CN112280324A - 一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青，采用阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂对基质沥青进行改性，从而达到耐高低温，阻燃抑烟的技术效果。其中阻燃改性剂的主要成分为氢氧化铝、氢氧化镁、片状高分子塑粒和二乙烯三胺五乙酸铁‑钠络合物；氢氧化铝和氢氧化镁具有非常好的耐高温性能；而片状高分子塑粒具有更好的延展性，相比于传统的层状矿物，阻燃抑烟效果好很多；二乙烯三胺五乙酸铁‑钠络合物具有耐风沙腐蚀的效果；本发明的应用于沙漠地区高等级公路的沥青加入SBS改性剂可以显著提升沥青的耐高低温性能。

Description

一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法
技术领域
本发明涉及沥青路面技术领域，尤其涉及一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法。
背景技术
沥青路面材料因其具有行车舒适、噪音低、交通安全性高等优点而广泛在路面中应用。目前，沥青路面阻燃领域主要采用卤-锑、磷-氮、卤-磷协效等阻燃剂与热沥青混合制备成成品使用，虽然阻燃效果明显，但仍然存在氧指数测试结果差异较大、阻燃剂毒性大和沥青燃烧发烟量大等一系列问题。因此，开发一种环保型的阻燃抑烟沥青是现今亟待解决的问题。
本发明要解决的是现有路用阻燃沥青阻燃剂毒性大、沥青燃烧发烟量大、成本高、施工要求高等技术问题，同时沙漠地区，夏季早晚温度低，且早晚温差特别大；冬季温度长期比较低。为了解决以上环境问题对沥青路面的损害，有必要研究一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，包括以下步骤：
A、将加热搅拌罐中的基质沥青加热到175-180℃；
B、将阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为600-800rpm，搅拌时间60-90min；
C、进而利用胶体磨高速剪切30-40min，剪切转速为6000-8000rpm，剪切温度为220-250℃；
D、最终在成品罐中发育2-3h，即可。
优选的，所述的步骤B中，所述的阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂和基质沥青的重量比为（3-8）：（2-5）：（8-15）：100。
优选的，所述基质沥青为针入度6-8mm、软化点大于46℃的70号石油沥青。
优选的，所述的阻燃改性剂，由以下重量百分比的组份组成：
氢氧化铝 12-15%
二乙烯三胺五乙酸铁-钠络合物 0.5-0.8%
聚丙烯酸钠 5-8%
片状高分子塑粒 45-55%
氢氧化镁 18-25%
阻燃聚酰胺66复合纤维 1-2%
丙二醇 余量。
优选的，所述的交联剂为过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯中的任意一种或者多种的组合。
优选的，所述的SBS改性剂包括以下重量份：SBS基体 60-80份；高密度聚乙烯 15-25份和乙烯基双硬脂酸铵 5-12份。
进一步优选的，所述SBS基体的平均相对分子质量为14-25万，所述SBS基体中苯乙烯与丁二烯的质量比值为（1.5-2.5）,所述高密度聚乙烯的密度为0.935- 0.945g/cm3。
本发明的有益之处在于：本发明的应用于沙漠地区高等级公路的沥青，采用阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂对基质沥青进行改性，从而达到耐高低温，阻燃抑烟的技术效果。其中阻燃改性剂的主要成分为氢氧化铝、氢氧化镁、片状高分子塑粒和二乙烯三胺五乙酸铁-钠络合物；氢氧化铝和氢氧化镁具有非常好的耐高温性能；而片状高分子塑粒具有更好的延展性，相比于传统的层状矿物，阻燃抑烟效果好很多；二乙烯三胺五乙酸铁-钠络合物具有耐风沙腐蚀的效果；本发明的应用于沙漠地区高等级公路的沥青加入SBS改性剂可以显著提升沥青的耐高低温性能。
具体实施方式
实施例1
一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，包括以下步骤：
A、将加热搅拌罐中的基质沥青加热到178℃；
B、将阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为750rpm，搅拌时间75min；
C、进而利用胶体磨高速剪切35min，剪切转速为7500rpm，温度为225℃；
D、最终在成品罐中发育2.5h，即可。
所述的步骤B中，所述的阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂和基质沥青的重量比为6：3：13：100。
所述基质沥青为针入度6-8mm、软化点大于46℃的70号石油沥青。
所述的阻燃改性剂，由以下重量百分比的组份组成：
氢氧化铝 :13%
二乙烯三胺五乙酸铁-钠络合物 0.6%
聚丙烯酸钠 7%
片状高分子塑粒 52%
氢氧化镁 22%
阻燃聚酰胺66复合纤维 1.8%
丙二醇 余量。
所述的片状高分子塑粒的制备方法，参考中国发明专利CN102689374A中公开的片状高分子塑粒的制备方法。
所述的交联剂为过氧化二苯甲酰。
所述的SBS改性剂包括以下重量份：SBS基体 75份；高密度聚乙烯 18份和乙烯基双硬脂酸铵 6份。
所述SBS基体的平均相对分子质量为14-25万，所述SBS基体中苯乙烯与丁二烯的质量比值为（1.5-2.5）,所述高密度聚乙烯的密度为0.935- 0.945g/cm3。
实施例2
一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，包括以下步骤：
A、将加热搅拌罐中的基质沥青加热到180℃；
B、将阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为600rpm，搅拌时间90min；
C、进而利用胶体磨高速剪切30min，剪切转速为8000rpm，温度为220℃；
D、最终在成品罐中发育3h，即可。
所述的步骤B中，所述的阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂和基质沥青的重量比为3：5：8：100。
所述基质沥青为针入度6-8mm、软化点大于46℃的70号石油沥青。
所述的阻燃改性剂，由以下重量百分比的组份组成：
氢氧化铝 15%
二乙烯三胺五乙酸铁-钠络合物 0.5%
聚丙烯酸钠 8%
片状高分子塑粒 45%
氢氧化镁 25%
阻燃聚酰胺66复合纤维 1%
丙二醇 余量。
所述的片状高分子塑粒的制备方法，参考中国发明专利CN102689374A中公开的片状高分子塑粒的制备方法。
所述的交联剂为叔丁基过氧化氢。
所述的SBS改性剂包括以下重量份：SBS基体 80份；高密度聚乙烯 15份和乙烯基双硬脂酸铵 12份。
所述SBS基体的平均相对分子质量为14-25万，所述SBS基体中苯乙烯与丁二烯的质量比值为（1.5-2.5）,所述高密度聚乙烯的密度为0.935- 0.945g/cm3。
实施例3
一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，包括以下步骤：
A、将加热搅拌罐中的基质沥青加热到175℃；
B、将阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为800rpm，搅拌时间60min；
C、进而利用胶体磨高速剪切40min，剪切转速为6000rpm，温度为250℃；
D、最终在成品罐中发育2h，即可。
所述的步骤B中，所述的阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂和基质沥青的重量比为8：2：15：100。
所述基质沥青为针入度6-8mm、软化点大于46℃的70号石油沥青。
所述的阻燃改性剂，由以下重量百分比的组份组成：
氢氧化铝 12%
二乙烯三胺五乙酸铁-钠络合物 0.8%
聚丙烯酸钠 5%
片状高分子塑粒 55%
氢氧化镁 18%
阻燃聚酰胺66复合纤维 2%
丙二醇 余量。
所述的片状高分子塑粒的制备方法，参考中国发明专利CN102689374A中公开的片状高分子塑粒的制备方法。
所述的交联剂为叔丁基过氧化氢和过氧化二异丙苯重量比为3:1的组合。
所述的SBS改性剂包括以下重量份：SBS基体 60份；高密度聚乙烯 25份和乙烯基双硬脂酸铵 5份。
所述SBS基体的平均相对分子质量为14-25万，所述SBS基体中苯乙烯与丁二烯的质量比值为（1.5-2.5）,所述高密度聚乙烯的密度为0.935- 0.945g/cm3。
对比例1
将实施例1中的片状高分子塑粒去除，其余配比和制备方法不变。
对比例2
将实施例1中的片状高分子塑粒替换为蒙脱土，其余配比和制备方法不变。
以下对本发明实施例1-3和对比例1-2的沥青进行阻燃性能检测，得到如下检测数据。
表1：沥青的阻燃性能检测数据；
极限氧指数 烟密度
实施例1 35 8
实施例2 33 10
实施例3 35 7
对比例1 26 98
对比例2 30 42
由以上检测数据可以知道，本发明的沥青的阻燃性能非常好，且烟密度非常低，基本可以达到无烟的标准。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将加热搅拌罐中的基质沥青加热到175-180℃；
B、将阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为600-800rpm，搅拌时间60-90min；
C、进而利用胶体磨高速剪切30-40min，剪切转速为6000-8000rpm，剪切温度为220-250℃；
D、最终在成品罐中发育2-3h，即可；
所述的步骤B中，所述的阻燃改性剂、交联剂及SBS改性剂和基质沥青的重量比为（3-8）：（2-5）：（8-15）：100。
2.如权利要求1所述的应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，其特征在于，所述基质沥青为针入度6-8mm、软化点大于46℃的70号石油沥青。
3. 如权利要求1所述的应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，其特征在于，所述的阻燃改性剂，由以下重量百分比的组份组成：
氢氧化铝 12-15%
二乙烯三胺五乙酸铁-钠络合物 0.5-0.8%
聚丙烯酸钠 5-8%
片状高分子塑粒 45-55%
氢氧化镁 18-25%
阻燃聚酰胺66复合纤维 1-2%
丙二醇 余量。
4.如权利要求1所述的应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，其特征在于，所述的交联剂为过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯中的任意一种或者多种的组合。
5. 如权利要求1所述的应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，其特征在于，所述的SBS改性剂包括以下重量份：SBS基体 60-80份；高密度聚乙烯 15-25份和乙烯基双硬脂酸铵 5-12份。
6. 如权利要求5所述的应用于沙漠地区高等级公路的沥青的制备方法，其特征在于，所述SBS基体的平均相对分子质量为14-25万，所述SBS基体中苯乙烯与丁二烯的质量比值为（1.5-2.5）,所述高密度聚乙烯的密度为0.935- 0.945g/cm3。
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