CN112980204A - 一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，由下述重量份的原料制成：包括基质沥青60‑80份、橡塑橡胶20‑30份、改性剂1‑2份及稳定剂1.0‑1.5份。一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：1)：备料选材；2)：备料加工；3)：将基质沥青加热至热融状态，按比例缓慢加入中间料，搅拌使其混合均匀，得混合料；4)：将混合料加热至140‑160℃，快速剪切成颗粒料，即制备出温拌橡塑复合改性沥青。采用本发明配比按照本发明的制备方法制备出的橡塑复合改性沥青生产温度低，便于施工，使产品稳定性好，气味小，综合性能好；而且，由于生产温度低，不仅便于节能减耗，还便于提升输送辐射半径。

Description

一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及路面施工材料应用技术领域，特别涉及一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，多会以液体或半固体的石油形态存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。

沥青在铺筑路面使用过程中，主要使用的是由橡胶进行复合得到的改性沥青，而目前使用的铺筑路面沥青主要是第一代的现场混合沥青及第二代工厂化改性沥青，第一代现场混合沥青主要是采用沥青-橡胶，进行PE现场混合改性，第二代工厂化改性沥青主要是采用工厂化橡胶改性及橡胶SBS混合改性。

然而，在实际使用过程中，第一代现场混合沥青及第二代工厂化改性沥青存在加工困难、设备单一、产品稳定性差、施工温度过高、臭气大和综合性能不佳的缺点，运输覆盖面积小，不便于长途运输施工，限制了沥青的地域使用范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青及其制备方法，该制备方法制备的温拌橡塑复合改性沥青便于施工，产品稳定性好，施工温度低，气味小，综合性能极佳，便于提升输送辐射半径，增加输送辐射面积，增大沥青的使用范围，减少沥青搅拌站的设立，减少成本。

为了解决上述技术问题，本发明的方案为：

一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，由下述重量份的原料制成：包括基质沥青60-80份、橡塑橡胶20-30份、改性剂1-2份及稳定剂1.0-1.5份。

由下述重量份的原料制成：包括基质沥青65-75份、橡塑橡胶23-27份、改性剂1.3-1.7份及稳定剂1.1-1.4份。

由下述重量份的原料制成：包括基质沥青70份、橡塑橡胶25份、改性剂1.5份及稳定剂1.25份。

所述橡塑橡胶由下述重量份的原料制成：橡胶颗粒10-25份及塑料3-8份。

所述橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料。

所述塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且所述聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料。

所述改性剂由下述重量份的原料制成：相容剂2-10份、交联剂0-5份及活化剂1-5份。

所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、酰亚胺型相容剂及异氰酸酯型相容剂中的一种或几种的混合物，所述交联剂选自过氧化二异丙苯及烷基苯酚甲醛树脂中的一种或几种的混合物，所述活化剂选自活化剂是硬脂酸、氧化锌中的一种或两种的混合物。

所述稳定剂选自硬脂酸、氧化锌、含氟表面活性剂中的一种或几种的混合物。

一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：

1)：备料选材：选橡塑橡胶、改性剂、稳定剂及基质沥青，做备料使用；

2)：备料加工：将橡塑橡胶粉碎加工，得橡胶颗粒，将橡胶颗粒、改性剂及稳定剂按照比例进行混配，得中间料；

3)：将基质沥青加热至热融状态，按比例缓慢加入中间料，搅拌使其混合均匀，得混合料；

4)：将混合料加热至140-160℃，快速剪切成颗粒料，即制备出温拌橡塑复合改性沥青。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明由于橡塑橡胶由橡胶颗粒及塑料，且橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料，塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料，从而使得橡塑橡胶杂质较少，且不老化，进而保证橡塑橡胶的稳定性，进而提升温拌橡塑复合改性沥青的稳定性。而且，橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料，聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料，能够便于废弃物进行重新利用，有助于减少白色垃圾的排放，有助于环保。

与传统SBS改性沥青相比，本申请的改性沥青黏度更大，与集料粘附性能更强：老化后针入度比更高，耐老化性能更好。而且，相比传统的SBS改性沥青混合料，两种型号的稳定型橡塑改性沥青混合料的高温性能更加突出，可提高30％-40％；低温抗酸性能提升更加明显，可提高50-80％。

并且，采用本发明配比按照本发明的制备方法制备出的橡塑复合改性沥青生产温度低，便于施工，使产品稳定性好，气味小，综合性能好；而且，由于生产温度低，不仅便于节能减耗，还便于提升输送辐射半径，增大输送辐射面积，扩大沥青的使用范围，减少沥青搅拌站的设立，减少成本。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一：一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，由下述重量份的原料制成：包括基质沥青60份、橡塑橡胶30份、改性剂2份及稳定剂1.5份。

所述橡塑橡胶由下述重量份的原料制成：橡胶颗粒10-25份及塑料3-8份。

所述橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料。

所述塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且所述聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料。

所述改性剂由下述重量份的原料制成：相容剂2-10份、交联剂0-5份及活化剂1-5份。

所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、酰亚胺型相容剂及异氰酸酯型相容剂中的一种或几种的混合物，所述交联剂选自过氧化二异丙苯及烷基苯酚甲醛树脂中的一种或几种的混合物，所述活化剂选自活化剂是硬脂酸、氧化锌中的一种或两种的混合物。

所述稳定剂选自硬脂酸、氧化锌、含氟表面活性剂中的一种或几种的混合物。

实施例二：一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，由下述重量份的原料制成：包括基质沥青80份、橡塑橡胶20份、改性剂1份及稳定剂1.0份。

所述橡塑橡胶由下述重量份的原料制成：橡胶颗粒10-25份及塑料3-8份。

所述橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料。

所述塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且所述聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料。

所述改性剂由下述重量份的原料制成：相容剂2-10份、交联剂0-5份及活化剂1-5份。

所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、酰亚胺型相容剂及异氰酸酯型相容剂中的一种或几种的混合物，所述交联剂选自过氧化二异丙苯及烷基苯酚甲醛树脂中的一种或几种的混合物，所述活化剂选自活化剂是硬脂酸、氧化锌中的一种或两种的混合物。

所述稳定剂选自硬脂酸、氧化锌、含氟表面活性剂中的一种或几种的混合物。

实施例三：一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，由下述重量份的原料制成：包括基质沥青65份、橡塑橡胶27份、改性剂1.7份及稳定剂1.4份。

所述橡塑橡胶由下述重量份的原料制成：橡胶颗粒10-25份及塑料3-8份。

所述橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料。

所述塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且所述聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料。

所述改性剂由下述重量份的原料制成：相容剂2-10份、交联剂0-5份及活化剂1-5份。

所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、酰亚胺型相容剂及异氰酸酯型相容剂中的一种或几种的混合物，所述交联剂选自过氧化二异丙苯及烷基苯酚甲醛树脂中的一种或几种的混合物，所述活化剂选自活化剂是硬脂酸、氧化锌中的一种或两种的混合物。

所述稳定剂选自硬脂酸、氧化锌、含氟表面活性剂中的一种或几种的混合物。

实施例四：一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，由下述重量份的原料制成：包括基质沥青75份、橡塑橡胶23份、改性剂1.3份及稳定剂1.1份。

所述橡塑橡胶由下述重量份的原料制成：橡胶颗粒10-25份及塑料3-8份。

所述橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料。

所述塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且所述聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料。

所述改性剂由下述重量份的原料制成：相容剂2-10份、交联剂0-5份及活化剂1-5份。

所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、酰亚胺型相容剂及异氰酸酯型相容剂中的一种或几种的混合物，所述交联剂选自过氧化二异丙苯及烷基苯酚甲醛树脂中的一种或几种的混合物，所述活化剂选自活化剂是硬脂酸、氧化锌中的一种或两种的混合物。

所述稳定剂选自硬脂酸、氧化锌、含氟表面活性剂中的一种或几种的混合物。

实施例五：一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，由下述重量份的原料制成：包括基质沥青70份、橡塑橡胶25份、改性剂1.5份及稳定剂1.25份。

所述橡塑橡胶由下述重量份的原料制成：橡胶颗粒10-25份及塑料3-8份。

所述橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料。

所述塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且所述聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料。

所述改性剂由下述重量份的原料制成：相容剂2-10份、交联剂0-5份及活化剂1-5份。

所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、酰亚胺型相容剂及异氰酸酯型相容剂中的一种或几种的混合物，所述交联剂选自过氧化二异丙苯及烷基苯酚甲醛树脂中的一种或几种的混合物，所述活化剂选自活化剂是硬脂酸、氧化锌中的一种或两种的混合物。

所述稳定剂选自硬脂酸、氧化锌、含氟表面活性剂中的一种或几种的混合物。

上述实施例中，由于橡塑橡胶由橡胶颗粒及塑料，且橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料，塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料，从而使得橡塑橡胶杂质较少，且不老化，进而保证橡塑橡胶的稳定性，进而提升温拌橡塑复合改性沥青的稳定性。

而且，橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料，聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料，能够便于废弃物进行重新利用，有助于减少白色垃圾的排放，有助于环保。

改性剂材料的加入，加强了改性沥青混合料之间的相互作用力，使混合料结构更加稳定；

相容剂能促使不相容的两种聚合物有较好的相容性，达到稳定的共混物的助剂，避免改性沥青产生离析现象。

交联剂可以使2个或者更多的分子分别偶联从而使这些分子结合在一起，保证改性沥青之间的牢固性及强度。

活化剂的作用是在矿物表面生成促进捕收剂作用的薄膜，从而便于提升改性沥青之间的活性，保证改性沥青的正常胶结。

一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：

1)：备料选材：选橡塑橡胶、改性剂、稳定剂及基质沥青，做备料使用；

2)：备料加工：将橡塑橡胶粉碎加工，得橡胶颗粒，将橡胶颗粒、改性剂及稳定剂按照比例进行混配，得中间料；

3)：将基质沥青加热至热融状态，按比例缓慢加入中间料，搅拌使其混合均匀，得混合料；

4)：将混合料加热至140-160℃，快速剪切成颗粒料，即制备出温拌橡塑复合改性沥青。

采用本发明配比按照本发明的制备方法制备出的橡塑复合改性沥青，具有高强型橡塑改性沥青及增韧型橡塑改性沥青两种型号，相关检测数据如表1及表2，传统SBS改性沥青的相关指标如表3。

表1高强型橡塑改性沥青试验检测结果

表2增韧型橡塑改性沥青试验检测结果

表3SBS改性沥青试验检测结果

从上述表1至表3中的数据对比可以看出，与传统SBS改性沥青相比，本申请两种型号的改性沥青黏度更大，与集料粘附性能更强：老化后针入度比更高，耐老化性能更好。

采用本发明配比按照本发明的制备方法制备出的橡塑复合改性沥青用于混合料与传统的SBS改性沥青用于混合料路用性能的关键参数对比如表4所示。从表中数据可以看出：相比传统的SBS改性沥青混合料，两种型号的稳定型橡塑改性沥青混合料的高温性能更加突出，可提高30％-40％；低温抗酸性能提升更加明显，可提高50-80％。

表4橡塑改性沥青与SBS改性沥青混合料的参数对比表

并且，采用本发明配比按照本发明的制备方法制备出的橡塑复合改性沥青生产温度低，便于施工，使产品稳定性好，气味小，综合性能好；而且，由于生产温度低，不仅便于节能减耗，还便于提升输送辐射半径，增大输送辐射面积，扩大沥青的使用范围，减少沥青搅拌站的设立，减少成本。

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：由下述重量份的原料制成：包括基质沥青60-80份、橡塑橡胶20-30份、改性剂1-2份及稳定剂1.0-1.5份。

2.根据权利要求1所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：由下述重量份的原料制成：包括基质沥青65-75份、橡塑橡胶23-27份、改性剂1.3-1.7份及稳定剂1.1-1.4份。

3.根据权利要求2所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：由下述重量份的原料制成：包括基质沥青70份、橡塑橡胶25份、改性剂1.5份及稳定剂1.25份。

4.根据权利要求3所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：所述橡塑橡胶由下述重量份的原料制成：橡胶颗粒10-25份及塑料3-8份。

5.根据权利要求4所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：所述橡胶颗粒选自由未出厂的废旧轮胎制成的颗粒料。

6.根据权利要求4所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：所述塑料为聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物中的一种或多种的混合物，且所述聚苯乙烯、聚乙烯塑料、聚丙烯废塑及乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物均选自由厂区加工且未经使用过的材料。

7.根据权利要求3所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：所述改性剂由下述重量份的原料制成：相容剂2-10份、交联剂0-5份及活化剂1-5份。

8.根据权利要求7所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、酰亚胺型相容剂及异氰酸酯型相容剂中的一种或几种的混合物，所述交联剂选自过氧化二异丙苯及烷基苯酚甲醛树脂中的一种或几种的混合物，所述活化剂选自活化剂是硬脂酸、氧化锌中的一种或两种的混合物。

9.根据权利要求3所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青，其特征在于：所述稳定剂选自硬脂酸、氧化锌、含氟表面活性剂中的一种或几种的混合物。

10.根据权利要求1-9任一项所述的用于山区公路的温拌橡塑复合改性沥青的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)：备料选材：选橡塑橡胶、改性剂、稳定剂及基质沥青，做备料使用；

2)：备料加工：将橡塑橡胶粉碎加工，得橡胶颗粒，将橡胶颗粒、改性剂及稳定剂按照比例进行混配，得中间料；

3)：将基质沥青加热至热融状态，按比例缓慢加入中间料，搅拌使其混合均匀，得混合料；

4)：将混合料加热至140-160℃，快速剪切成颗粒料，即制备出温拌橡塑复合改性沥青。