CN114133754A - 一种tpk脱硫胶粉/sbs复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青及其制备方法,本发明针对普通橡胶沥青性能不足的缺点,采用基质沥青、TPK脱硫胶粉、SBS以及稳定剂等材料设计出了一种经济型、性能平衡的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,具有高低温性能俱佳、粘度合适以及储存稳定性较好的优点。
Description
技术领域
本发明属于道路建筑材料领域,涉及橡胶粉改性沥青,具体涉及一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青及其制备方法。
背景技术
橡胶沥青具有优良的高温抗车辙、低温抗开裂、良好的耐久性、降低路面噪音,以及有效回收利用废旧轮胎资源等一系列环保意义,已经被广泛应用于道路工程建设中。但是,在实际应用中发现,当胶粉掺量低时沥青改性效果不明显;而当胶粉掺量高时,改性沥青出现易离析、粘度大、施工温度高、施工难度大等一系列问题。因此,解决上述问题对橡胶沥青的进一步推广具有重大的工程价值和社会意义。
近年来,为了提高胶粉在沥青中的掺量,同时针对橡胶沥青容易离析、粘度较高、施工和易性能不足等问题;研究者们在胶粉脱硫再生领域进行了深入研究,并取得的丰硕的成果。但是,采用这种方式会降低橡胶沥青的高低温性能。另一方面,SBS是应用广泛且成熟的道路沥青改性剂,能同时显著提高沥青路面的高低温性能;但是SBS价格较高,使其应用受到限制。针对上述不足,采用被打断S-S键和C-S键的脱硫胶粉与SBS复合,使沥青与脱硫胶粉、SBS之间具有更好的相容性,一方面,脱硫胶粉降低了胶粉改性沥青的粘度,增加施工和易性,另一方面,脱硫胶粉的加入降低了SBS的掺加量,不仅降低成本,而且提高了改性沥青的高低温性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青及其制备方法,以克服橡胶沥青及脱硫胶粉改性沥青性能中存在的不足,本发明开发了一种经济型、性能平衡的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其具有高低温性能俱佳、粘度合适以及储存稳定性较好的优点,而且具有优异的施工和易性。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,以重量份计,包括以下原料:基质沥青78~83份,TPK脱硫胶粉13~17份,SBS 1~3份,稳定剂0.1~0.8份,增溶剂0.1~0.8份和抗老化剂0.1~0.8份。
进一步地,以重量份计,包括以下原料:基质沥青80~82份,TPK脱硫胶粉15~16份,SBS 1.5~2份,稳定剂0.3~0.7份,增溶剂0.3~0.7份和抗老化剂0.3~0.6份。
进一步地,以重量份计,包括以下原料:基质沥青81份,TPK脱硫胶粉15.5份,SBS1.8份,稳定剂0.6份,增溶剂0.6份和抗老化剂0.5份。
进一步地,所述基质沥青为高富牌基质沥青、茂名牌基质沥青、壳牌牌基质沥青、泰普克牌基质沥青、东油牌基质沥青和埃索牌基质沥青中的至少一种;优选的,所述基质沥青为东油牌基质沥青;进一步优选的,所述基质沥青为东油牌70#基质沥青;所述东油70#基质沥青,软化点为45℃,25℃针入度为71(0.1mm),15℃延度为150cm。
进一步地,以重量份计,所述TPK脱硫胶粉包括以下原料:胶粉86.5份,脱硫剂TPK8份,煤焦油5份和抗老化剂0.5份。
进一步地,所述胶粉采用废旧轮胎通过常温破碎法获得,所述胶粉的细度为30目~80目,所述胶粉中天然橡胶质量分数为60%~65%;所述脱硫剂TPK的比重为1.02~1.15;所述抗老化剂为对苯二胺类抗老化剂,比重为1.29~1.33,熔点为110℃~120℃;所述煤焦油的比重为1.17~1.24,沸点为360~390℃。
进一步地,所述SBS为线型和星型中的至少一种;优选的,所述SBS为线性SBS;进一步优选的,所述SBS为1301型;所述1301型SBS的S/B嵌段比为30:70,分子量为8万~10万。
进一步地,所述稳定剂为无水氯化钙,所述无水氯化钙为分析纯,且细度为800目~1000目;所述增溶剂为烷基酚类化合物;所述抗老化剂为N2异丙基2N′2苯基对苯二胺,比重为1.25~1.35,熔点为105℃~115℃。
一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,包括以下步骤:
1)按重量份数分别称量各原料;
2)将基质沥青于140℃~170℃温度下加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在250r/min~300r/min的搅拌速率下依次加入SBS、稳定剂和抗老化剂,在添加完成后5min之内将温度升至160℃~170℃并保持25min~30min;
3)将步骤2)得到的搅拌均匀的沥青于170℃~180℃温度下溶胀30min~40min;
4)将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min~4500r/min,将温度控制在170℃~190℃,剪切45min~60min后取出;
5)将剪切好的SBS改性沥青于170℃~180℃温度下发育30min~40min;
6)将发育好的SBS改性沥青置于加热设备上,并在300r/min~400r/min的搅拌下加入TPK脱硫胶粉,在添加完成后5min之内将温度升至165℃~175℃并保持20min~30min;
7)将步骤6)的产物移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min~4500r/min,将温度控制在180℃~190℃,剪切45min~60min后取出;
8)将步骤7)的产物放入175℃~185℃烘箱中发育30min~40min,即得到TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青。
进一步地,所述TPK脱硫胶粉的制备过程如下:
1)以重量份计,称取以下原料:胶粉86.5份,脱硫剂TPK8份,煤焦油5份和抗老化剂0.5份;
2)将煤焦油和脱硫剂TPK于常温条件下搅拌10min~15min,得到物料A。
3)将胶粉、物料A和抗老化剂依次投入开合式密炼机中加热混合,于60℃~80℃条件下,搅拌15min~20min;放下密炼机压锤,封闭密炼机,升温至140℃~170℃,搅拌反应25min~30min;逐渐降至室温,停止搅拌,得到TPK脱硫胶粉。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
(1)本发明针对普通橡胶沥青及脱硫胶粉改性沥青存在的缺点,采用基质沥青、TPK脱硫胶粉、SBS、稳定剂、增溶剂以及抗老化剂等材料设计出了一种经济型、性能平衡的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其具有高低温性能俱佳、粘度合适以及储存稳定性较好的优点。本发明采用机械力化学法对胶粉进行脱硫处理,提高了胶粉表面粗糙度与活性,改善了胶粉与沥青的相容性、降低了橡胶沥青的粘度从而改善了施工和易性,同时,增溶剂可以在低温改性温度(140℃~160℃)的条件下有效增加胶粉在沥青中的溶解度,具有提高溶解效果的作用;在胶粉改性沥青中添加SBS,在稳定剂的作用下,胶粉与SBS之间形成的交联网状结构更加牢固,防止橡胶粉与SBS聚沉,增强橡胶粉改性沥青的相容性从而减小离析,改善改性沥青的高温性能,在综合性能相同的条件下胶粉的添加减小了SBS掺量,降低了SBS改性沥青的生产成本;抗老化剂在胶粉-SBS复合改性沥青的后期服役过程中起到优良的防护效果。
(2)本发明提供的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法具有所需设备简单、制备过程清晰易懂、制备成本低廉以及可大规模生产的特点;同时该方法可以最大限度地发挥每一种材料的作用,降低制备过程中的材料的性能损失,提高TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的综合性能,得到高性能、经济、环保的改性沥青。
具体实施方式
下面对本发明做进一步描述。
除特别说明外,本发明的原料、试剂、设备均市售可得。
一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,包括以下重量份的组分:基质沥青78~83份,TPK脱硫胶粉13~17份,SBS 1~3份,稳定剂0.1~0.8份,增溶剂0.1~0.8份和抗老化剂0.1~0.8份;优选的,所述TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青包括以下重量份的组分:基质沥青80~82份,TPK脱硫胶粉15~16份,SBS 1.5~2份,稳定剂0.3~0.7份,增溶剂0.3~0.7份和抗老化剂0.3~0.6份;进一步优选的,所述TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青包括以下重量份的组分:基质沥青81份,TPK脱硫胶粉15.5份,SBS 1.8份,稳定剂0.6份,增溶剂0.6份和抗老化剂0.5份。
其中,原材料规格如下:
所述基质沥青为高富牌基质沥青、茂名牌基质沥青、壳牌牌基质沥青、泰普克牌基质沥青、东油牌基质沥青和埃索牌基质沥青中的至少一种;优选的,所述基质沥青为东油牌基质沥青;进一步优选的,所述基质沥青为东油牌70#基质沥青,所述东油70#基质沥青,软化点为45℃,25℃针入度为71(0.1mm),15℃延度为150cm,所述TPK脱硫胶粉通过机械力-化学法制备,所述TPK脱硫胶粉的原料胶粉选用斜交天然橡胶含量较高的废旧轮胎通过常温破碎法获得的橡胶粉,所述胶粉的细度为30目~80目,天然橡胶含量为65wt%。
所述机械力-化学法制备过程为:
1)按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
2)将煤焦油和脱硫剂TPK投入混合搅拌机,于常温条件下搅拌10min~15min,得到物料A。
3)将胶粉、物料A和抗老化剂依次投入开合式密炼机中加热混合,于60℃~80℃条件下,缓慢搅拌15min~20min;放下密炼机压锤,封闭密炼机,升温至140℃~170℃,快速搅拌反应25min~30min;逐渐降至室温,停止搅拌,得到TPK脱硫胶粉。
所述机械力-化学法制备过程中原材料包括以下重量份的组分:胶粉86.5份,脱硫剂TPK8份,煤焦油5份和抗老化剂0.5份。所述脱硫剂TPK,购自天津泰瑞克有限公司,呈黄色半透明粘稠液体,比重为1.02~1.15。所述抗老化剂为对苯二胺类抗老化剂,比重为1.29~1.33,熔点为110℃~120℃。所述煤焦油为市售,呈液态,比重为1.17~1.24,沸点为360~390℃。所述开合式密炼机为东莞市昶丰机械科技有限公司提供的容量为1L密炼机;所述SBS为线型和星型中的至少一种;优选的,所述SBS为线性SBS;进一步优选的,所述SBS为1301型。所述1301型SBS,由中国石化集团巴陵石化公司生产,S/B嵌段比为30:70,非充油产品,分子量为8万~10万。所述稳定剂为无机稳定剂无水氯化钙,分析纯,细度为800目~1000目。所述增溶剂为烷基酚类化合物,本发明中,所述增溶剂具有提高橡胶粉在沥青中溶解度的作用。所述抗老化剂为抗老化剂4010NA(产品名称)(N2异丙基2N′2苯基对苯二胺),比重为1.25~1.35,熔点为105℃~115℃。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是实施例的说明,旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明,本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在以下的实施实例中,采用了未处理胶粉改性沥青、TPK脱硫胶粉改性沥青、SBS改性沥青和本发明进行对比试验。
对比例1
未处理胶粉改性沥青
本对比例给出的未处理胶粉改性沥青以重量份数计,由以下原料组成:基质沥青84份,胶粉16份。
上述未处理胶粉改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下缓慢加入未处理胶粉。在添加过程中将温度升至160℃并保持20min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入160℃烘箱中溶胀45min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切60min后取出;
步骤五、将制备好的未处理胶粉改性沥青放入170℃烘箱中发育40min,即得到需制备的未处理胶粉改性沥青。
对比例2
TPK脱硫胶粉改性沥青
本对比例给出的TPK脱硫胶粉改性沥青以重量份数计,由以下原料组成:基质沥青83份,TPK脱硫胶粉16份,稳定剂0.5份和抗老化剂0.5份。
上述活化橡胶粉改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下缓慢加入TPK脱硫胶粉、稳定剂和抗老化剂。在添加过程中将温度升至160℃并保持20min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入170℃烘箱中溶胀30min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切60min后取出;
步骤五、将剪切好的TPK脱硫胶粉改性沥青放入170℃烘箱中发育40min,即得到需制备的TPK脱硫胶粉改性沥青。
对比例3
本对比例给出的SBS改性沥青以重量份数计,由以下原料组成:基质沥青96.6份,SBS2.2份,稳定剂0.6份和抗老化剂0.6份。
上述SBS改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下缓慢加入SBS、稳定剂和抗老化剂。在添加过程中将温度升至160℃并保持20min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入170℃烘箱中溶胀30min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切1h后取出;
步骤五、将剪切好的SBS改性沥青放入170℃烘箱中发育40min,即得到需制备的SBS改性沥青。
实施例1
本实施例给出的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青以重量份数计,由以下原材料组成:基质沥青78份,TPK脱硫胶粉13份,SBS 1份,稳定剂0.1份,增溶剂0.1份和抗老化剂0.1份。
上述TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下依次加入SBS、稳定剂和抗老化剂。在添加完成后5min之内将温度升至160℃并保持30min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入170℃烘箱中溶胀30min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切60min后取出;
步骤五、将剪切好的SBS改性沥青放入170℃烘箱中发育40min;
步骤六、将发育好的SBS改性沥青置于加热设备上,并在400r/min的搅拌下加入TPK脱硫胶粉。在添加完成后5min之内将温度升至170℃并保持30min;
步骤七、将搅拌好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在180℃,剪切60min后取出;
步骤八、将制备好的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青放入180℃烘箱中发育40min。即得到需制备的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青。
实施例2
本实施例与上述实施例1的差别仅在于各原材料的配比不同。本实施例给出的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青以重量份数计,由以下原材料组成:基质沥青83份,TPK脱硫胶粉17份,SBS3份,稳定剂0.8份,增溶剂0.8份和抗老化剂0.8份。
上述TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下依次加入SBS、稳定剂和抗老化剂。在添加完成后5min之内将温度升至160℃并保持30min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入170℃烘箱中溶胀30min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切60min后取出;
步骤五、将剪切好的SBS改性沥青放入170℃烘箱中发育40min;
步骤六、将发育好的SBS改性沥青置于加热设备上,并在400r/min的搅拌下加入TPK脱硫胶粉。在添加完成后5min之内将温度升至170℃并保持30min;
步骤七、将搅拌好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在180℃,剪切60min后取出;
步骤八、将制备好的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青放入180℃烘箱中发育40min。即得到需制备的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青。
实施例3
本实施例与上述实施例1的差别仅在于各原材料的配比不同。本实施例给出的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青以重量份数计,由以下原材料组成:基质沥青80份,TPK脱硫胶粉15份,SBS 1.5份,稳定剂0.3份,增溶剂0.3份和抗老化剂0.3份。
上述TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下依次加入SBS、稳定剂和抗老化剂。在添加完成后5min之内将温度升至160℃并保持30min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入170℃烘箱中溶胀30min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切60min后取出;
步骤五、将剪切好的SBS改性沥青放入170℃烘箱中发育40min;
步骤六、将发育好的SBS改性沥青置于加热设备上,并在400r/min的搅拌下加入TPK脱硫胶粉。在添加完成后5min之内将温度升至170℃并保持30min;
步骤七、将搅拌好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在180℃,剪切60min后取出;
步骤八、将制备好的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青放入180℃烘箱中发育40min。即得到需制备的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青。
实施例4
本实施例与上述实施例1的差别仅在于各原材料的配比不同。本实施例给出的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青以重量份数计,由以下原材料组成:基质沥青82份,TPK脱硫胶粉16份,SBS2.0份,稳定剂0.7份,增溶剂0.7份和抗老化剂0.7份。
上述TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下依次加入SBS、稳定剂和抗老化剂。在添加完成后5min之内将温度升至160℃并保持30min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入170℃烘箱中溶胀30min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切60min后取出;
步骤五、将剪切好的SBS改性沥青放入170℃烘箱中发育40min;
步骤六、将发育好的SBS改性沥青置于加热设备上,并在400r/min的搅拌下加入TPK脱硫胶粉。在添加完成后5min之内将温度升至170℃并保持30min;
步骤七、将搅拌好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在180℃,剪切60min后取出;
步骤八、将制备好的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青放入180℃烘箱中发育40min。即得到需制备的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青。
实施例5
本实施例与上述实施例1的差别仅在于各原材料的配比不同。本实施例给出的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青以重量份数计,由以下原材料组成:基质沥青81份,TPK脱硫胶粉15.5份,SBS1.8份,稳定剂0.6份,增溶剂0.6份和抗老化剂0.6份。
上述TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,按照以下步骤执行:
步骤一、按所述原材料的质量配比分别称量各原材料;
步骤二、将所述基质沥青置于150℃的烘箱中加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在300r/min的搅拌下依次加入SBS、稳定剂和抗老化剂。在添加完成后5min之内将温度升至160℃并保持30min;
步骤三、将搅拌均匀的沥青放入170℃烘箱中溶胀30min;
步骤四、将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在170℃,剪切60min后取出;
步骤五、将剪切好的SBS改性沥青放入170℃烘箱中发育40min;
步骤六、将发育好的SBS改性沥青置于加热设备上,并在400r/min的搅拌下加入TPK脱硫胶粉。在添加完成后5min之内将温度升至170℃并保持30min;
步骤七、将搅拌好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min左右,将温度控制在180℃,剪切60min后取出;
步骤八、将制备好的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青放入180℃烘箱中发育40min。即得到需制备的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青。
分别对上述对比例1~3和实施例1~5的胶粉改性沥青进行三大指标、粘度和储存稳定性试验,具体试验方法参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E-20-2011)执行。
具体参数如表1所示。
表1样品的各项性能测试结果
从表1可以看出本发明所得TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青高低温性能较对比例中未处理胶粉改性沥青、TPK脱硫胶粉改性沥青和SBS改性沥青有显著的提升,其中软化点均高于70℃,延度均高于20cm;并且,实施例1~5中的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的粘度降低,均低于对比例未处理胶粉改性沥青的粘度,较低的粘度可以降低施工温度,减小施工难度;同时,实施例1~5中的TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的48h软化点差值均低于1℃,说明其具有优异的储存稳定性,活化胶粉与沥青之间的相容性得到改善。
总之,本发明通过对胶粉进行活化处理,提高了胶粉表面粗糙度与活性,改善胶粉与沥青的相容性、降低橡胶沥青的粘度从而改善施工和易性;同时通过与SBS复合改性有效改善沥青高低温性能,且有效解决了改性沥青存储稳定性差的难题。
由技术常识可知,本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (10)
1.一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,以重量份计,包括以下原料:基质沥青78~83份,TPK脱硫胶粉13~17份,SBS 1~3份,稳定剂0.1~0.8份,增溶剂0.1~0.8份和抗老化剂0.1~0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,以重量份计,包括以下原料:基质沥青80~82份,TPK脱硫胶粉15~16份,SBS 1.5~2份,稳定剂0.3~0.7份,增溶剂0.3~0.7份和抗老化剂0.3~0.6份。
3.根据权利要求1所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,以重量份计,包括以下原料:基质沥青81份,TPK脱硫胶粉15.5份,SBS 1.8份,稳定剂0.6份,增溶剂0.6份和抗老化剂0.5份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,所述基质沥青为高富牌基质沥青、茂名牌基质沥青、壳牌牌基质沥青、泰普克牌基质沥青、东油牌基质沥青和埃索牌基质沥青中的至少一种;优选的,所述基质沥青为东油牌基质沥青;进一步优选的,所述基质沥青为东油牌70#基质沥青;所述东油70#基质沥青,软化点为45℃,25℃针入度为71(0.1mm),15℃延度为150cm。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,以重量份计,所述TPK脱硫胶粉包括以下原料:胶粉86.5份,脱硫剂TPK8份,煤焦油5份和抗老化剂0.5份。
6.根据权利要求5所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,所述胶粉采用废旧轮胎通过常温破碎法获得,所述胶粉的细度为30目~80目,所述胶粉中天然橡胶质量分数为60%~65%;所述脱硫剂TPK的比重为1.02~1.15;所述抗老化剂为对苯二胺类抗老化剂,比重为1.29~1.33,熔点为110℃~120℃;所述煤焦油的比重为1.17~1.24,沸点为360~390℃。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,所述SBS为线型和星型中的至少一种;优选的,所述SBS为线性SBS;进一步优选的,所述SBS为1301型;所述1301型SBS的S/B嵌段比为30:70,分子量为8万~10万。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,其特征在于,所述稳定剂为无水氯化钙,所述无水氯化钙为分析纯,且细度为800目~1000目;所述增溶剂为烷基酚类化合物;所述抗老化剂为N2异丙基2N′2苯基对苯二胺,比重为1.25~1.35,熔点为105℃~115℃。
9.权利要求1-3任一项所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按重量份数分别称量各原料;
2)将基质沥青于140℃~170℃温度下加热至流动状态,取出后置于加热设备上,并在250r/min~300r/min的搅拌速率下依次加入SBS、稳定剂和抗老化剂,在添加完成后5min之内将温度升至160℃~170℃并保持25min~30min;
3)将步骤2)得到的搅拌均匀的沥青于170℃~180℃温度下溶胀30min~40min;
4)将溶胀好的沥青移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min~4500r/min,将温度控制在170℃~190℃,剪切45min~60min后取出;
5)将剪切好的SBS改性沥青于170℃~180℃温度下发育30min~40min;
6)将发育好的SBS改性沥青置于加热设备上,并在300r/min~400r/min的搅拌下加入TPK脱硫胶粉,在添加完成后5min之内将温度升至165℃~175℃并保持20min~30min;
7)将步骤6)的产物移至高速剪切设备下,逐步将剪切速率增加至4000r/min~4500r/min,将温度控制在180℃~190℃,剪切45min~60min后取出;
8)将步骤7)的产物放入175℃~185℃烘箱中发育30min~40min,即得到TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青。
10.根据权利要求9所述的一种TPK脱硫胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法,其特征在于,所述TPK脱硫胶粉的制备过程如下:
1)以重量份计,称取以下原料:胶粉86.5份,脱硫剂TPK8份,煤焦油5份和抗老化剂0.5份;
2)将煤焦油和脱硫剂TPK于常温条件下搅拌10min~15min,得到物料A;
3)将胶粉、物料A和抗老化剂依次投入开合式密炼机中加热混合,于60℃~80℃条件下,搅拌15min~20min;放下密炼机压锤,封闭密炼机,升温至140℃~170℃,搅拌反应25min~30min;逐渐降至室温,停止搅拌,得到TPK脱硫胶粉。
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