CN112500666A - 一种环保型彩色路面结合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型彩色路面结合料，其组分为：氢化石油树脂20‑45％，萜烯树脂20‑45％，环保芳烃油5‑10％，丁苯橡胶1‑9％，SBS 1‑9％，油性色浆2‑9％，抗氧化剂1‑3％。其制备方法为：将环保芳烃油加热到150‑170℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂后搅拌50‑70min；然后温度控制在150‑170℃，并加入丁苯橡胶、SBS后搅拌溶胀20‑40min；持续加热搅拌，加入油性色浆搅拌20‑30min；最后加入抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，进行取样检测，检测合格装入成品车。本发明制备方法简单，产品具有低挥发无毒害、色彩丰富、耐候性强，颜色持久等优点。
Description
技术领域
本发明涉及彩色路面建设领域，特别涉及一种环保型彩色路面结合料及其制备方法。
背景技术
随着我们国家经济建设的快速发展，各省市为了美化环境，展现城市的风貌，都设法在城市基础设施建设中让城市环境“绿起来”、城市道路“亮起来”，因此彩色路面应运而生，是城市现代化步伐中的一个重要标志，它对美化公共社区、点缀城市建筑及园林建筑、警示道路交通安全等社会公益事业具有广泛的实用性。
彩色路面结合料的力学性能和流变性能需要与一般的道路用重交沥青相同，彩色路面结合料路面的主要原理就是采用适于染色的沥青结合料，通过加入各种颜料使其具有所需要的颜色，同时通过采用彩色石料或者浅色石料，使其具有更长久的彩色效果，好的彩色路面结合料应当满足以下三方面的要求：粘结性能好；抗车辙性能好；抗水损害性能好。
现有技术存在如下缺陷：①使用现有材料摊铺彩色路面施工成型后，均出现变色问题，浅色色彩尤为严重。②耐候性差，施工完成后1个月左右会出现掉色问题。③现在市面上的彩色路面结合材料参差不齐，普遍质量较差，不仅造成资源浪费造成经济损失，严重的存在VOC超标，含有害物质，危害群众身体健康。
因此，如何提供一种具有低挥发无毒害、色彩充分、耐候性强、颜色持久等优点的彩色路面结合料是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种环保型彩色路面结合料及其制备方法，由于本发明加入氢化石油树脂、萜烯树脂使得本发明产品耐紫外线、耐候性和耐水性能大大提高，并且原材料大部分为低毒或者无毒，产品更加环保。
一种环保型彩色路面结合料，包括以下重量百分比组分：氢化石油树脂20-45％，萜烯树脂20-45％，环保芳烃油5-10％，丁苯橡胶1-9％，SBS 1-9％，油性色浆2-9％，抗氧化剂1-3％。
优选地，包括以下重量百分比组分：氢化石油树脂30％，萜烯树脂45％，环保芳烃油10％，丁苯橡胶3％，SBS 3％，油性色浆7％，抗氧化剂2％。
本发明采用的环保芳烃油与高分子聚合物有很好的相容性，耐高温、低挥发，可以增强产品的抗风化、氧化、磨擦、衰老程度，并且价格低廉，低挥发、无毒无损人体健康；本发明采用的氢化石油树脂固化物具有良好的耐紫外线性能，耐老化不变色，并且具有非常好的柔软性、粘结性、耐水性、耐酸、耐碱等优点；萜烯树脂萜烯树脂在SBS系热溶胶中具有优良的相容性和耐候性及增粘效果。
同时，氢化石油树脂、萜烯树脂和SBS一定比例的复配使用有效提高了彩色结合料对集料的粘附能力，增强其抗水损害能力；SBS和SBR一定比例的复配使用有效提高了彩色结合料高温条件抗变形的能力和低温柔韧性；氢化石油树脂和抗氧剂一定比例的复配使用有效提高了彩色结合料的耐候性，尤其是抵抗紫外线辐射的耐老化的能力；油性色浆使用促进了颜色的均匀分散，有效提升了其色彩的耐久性。各组分依一定比例复配使用的综合作用有效提升了彩色结合料的耐老化性，增强了其冲击韧性；制备所得彩色结合料的贮存稳定性好，运输和储存过程不易离析、分散。
上述的一种环保型彩色路面结合料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述所述的重量百分比称取各组分，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到150-170℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂，然后搅拌50-70min；
(3)在所述步骤(2)反应结束后的液体中加入丁苯橡胶、SBS，继续搅拌溶胀20-40min；
(4)将所述步骤(3)溶胀完成后的液体中加入油性色浆，继续搅拌20-30min；
(5)在所述步骤(4)反应结束后的液体中加入抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，即得成品彩色路面结合料；
(6)将所述步骤(5)成品彩色路面结合料进行取样检测，将检测合格的成品彩色路面结合料装入成品车。
优选地，所述步骤(2)-(5)的搅拌温度维持在150-170℃。
优选地，所述步骤(2)-(4)的搅拌速度为600-800rpm/min。
本发明通过各组分依一定比例复配使用，确定本发明制备工艺的中的具体参数，例如：材料加入顺序、搅拌时间、搅拌温度等，从而保证了物质之间的相互反应，均匀分散，有效提升了彩色结合料的耐老化性，耐紫外性、耐水性等，同时制备所得彩色结合料的稳定性好。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明制备过程中提前加入油性色浆，油性色浆与载体参与反应，使得颜色参与反应，色彩更充分，更牢固，不会出现快速变色现象。
(2)本发明组分少，并且直接采用油性色浆，并不需要像传统传统工艺中加入颜料同时还需加入助剂、交联剂等一系列物质，工艺简单，缩短了制备时间，降低成本和耗能，易于在生产中推广。
(3)本发明加入氢化石油树脂使得本发明产品耐紫外线、耐水性能大大提高，不会出现耐候性差出现掉色现象。
(4)本发明使用的氢化石油树脂、萜烯树脂和环保芳烃油等原材料均为低毒或无毒材料，使得本发明产品具有低挥发、无毒无损人体健康的优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种环保型彩色路面结合料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取各组分原料，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到150-170℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂后，搅拌50-70min，温度维持在150-170℃，搅拌速度为600-800rpm/min；
(3)将所述步骤(2)反应结束后的液体加入丁苯橡胶、SBS，继续搅拌溶胀20-40min，温度维持在150-170℃，搅拌速度为600-800rpm/min；
(4)将所述步骤(3)溶胀完成后的液体中加入油性色浆，继续搅拌20-30min，温度维持在150-170℃，搅拌速度为600-800rpm/min；
(5)在所述步骤(4)反应结束后的液体中加入抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，温度维持在150-170℃，胶磨完成后即得成品彩色路面结合料；
(6)将所述步骤(5)成品彩色路面结合料进行取样检测，将检测合格的成品彩色路面结合料装入成品车。
实施例1-5
按表1中的重量百分比称取各组分原料。
表1：实施例1-5的各组分重量百分比(单位：％)
依照实施例1-5各组分原料重量百分比方案中拟定的配比用量，采用前述的相同的制备方法制得彩色结合料，并进行性能检测，具体如表2所示。
表2实施例1-5的检测结果
从表2中可以看出，基于前述各组分掺配比例和加工工艺，各实例的产品均优于JTG F40-2019对道路石油普通沥青的标准要求，大部分达到JTG F40-2019对聚合物改性沥青的标准要求。由实验数据可知实施例1-5产品的针入度指数PI、低温延度、弹性恢复性能以及抗老化性能都表现出了较优越的性能，根据质量变化可得出VOC含量均符合标准要求。
实施例6
一种环保型彩色路面结合料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)称取实施例3所述重量百分比的各组分原料，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到150℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂后，搅拌50min，温度维持在150℃，搅拌速度为600rpm/min；
(3)将所述步骤(2)反应结束后的液体中加入丁苯橡胶、SBS，继续搅拌溶胀20min，温度维持在150℃，搅拌速度为600rpm/min；
(4)将所述步骤(3)溶胀完成后的液体中加入油性色浆，继续搅拌20min，温度维持在150℃，搅拌速度为600rpm/min；
(5)在所述步骤(4)反应结束后的液体中加入抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，温度维持在150℃，研磨完成后得成品彩色路面结合料；
(6)将所述步骤(5)成品彩色路面结合料进行取样检测，将检测合格的成品彩色路面结合料装入成品车。
实施例7
一种环保型彩色路面结合料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)称取实施例3所述重量百分比的各组分原料，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到160℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂后，搅拌60min，温度维持在160℃，搅拌速度为700rpm/min；
(3)将所述步骤(2)反应结束后的液体加入丁苯橡胶、SBS，继续搅拌溶胀30min，温度维持在160℃，搅拌速度为700rpm/min；
(4)将所述步骤(3)溶胀完成后的液体中加入油性色浆，继续搅拌20min，温度维持在160℃，搅拌速度为700rpm/min；
(5)在所述步骤(4)反应结束后的液体中加入抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，温度维持在160℃，研磨完成后得成品彩色路面结合料；
(6)将所述步骤(5)成品彩色路面结合料进行取样检测，将检测合格的成品彩色路面结合料装入成品车。
实施例8
一种环保型彩色路面结合料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)称取实施例3所述重量百分比的各组分原料，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到170℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂后，搅拌60min，温度维持在170℃，搅拌速度为800rpm/min；
(3)将所述步骤(2)反应结束后的液体中加入丁苯橡胶、SBS，继续搅拌溶胀30min，温度维持在170℃，搅拌速度为800rpm/min；
(4)将所述步骤(3)溶胀完成后的液体中加入油性色浆，继续搅拌20min，温度维持在170℃，搅拌速度为800rpm/min；
(5)在所述步骤(4)反应结束后的液体中加入抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，温度维持在170℃，研磨完成后得成品彩色路面结合料；
(6)将所述步骤(5)成品彩色路面结合料进行取样检测，将检测合格的成品彩色路面结合料装入成品车。
对比例1
采用传统彩色路面结合料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)称取实施例3所述重量百分比的各组分原料，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到160℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂、丁苯橡胶、SBS、油性色浆、抗氧化剂后，搅拌溶解0.5-1h，温度维持在160℃，搅拌速度为700rpm/min，反应结束后即制备出彩色路面结合料。
对比例2
一种彩色路面结合料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)称取实施例3所述重量百分比的各组分原料，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到160℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂后，搅拌60min，温度维持在160℃，搅拌速度为700rpm/min；
(3)将所述步骤(2)反应结束后的液体加入丁苯橡胶、SBS，继续搅拌溶胀30min，温度维持在160℃，搅拌速度为700rpm/min；
(4)在所述步骤(3)反应结束后的液体中加入油性色浆、抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，温度维持在160℃，研磨完成后得成品彩色路面结合料；
实施例6-8、对比例1、对比例2的成品进行性能测试，检测结果见表3。
表3实施例6-8、对比例1、对比例2的检测结果
从表3中可以看出，实施例6、实施例7和实施例8通过本发明制备方法获得产品的针入度指数PI、低温延度、弹性恢复性能以及抗老化性能等较传统制备方法都表现出了较优越的性能，并且油性色浆的加入顺序也会影响颜色与结合料的牢固程度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种环保型彩色路面结合料，其特征在于，包括以下重量百分比组分：氢化石油树脂20-45％，萜烯树脂20-45％，环保芳烃油5-10％，丁苯橡胶1-9％，SBS 1-9％，油性色浆2-9％，抗氧化剂1-3％。
2.根据权利要求1所述的一种环保型彩色路面结合料，其特征在于，包括以下重量百分比组分：氢化石油树脂30％，萜烯树脂45％，环保芳烃油10％，丁苯橡胶3％，SBS 3％，油性色浆7％，抗氧化剂2％。
3.一种环保型彩色路面结合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按权利要求1或2所述的重量百分比称取各组分，备用；
(2)将环保芳烃油放入反应器中，加热到150-170℃时，依次加入氢化石油树脂、萜烯树脂，然后搅拌50-70min；
(3)在所述步骤(2)反应结束后的液体中加入丁苯橡胶、SBS，继续搅拌溶胀20-40min；
(4)将所述步骤(3)溶胀完成后的液体中加入油性色浆，继续搅拌20-30min；
(5)在所述步骤(4)反应结束后的液体中加入抗氧化剂，经胶体磨研磨2遍，即得成品彩色路面结合料；
(6)将所述步骤(5)成品彩色路面结合料进行取样检测，将检测合格的成品彩色路面结合料装车。
4.根据权利要求3所述的一种环保型彩色路面结合料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)-(5)的搅拌温度维持在150-170℃。
5.根据权利要求3所述的一种环保型彩色路面结合料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)-(4)的搅拌速度为600-800rpm/min。
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| CN113563783A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-29 | 大禹伟业(北京)国际科技有限公司 | 一种彩色水性非固化橡胶沥青防水涂料及其制备方法 |
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