CN113831746A - 一种增粘沥青 - Google Patents

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胡正新
沈菊男
石鹏程
朱雪华
白雪鹏
朱超
贾真
李爽
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
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    • C08F120/10—Esters
    • C08F120/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F120/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
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Abstract

本发明提供一种增粘沥青，其特征在于由基质沥青和聚甲基丙烯酸异辛酯组成。聚甲基丙烯酸异辛酯作为沥青增粘剂，不但可以溶胀和溶解于基质沥青中，不会产生离析现象，而且可以极大地提高沥青粘度，具有重大应用价值。

Description

一种增粘沥青
技术领域
本发明涉及沥青改性技术领域，具体涉及一种增粘沥青。
背景技术
随着我国交通事业的发展，沥青路面的使用越来越广泛。沥青路面主要由沥青、集料、矿粉等构成。沥青起到粘结剂的作用。沥青的性能将直接影响整个路面的质量。沥青的性能参数很多，如针入度、软化点、延度、粘度等，其中粘度是一个非常重要的参数。粘度反映了沥青抗剪切变形的能力。沥青粘度的增加可以提高沥青与集料之间的粘附性。研究表明，沥青粘度增大，将使得沥青混合料避免石料剥离、抵抗水毁能力大大提高，同时避免载荷破坏、抗车辙能力也大大提高。
目前提高沥青粘度的主要方法是在沥青中掺加橡胶SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)粉末，即SBS改性，但是SBS橡胶价格比较昂贵，生产成本比较高；其次，SBS改性沥青为非均相体系，SBS因密度较大而易于沉降离析，改性沥青储存稳定性比较差。针对以上问题，采用以橡胶粉部分替代SBS，即形成SBS/橡胶粉双改性沥青，或者在SBS基础上添加碳纳米管，即碳纳米管/SBS复合改性沥青等应运而生，都实现了降低SBS用量的作用，但由于改性添加剂(橡胶粉和碳纳米管)本身在沥青中不溶解、易于沉降，使得双改性或复合改性沥青的沉降离析问题更加严重了。市场需要一类溶解性好、不会沉降的沥青增粘剂。
发明内容
本发明提供一种增粘沥青，采用聚甲基丙烯酸异辛酯为沥青增粘剂，该增粘剂不但可以溶胀和溶解于基质沥青中，不会出现离析问题，而且能够极大地提高沥青的粘度。
本发明提供的技术方案是：
一种增粘沥青，其特征在于，由基质沥青和聚甲基丙烯酸异辛酯组成，制备过程为：(1)聚甲基丙烯酸异辛酯的制备：将甲基丙烯酸异辛酯和偶氮二异丁腈混合液滴加到微沸水中，滴加完毕后保持微沸反应3小时，最后将聚合物取出，剪成小块，于105℃烘箱中烘干，得到聚甲基丙烯酸异辛酯固体；(2)增粘沥青的制备：在烧杯中称取基质沥青和聚甲基丙烯酸异辛酯，于110℃搅拌混和16小时，得到增粘沥青。
当聚甲基丙烯酸异辛酯添加质量为沥青质量的3％-7％时，增粘沥青的60℃动力粘度达基质沥青的5.77-7.41倍，增粘效果显著。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不限于本发明。
实验所用沥青为韩国双龙70号基质沥青。
沥青动力粘度采用真空减压毛细管法按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行。
实施例1
聚甲基丙烯酸异辛酯的制备过程如下：在一只100毫升小烧杯中称取甲基丙烯酸异辛酯20.0g，加入偶氮二异丁腈0.08g，搅拌溶解。另取一只400毫升烧杯，加水200毫升左右，用电炉加热至沸，并保持微沸。将甲基丙烯酸异辛酯和偶氮二异丁腈混合液慢慢滴加到微沸水中，大约半小时滴完，聚合液漂浮在液面上，体系保持微沸反应3小时，最后在水面上形成半透明状聚合物。将聚合物取出，剪成小块，放在聚四氟乙烯平板上，然后放入105℃烘箱中烘干，得到聚甲基丙烯酸异辛酯固体。
实施例2
在100毫升小烧杯中称取基质沥青20.0g和聚甲基丙烯酸异辛酯0.60g，置于110℃烘箱中加热，待基质沥青熔融后用不锈钢搅拌棒搅拌，每隔15分钟搅拌一次，每次搅拌约2分钟，该操作持续16小时，最后得到均匀的增粘沥青。用真空减压毛细管法测定该增粘沥青的动力粘度，得60℃动力粘度为1900Pa·s。该增粘沥青60℃动力粘度是基质沥青(329Pa·s)的5.77倍。其它温度下的动力粘度数据列于汇总表中。
实施例3
在100毫升小烧杯中称取基质沥青20.0g和聚甲基丙烯酸异辛酯1.00g，置于110℃烘箱中加热，待基质沥青熔融后用不锈钢搅拌棒搅拌，每隔15分钟搅拌一次，每次搅拌约2分钟，该操作持续16小时，最后得到均匀的增粘沥青。用真空减压毛细管法测定该增粘沥青的动力粘度，得60℃动力粘度为2325Pa·s。该增粘沥青60℃动力粘度是基质沥青(329Pa·s)的7.06倍。其它温度下的动力粘度数据列于汇总表中。
实施例4
在100毫升小烧杯中称取基质沥青20.0g和聚甲基丙烯酸异辛酯1.20g，置于110℃烘箱中加热，待基质沥青熔融后用不锈钢搅拌棒搅拌，每隔15分钟搅拌一次，每次搅拌约2分钟，该操作持续16小时，最后得到均匀的增粘沥青。用真空减压毛细管法测定该增粘沥青的动力粘度，得60℃动力粘度为2108Pa·s。该增粘沥青60℃动力粘度是基质沥青(329Pa·s)的6.41倍。其它温度下的动力粘度数据列于汇总表中。
实施例5
在100毫升小烧杯中称取基质沥青20.0g和聚甲基丙烯酸异辛酯1.40g，置于110℃烘箱中加热，待基质沥青熔融后用不锈钢搅拌棒搅拌，每隔15分钟搅拌一次，每次搅拌约2分钟，该操作持续16小时，最后得到均匀的增粘沥青。用真空减压毛细管法测定该增粘沥青的动力粘度，得60℃动力粘度为2438Pa·s。该增粘沥青60℃动力粘度是基质沥青(329Pa·s)的7.41倍。其它温度下的动力粘度数据列于汇总表中。
对比例1
用真空减压毛细管法测定基质沥青的动力粘度，得60℃动力粘度为329Pa·s。其它温度下的动力粘度数据列于汇总表中。
表 实施例2-5和对比例1的实验结果汇总
Figure BSA0000253580440000031
注：聚甲基丙烯酸异辛酯添加量为聚甲基丙烯酸异辛酯相对基质沥青质量百分数，即聚甲基丙烯酸异辛酯质量/基质沥青质量
由表可见，基质沥青在添加聚甲基丙烯酸异辛酯后，动力粘度有极大提升。聚甲基丙烯酸异辛酯添加量为3％(实施例2)和5％(实施例3)比较，添加5％的增粘沥青粘度更高些。进一步增加添加量至6％(实施例4)和7％(实施例5)，粘度略有波动，但相对5％(实施例3)变化并不大，说明添加量在5％左右是比较经济的。
具体以60℃动力粘度进行比较，3％(实施例2)、5％(实施例3)、6％(实施例4)、7％(实施例5)四种增粘沥青的动力粘度分别是基质沥青(对比例1)的5.77倍、7.06倍、6.41倍、7.41倍，增粘效果十分显著。

Claims (1)

1.一种增粘沥青，其特征在于，由基质沥青和聚甲基丙烯酸异辛酯组成，制备过程为：(1)聚甲基丙烯酸异辛酯的制备：将甲基丙烯酸异辛酯和偶氮二异丁腈混合液滴加到微沸水中，滴加完毕后保持微沸反应3小时，最后将聚合物取出，剪成小块，于105℃烘箱中烘干，得到聚甲基丙烯酸异辛酯固体；(2)增粘沥青的制备：在烧杯中称取基质沥青和聚甲基丙烯酸异辛酯，于110℃搅拌混和16小时，得到增粘沥青。
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