合；

所述沥青树脂为C9石油树脂和环氧树脂的组合或者古马隆树脂和聚氯乙烯PVC树脂的组合；

所述相容分散剂为马来酸酐或者脂肪醇聚氧乙烯醚；

所述沥青界面再生剂的作用是提高再生后新-旧沥青界面和再生沥青-集料界面区域内的材料的粘结力、韧性变形能力和分子扩散融溶能力。

2.根据权利要求1所述的高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，其特征在于，所述化学偶联剂为硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，其特征在于，所述工业废胶粉为丁苯橡胶、丁腈橡胶、异丁烯橡胶、天然橡胶的一种或几种的组合；所述工业废胶粉的颗粒粗细为60～100目。

4.根据权利要求1所述的高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，其特征在于，所述生物基轻质油分为环氧大豆油、菜籽油、葵花籽油、废油脂的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂，其特征在于，所述抗老化剂为二苯基对苯胺、二-β-奈基对苯胺、二叔丁基-4-甲酚、二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八酯和光屏蔽剂炭黑、光吸收剂2-2´-羟基-3´-叔丁基-5´-甲基苯基-5-氯苯并三唑的一种或几种的组合。

7.权利要求1-6任一权利要求所述的高粘韧、半融合功能复合环保型沥青界面再生剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、将指定掺配比例的生物基轻质油分加热至流动态倒入不锈钢制器皿中，在130℃温度条件下，分别将指定掺配比例的工业废胶粉、沥青树脂、增塑剂和相容分散剂依次加入，并用玻璃棒搅拌15～20min至均匀无明显颗粒物；随后升温至170～180℃，采用高速剪切机在3000～4000r/min条件下剪切30～45min；最后将剪切完成的混溶物取出放入130℃温度烘箱发育30min，初步制备得到沥青界面再生剂母液；

2）、将上述制备的沥青再生剂母液从烘箱中取出，升温至170～180℃后相继加入指定掺配比例的化学偶联剂、附着力促进剂和抗老化剂，并用玻璃棒搅拌5～10min至分散均匀；随后采用高速剪切机在同等温度、3000～4000r/min条件下剪切30～45min，通过化学偶联剂和附着力促进剂与上述原材料进一步的化学交联反应和网络缠绕作用制备得到沥青界面再生剂。

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