CN114163830A - 一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法 - Google Patents
一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114163830A CN114163830A CN202111398393.2A CN202111398393A CN114163830A CN 114163830 A CN114163830 A CN 114163830A CN 202111398393 A CN202111398393 A CN 202111398393A CN 114163830 A CN114163830 A CN 114163830A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modifier
- phase
- mass
- asphalt
- direct
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及道路工程材料技术领域，具体涉及一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法。所述直投速溶型沥青改性剂包括溶胶相和骨架相，所述溶胶相与骨架相的质量比例为1:1‑4；所述溶胶相包含20‑70质量份的黏弹改性剂、10‑30质量份的软段解缠剂、5‑15质量份的硬段解缠剂、2‑10质量份的界面扩散剂以及5‑10质量份的溶剂；所述骨架相为42‑540质量份的半结晶聚合物。本发明可以大幅改善溶胶相中粘弹改性剂的分子聚集态结构，从而使其在拌缸中与热集料短期作用下可迅速熔化，有效实现对沥青改性；另一方面，在溶胶相外部包覆常温下为固体、高温下可迅速熔化的固定相，形成的复合结构完美解决了因溶胶相常温下呈粘稠膏状而无法生产、存储、运输及投放的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程材料技术领域，具体涉及一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法。
背景技术
目前聚合物改性沥青的制备方法主要有湿法预制和干法直投两种。虽然用于改性沥青的聚合物种类繁多，但其中85％以上的改性沥青都是采用SBS弹性体。湿法制备的SBS改性沥青高低温性能优越、批次间性能稳定，但同时存在制备周期长、生产能耗大、长期储存易离析等问题。而干法SBS改性沥青由于其工艺简单、掺量易控、无需仓储等诸多优点成为目前改性沥青工艺的研究热点。但干法制备SBS改性沥青过程中由于缺少高速剪切与长时间搅拌发育等过程，需要改性剂能够在短时间拌和过程中快速融化从而扩散到沥青相中实现改性目的。
当下干法直投式改性剂大多数是将聚合物研磨成粉末状，同时提高拌和温度以期望实现改性剂的速溶。虽然粉末状改性剂速溶效果要优于颗粒状改性剂，但短时间拌和过程中，改性剂在沥青中溶解有限，与湿法工艺制备的改性沥青性质仍有一定差距。另外，过高的拌和温度会带来沥青老化、能源消耗过高等一系列问题。除了将SBS研磨成粉末外，还有学者将SBS颗粒制成胶乳作为直投式改性剂加入拌缸中拌和，以期望实现改性剂的快速融化扩散进入沥青相，进而达到改性沥青的目的。但是使用SBS胶乳作为改性剂不可避免的会引入水以及表面活性剂等损害沥青性能的物质。由此可见，直投式沥青改性剂速溶性难题已经成为行业共识。但是，由于SBS弹性体的两相结构以及高分子量等特性，目前尚未有系统化的方案从根本上解决弹性体的速溶难题。
发明内容
本发明选择不同特性的试剂溶解黏弹改性剂的硬段和软段，将其处理成具有速溶特性的溶胶相，能够在短时间拌和过程中迅速扩散到沥青中，实现对沥青改性。然后，引入兼具定型、温拌、增强模量的半结晶聚合物作为骨架相制备成具有双相结构特征的直投速溶型沥青改性剂。
本发明具体采用如下技术方案：
一种直投速溶型沥青改性剂，所述直投速溶型沥青改性剂包括溶胶相和骨架相，所述溶胶相与骨架相的质量比例为1:1-4；
所述溶胶相包含20-70质量份的黏弹改性剂、10-30质量份的软段解缠剂、5-15质量份的硬段解缠剂、2-10质量份的界面扩散剂以及5-10质量份的溶剂；
所述骨架相为42-540质量份的半结晶聚合物，其分子结构为：
其中x为10-5000，y为0-5000，R1为氢、甲基、乙基中的任意一种；当y＝0时，R2为甲基、羧基、羟基中任意一种，当y≠0时，R2为羰基。
优选的，所述的黏弹改性剂由苯乙烯与异戊二烯、丁二烯、氯丁二烯中任意一种或多种聚合而成；所述黏弹改性剂的分子量为5-30万，断裂伸长率为500-1000％。
优选的，所述软段解缠剂为室温下粘度为5-5000mPa·s，溶解度参数为10-18的环烷油或白油中的一种或多种。如KW22#、环烷油KW32#、环烷油KN4006、环烷油KN4010、7#白油、10#白油中的一种或多种。
优选的，所述的硬段解缠剂选自室温下粘度为10-1200mPa·s，沸点大于200℃的脂肪酸酯类、苯多酸酯类、多元醇酯类中的一种或多种。
优选的，所述的硬段解缠剂选自邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二乙酯中的一种或多种。
优选的，所述界面扩散剂选自溶解度参数为5-70，玻璃化温度为20-120℃，分子量为1000-30000的萜烯聚合物、松香树脂、石油树脂中的一种或多种。
优选的，所述界面扩散剂选自萜烯树脂或石油树脂。
优选的，所述溶剂选自三甲苯、苯基醚、N-甲基吡咯烷酮、异佛尔酮、环丁砜、异丙醇中的一种或多种。
前述所述的直投速溶型沥青改性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：将溶剂与黏弹改性剂混合，搅拌均匀，后加入硬段解缠剂，搅拌均匀，最后加入软
段解缠剂，搅拌均匀得到黏弹分散液；
S2：将界面扩散剂加入到步骤S1制备得到的黏弹分散液加工成为溶胶相；
S3：将溶胶相与骨架相在120-180℃下混合均匀，制得前躯体；
S4：将上述前躯体经喷雾冷冻干燥后制得直投速溶型沥青改性剂。
有益效果
1.基于聚合物解缠结原理，在黏弹改性剂中依次引入溶剂、硬段解缠剂及软段解缠剂制备溶胶相，大幅改善溶胶相中粘弹改性剂的分子聚集态结构，从而使其在拌缸中与热集料短期作用下可迅速熔化，有效实现对沥青改性；另一方面，在溶胶相外部包覆常温下为固体、高温下可迅速熔化的固定相，形成的复合结构完美解决了因溶胶相常温下呈粘稠膏状而无法生产、存储、运输及投放的技术难题。
2.本发明中先用溶剂将黏弹改性剂制备成分散液，削弱链段间作用力。根据相似相溶原理，加入硬段解缠剂进一步削弱硬段分子链间作用力，溶解硬段。然后，加入软段解缠剂溶解软段分子链。最后，加入提升与沥青相容性的界面扩散剂加工成溶胶相。因此，在本发明中溶胶相的黏弹改性剂为完全溶解状态，能够在拌和过程中迅速扩散到沥青相中，对沥青进行改性。同时，溶胶相中的界面扩散剂能有效的提升黏弹剂与沥青的相容性，避免改性剂的离析从而导致改性沥青性能的损失。
3.本发明选用特定分子结构的半结晶聚合物作为溶胶相的固定相，该固定相的结晶温度较沥青混合料拌和温度低50℃以上，可确保该直投速溶型改性剂在热集料作用5-15s后完全熔化，进而释放固定相内的溶胶相，充分发挥溶胶相对沥青的改性作用；另一方面，半结晶聚合物中具有的羰基、羧基、羟基等极性基团改善了其与沥青间相容性，从而保证了高温下溶解在沥青中的半结晶聚合物在后续降温过程中均匀地在沥青中形成无数个结晶微区，最终改善了沥青在高温下易变形的性能缺陷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明技术方案进行清楚、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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以方便本领域技术人员理解本发明。
术语解释：
苯多酸酯类：指的是苯多元羧酸与2～15个碳的醇形成的酯，如邻苯二甲酸二辛酯等。
脂肪酸酯类：指的是含有4～20个碳原子的二元脂肪酸与含义2～18个碳原子的二元脂肪醇形成的酯类化合物，如癸二酸二辛酯等。
多元醇酯类：指的是由二元醇、多缩二元醇、三元醇、四元醇与饱和脂肪酸或苯甲酸生成的酯类。
实施例中所用的黏弹改性剂为岳阳石化的SBS791，天津LG化学的LG411，宁波金海晨光的SIS。其中，SBS791由苯乙烯与丁二烯共聚而成线性聚合物，分子量为10万，断裂伸长率为650％；LG411由苯乙烯与丁二烯共聚的星型聚合物，分子量26万，断裂伸长率720％金海晨光的JH-8291，SIS由苯乙烯与异戊二烯共聚而成线性聚合物，分子量为9万，断裂伸长率为950％。
所用的软段解缠剂为润华石化的环烷油KN4010、环烷油KN4006、10#白油。其中，环烷油KN4010的粘度为150mPa·s，溶解度参数为15～17，环烷油KN4006的粘度为166mPa·s，溶解度参数为16-18，10#白油的粘度为11mPa·s，溶解度参数为13～15。
所用的硬段解缠剂为山东盛帆的邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二乙酯，其中邻苯二甲酸二辛酯沸点416℃，粘度为78mPa·s，己二酸二辛酯沸点为210℃，粘度为13.5mPa·s，癸二酸二乙酯沸点为312℃，粘度为20mPa·s。对比例5中的硬段解缠剂为乙酸乙酯，粘度为0.5mPa·s，沸点为77℃。
所用的界面扩散剂为宝林化工的萜烯树脂BT908以及山东蓝盾石油树脂公司的C5石油树脂。其中，萜烯树脂BT908溶解度参数为7-13，玻璃化转变温度为100℃，分子量为1500-2000；C5石油树脂溶解度参数为9-12，玻璃化转变温度为75℃，分子量为1500-3000。
所用的溶剂为铭威化工的三甲苯、瀚乐化学的N-甲基吡咯烷酮、国晨化工的异佛尔酮。
所用的半结晶聚合物为霍尼韦尔的AC-6、华熠PP-200以及琦鸿控股的T-4017，其结构式均为：
其中AC-6的结构中y＝0，R1为氢，x为100～150，R2为羟基。
PP-200的结构中R1为甲基，x为85～120，R2为甲基，y＝0；
T-4017的结构中R1为甲基，x为40～80，R2为羰基，y为30～60。
对比例6中的骨架相半结晶聚合物为中石化的5310M，其中R1为氢，x为3.5-5万，R2为氢，y＝0。
实施例1
(1)将20kg的黏弹改性剂SBS791与10kg的软段解缠剂环烷油KN4010、5kg的硬段解缠剂邻苯二甲酸二辛酯、2kg的界面相扩散剂萜烯树脂BT908以及5kg的溶剂三甲苯经过研磨制备成溶胶相，其60℃时布氏粘度为36.3Pa·s；
(2)在140℃条件下，将溶胶相与42kg的半结晶聚合物霍尼韦尔AC-6以6000rpm转速剪切1h混合均匀得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾冷冻干燥制得改性剂，冷冻温度为5℃。
(4)将120g上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见下述测试表中的改性剂指标和胶结料指标。
(5)将20kg粒径13-16mm的玄武岩石料加入拌锅中加热到180℃，然后加入200g上述改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性评判指标。
(6)将20kg温度为180℃的AC-5级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入200g前述制备得到的改性剂，拌和30s，然后加入70#基质沥青1800g(油石比9.0％)，拌和90s，最后在不同温度下成型马歇尔试件，记录成型马歇尔试件到达目标空隙率(2±0.05％)时的成型温度，作为温拌效果评判指标。
(7)将20kg温度为180℃的AC-5级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入200g改性剂，拌和30s，然后加入70#基质沥青1800g(油石比9.0％)，拌和90s。最后成型车辙板试件，测试动稳定度与低温小梁性能。
实施例1测试结果
实施例2
(1)将70kg的黏弹改性剂LG411、30kg的软段解缠剂环烷油KN4006、15kg的硬段解缠剂癸二酸二乙酯、10kg界面扩散剂C5树脂以及10kg溶剂N-甲基吡咯烷酮经过三辊机研磨制备成溶胶相，其60℃时布氏粘度为86.7Pa·s；
(2)在140℃条件下，将溶胶相与540kg半结晶聚合物华熠PP-200以6000rpm转速剪切1h混合均匀得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾冷冻干燥制得改性剂，冷冻温度为5℃。
(4)将120g的上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见下述测试表。
(5)将20kg粒径13-16mm的玄武岩石料加入拌锅中，加热到180℃。然后加入质量200g上述改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性评判指标。
(6)将20kg温度为180℃的SMA-13级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入100g上述改性剂，拌和30s。然后加入PG76-22改性沥青1260g(油石比为6.3％)，拌和90s。最后在不同温度下成型马歇尔试件，记录成型马歇尔试件达到目标空隙率(3.5±0.05％)时的成型温度，作为温拌效果评判指标。
(7)将20kg温度为180℃的SMA-13级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入100g上述改性剂，拌和30s。然后加入PG76-22改性沥青1260g(油石比为6.3％)，拌和90s。最后成型车辙板试件，测试动稳定度与低温小梁性能。
实施例2测试结果
实施例3
(1)将50kg的黏弹改性剂JH-8291、20kg软段解缠剂环烷油KN4006、10kg硬段解缠剂己二酸二辛酯、5kg界面扩散剂萜烯树脂BT908以及5kg溶剂异佛尔酮经过三辊机研磨制备成溶胶相，其60℃布氏粘度为73.4Pa·s；
(2)在140℃下将溶胶相与90kg半结晶聚合物琦鸿T-4017以6000rpm转速剪切1h混合均匀得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾冷冻干燥制得改性剂，冷冻温度为5℃。
(4)将120g的上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见下述测试表。
(5)20kg将13-16mm粒径的玄武岩石料加入拌锅中，加热到180℃。然后加入200g上述改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性评判指标。
(6)将20kg温度为180℃的OGFC-13级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入100g上述改性剂，拌和90s，然后加入70#基质沥青980g(油石比为4.9％)，拌和90s。最后在不同温度下成型马歇尔试件，记录成型马歇尔试件达到目标空隙率(20±0.05％)时的成型温度，作为温拌效果评判指标。
(7)将20kg温度为180℃的OGFC-13级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入100g上述改性剂，拌和90s，然后加入70#基质沥青980g(油石比为4.9％)，拌和90s。最后成型车辙板试件，测试动稳定度与低温小梁性能。
实施例3测试结果
实施例4
(1)将25kg的黏弹改性剂SBS791、20kg软段解缠剂10#白油、5kg硬段解缠剂癸二酸二乙酯、10kg界面扩散剂萜烯树脂BT908以及5kg溶剂三甲苯经过三辊机研磨制备成溶胶相，其60℃布氏粘度为66.5Pa·s；
(2)在140℃条件下，将溶胶相与90kg的半结晶聚合物霍尼韦尔AC-6以6000rpm转速剪切1h混合均匀得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾冷冻干燥制得改性剂，冷冻温度为5℃。
(4)将120g的上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见下述测试表。
(5)将20kg粒径13-16mm的玄武岩石料加入拌锅中，加热到180℃。然后加入200g改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性判据。
(6)将20kg温度为180℃的AC-5级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入200g上述改性剂，拌和90s，然后加入70#基质沥青1800g(油石比9.0％)，拌和90s。最后在不同温度下成型马歇尔试件，记录成型马歇尔试件达到目标空隙率(2±0.05％)时的成型温度，作为温拌效果评判指标。
(7)将20kg温度为180℃的AC-5级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入2000g上述改性剂，拌和90s，然后加入70#基质沥青1800g(油石比为9.0％)，拌和90s。最后成型车辙板试件，测试动稳定度与低温小梁性能。
实施例4测试结果
比较例1
(1)将20kg黏弹改性剂SBS791、5kg硬段解缠剂邻苯二甲酸二辛酯、2kg界面扩散剂萜烯树脂BT908以及5kg的溶剂三甲苯经过三辊机研磨制备成溶胶相，其60℃布氏粘度为1235.0Pa·s；
(2)在140℃条件下，将溶胶相与32kg的霍尼韦尔AC-6以6000rpm转速剪切1h混合均匀得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾制得改性剂。
(4)将120g的上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见测试表。
(5)将20kg粒径13-16mm的集料加入拌锅中，加热到180℃。然后加入200g上述改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性评判指标。
对比例1与实施例1测试结果
从实施例1与对比例1结果可以看出，对比例1制备的改性剂融化耗时长，在实际生产中无法使用。由于黏弹改性剂缺少软段解缠剂的解缠结作用，在沥青中分散效果较差，因此对比例1制备的改性剂沥青性能远低于实施例1制备的改性沥青。
比较例2
(1)将70kg黏弹改性剂LG411、30kg软段解缠剂环烷油KN4006、15kg硬段解缠剂癸二酸二乙酯、10kg界面扩散剂C5石油树脂以及10kg溶剂N-甲基吡咯烷酮经过三辊机研磨制备成溶胶相，其60℃布氏粘度为86.1Pa·s；
(2)将溶胶相在140℃下以6000rpm转速剪切1h；
(3)溶胶相经过喷雾冷冻干燥得到改性剂，冷冻温度为5℃。
(4)将120g上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见测试表。
(5)20kg粒径为13-16mm的玄武岩石料加入拌锅中，加热到180℃。然后加入200g上述改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性评判指标。
(6)将20kg温度为180℃的SMA-13级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入100g上述改性剂，拌和30s。然后加入PG76-22改性沥青1260g(油石比为6.3％)，拌和90s。最后在不同温度下成型马歇尔试件，记录成型马歇尔试件达到目标空隙率(3.5±0.05％)时的成型温度，作为温拌效果评判指标。
对比例2与实施例2测试结果
通过对比例2与实施例2可以发现，缺少骨架相后改性剂为粘稠液态，速溶效果依旧不如本发明的实施例2，且不利于施工操作，无温拌效果。
比较例3
(1)将50kg黏弹改性剂JH-8291、20kg软段解缠剂环烷油KN4006、10kg硬段解缠剂己二酸二辛酯以及5kg溶剂异佛尔酮经过三辊机研磨制备成溶胶相，其60℃布氏粘度为72.3Pa·s；
(2)在140℃条件下，将溶胶相与85kg的半结晶聚合物琦鸿T-4017以6000rpm转速剪切1h得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾制得改性剂。
(4)将120g的上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见测试表。
对比例3与实施例3测试结果
从实施例3与对比例3中可以看在出缺少界面扩散剂的情况下，改性剂与沥青的相容性较差，延度与粘韧性参数大幅度下降。
比较例4
将20kg温度为180℃的AC-5级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入市场通用改性沥青PG76-22改性沥青1800g(油石比为9.0％)，拌和90s。最后成型车辙板试件，测试动稳定度与低温小梁性能。
对比例4与实施例1、4测试结果
比较例5
(1)将20kg的黏弹改性剂SBS791与10kg的软段解缠剂乙醇、5kg的硬段解缠剂乙酸乙酯、2kg的界面相扩散剂萜烯树脂BT908以及5kg的溶剂三甲苯经过研磨制备成溶胶相，其60℃时布氏粘度为421Pa·s；
(2)在140℃条件下，将溶胶相与42kg的半结晶聚合物霍尼韦尔AC-6以6000rpm转速剪切1h混合均匀得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾冷冻干燥制得改性剂，冷冻温度为5℃。
(4)将120g上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见下述测试表中的改性剂指标和胶结料指标。
(5)将20kg粒径13-16mm的玄武岩石料加入拌锅中加热到180℃，然后加入200g上述改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性评判指标。
采用低沸点的硬段解缠剂没有实现对硬段解缠结的效果，使得改性剂的速溶性下降，在制备沥青胶结料时未能完全融入沥青，因此胶结料性能也大幅度下降。
对比例6
将20kg的黏弹改性剂SBS791与10kg的软段解缠剂乙醇、5kg的硬段解缠剂邻苯二甲酸二辛酯、2kg的界面相扩散剂萜烯树脂BT908以及5kg的溶剂三甲苯经过研磨制备成溶胶相，其60℃时布氏粘度为421Pa·s；
(2)在140℃条件下，将溶胶相与42kg的半结晶聚合物中石化5310M以6000rpm转速剪切1h混合均匀得到前躯体；
(3)前躯体经过喷雾冷冻干燥制得改性剂，冷冻温度为5℃。
(4)将120g上述改性剂加入到880g熔融的70#基质沥青中，在160℃下持续搅拌1h，搅拌速度700rpm，使改性剂均匀的溶解分散于70#基质沥青中，得到改性沥青胶结料然后测试其性能，具体见下述测试表中的改性剂指标和胶结料指标。
(5)将20kg粒径13-16mm的玄武岩石料加入拌锅中加热到180℃，然后加入200g上述改性剂，拌和至改性剂完全融化在石料表面，记录拌和时间作为速溶性评判指标。
(6)将20kg温度为180℃的AC-5级配的集料加入拌锅中，拌和30s。然后加入200g前述制备得到的改性剂，拌和30s，然后加入70#基质沥青1800g(油石比9.0％)，拌和90s，最后在不同温度下成型马歇尔试件，记录成型马歇尔试件到达目标空隙率(2±0.05％)时的成型温度，作为温拌效果评判指标。
采用高分子量的半结晶聚合物虽然起到了定型作用，但是严重影响力改性剂的速溶性，改性剂难以在短时间内实现速溶，因此对沥青改性效果一般。并且，由于半结晶聚合物分子量较高，混合料试件成型温度也需要提高，与实施例1相比较可以看出无温拌效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述直投速溶型沥青改性剂包括溶胶相和骨架相，所述溶胶相与骨架相的质量比例为1:1-4；
所述溶胶相包含20-70质量份的黏弹改性剂、10-30质量份的软段解缠剂、5-15质量份的硬段解缠剂、2-10质量份的界面扩散剂以及5-10质量份的溶剂；
所述骨架相为42-540质量份的半结晶聚合物，其分子结构为：
其中x为10-5000，y为0-5000，R1为氢、甲基、乙基中的任意一种；当y＝0时，R2为甲基、羧基、羟基中任意一种，当y≠0时，R2为羰基。
2.根据权利要求1所述的直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述的黏弹改性剂由苯乙烯与异戊二烯、丁二烯、氯丁二烯中任意一种或多种聚合而成；所述黏弹改性剂的分子量为5-30万，断裂伸长率为500-1000％。
3.根据权利要求1所述的直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述软段解缠剂为室温下粘度为5-5000mPa·s，溶解度参数为10-18的环烷油或白油中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述的硬段解缠剂选自室温下粘度为10-1200mPa·s，沸点大于200℃的脂肪酸酯类、苯多酸酯类、多元醇酯类中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述的硬段解缠剂选自邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二乙酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述界面扩散剂选自溶解度参数为5-70，玻璃化温度为20-120℃，分子量为1000-30000的萜烯聚合物、松香树脂、石油树脂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述界面扩散剂选自萜烯树脂或石油树脂。
8.根据权利要求1所述的直投速溶型沥青改性剂，其特征在于，所述溶剂选自三甲苯、苯基醚、N-甲基吡咯烷酮、异佛尔酮、环丁砜、异丙醇中的一种或多种。
9.权利要求1～8任一项所述的直投速溶型沥青改性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将溶剂与黏弹改性剂混合，搅拌均匀，后加入硬段解缠剂，搅拌均匀，最后加入软段解缠剂，搅拌均匀得到黏弹分散液；
S2：将界面扩散剂加入到步骤S1制备得到的黏弹分散液加工成为溶胶相；
S3：将溶胶相与骨架相在120-180℃下混合均匀，制得前躯体；
S4：将上述前躯体经喷雾冷冻干燥后制得直投速溶型沥青改性剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111398393.2A CN114163830B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111398393.2A CN114163830B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114163830A true CN114163830A (zh) | 2022-03-11 |
| CN114163830B CN114163830B (zh) | 2023-03-10 |
Family
ID=80480520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111398393.2A Active CN114163830B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114163830B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005232344A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Toda Kogyo Corp | 舗装用樹脂組成物、舗装用アスファルト組成物及び舗装用アスファルト組成物の製造方法 |
| CN103509358A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 江苏科茵格特种沥青有限公司 | 直投式sbs改性剂及其制备方法 |
| CN104672744A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-06-03 | 北京中路铺面技术有限公司 | 一种直投式速溶型sbs改性剂及其制备方法和应用 |
| CN105819731A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-03 | 山东交通学院 | 一种温拌型复合抗车辙剂及其制备方法与应用 |
| CN108192273A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 上海浦东路桥沥青材料有限公司 | 直投式彩色沥青及其制备方法 |
| CN110713683A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-21 | 四川科路泰交通科技有限公司 | 一种直投式sbs改性沥青改性剂及其制备方法 |
| CN111479891A (zh) * | 2017-12-14 | 2020-07-31 | 霍尼韦尔国际公司 | 沥青组合物及其使用方法 |
| CN111518403A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-11 | 张超 | 一种直投快融沥青混合料复合改性剂颗粒及其制备方法 |
| CN112480698A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-12 | 青岛伊莱新材料有限公司 | 一种沥青流动改性剂及其制备方法 |
| CN113004651A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-22 | 上海砼仁环保技术发展有限公司 | 一种直投式环保型彩色沥青胶结料 |
| CN114075053A (zh) * | 2020-08-11 | 2022-02-22 | 北京中天路业科技有限公司 | 沥青路面预防性养护超薄罩面混合料及制备方法和添加剂 |
-
2021
- 2021-11-19 CN CN202111398393.2A patent/CN114163830B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005232344A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Toda Kogyo Corp | 舗装用樹脂組成物、舗装用アスファルト組成物及び舗装用アスファルト組成物の製造方法 |
| CN103509358A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 江苏科茵格特种沥青有限公司 | 直投式sbs改性剂及其制备方法 |
| CN104672744A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-06-03 | 北京中路铺面技术有限公司 | 一种直投式速溶型sbs改性剂及其制备方法和应用 |
| CN105819731A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-03 | 山东交通学院 | 一种温拌型复合抗车辙剂及其制备方法与应用 |
| CN111479891A (zh) * | 2017-12-14 | 2020-07-31 | 霍尼韦尔国际公司 | 沥青组合物及其使用方法 |
| CN108192273A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 上海浦东路桥沥青材料有限公司 | 直投式彩色沥青及其制备方法 |
| CN110713683A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-21 | 四川科路泰交通科技有限公司 | 一种直投式sbs改性沥青改性剂及其制备方法 |
| CN111518403A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-11 | 张超 | 一种直投快融沥青混合料复合改性剂颗粒及其制备方法 |
| CN114075053A (zh) * | 2020-08-11 | 2022-02-22 | 北京中天路业科技有限公司 | 沥青路面预防性养护超薄罩面混合料及制备方法和添加剂 |
| CN112480698A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-12 | 青岛伊莱新材料有限公司 | 一种沥青流动改性剂及其制备方法 |
| CN113004651A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-22 | 上海砼仁环保技术发展有限公司 | 一种直投式环保型彩色沥青胶结料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱荣芳等: "基于动态力学的直投改性技术机理及应用研究", 《公路与汽运》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114163830B (zh) | 2023-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102408705A (zh) | 一种高性能低熔点尼龙6及其制备方法 | |
| CN101781456A (zh) | 一种无浮纤增强尼龙材料及其制造方法 | |
| CN111349253B (zh) | 一种改性木质素/pbs生物塑料薄膜及其制备方法 | |
| CN113896458A (zh) | 一种高性能冷补沥青混合料及其制备方法 | |
| CN110283343B (zh) | 一种高强度高延展性的聚乳酸薄膜材料及其制备方法 | |
| CN102775785B (zh) | 一种耐高低温抗紫外线尼龙扎带及其制备方法 | |
| CN115403288B (zh) | 混凝土抗裂剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN108976427B (zh) | 一种改性树脂、原料组合物、制备方法、发泡材料和应用 | |
| CN102477205A (zh) | 一种纳米改性的无卤耐磨电缆料及其制备方法 | |
| Li et al. | Rheological behavior, crystallization properties, and foaming performance of chain-extended poly (lactic acid) by functionalized epoxy | |
| CN103184001B (zh) | 防腐材料及其制备方法 | |
| CN105037656A (zh) | 一种聚丙烯/聚苯乙烯合金及其制备方法 | |
| CN114163830B (zh) | 一种直投速溶型沥青改性剂及其制备方法 | |
| WO2024087609A1 (zh) | 含多元酸的聚羟基烷酸酯组合物及聚羟基烷酸酯成型体 | |
| CN109825892A (zh) | 一种中空高强大直径聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）单丝及其制备方法 | |
| CN108707323B (zh) | 一种pla/ppc/hbp衍生物共混物及其制备方法 | |
| CN108587147A (zh) | 一种尼龙6组合物及其制备方法和应用 | |
| CN107828221A (zh) | 一种添加十六醇改性剂的耐高低温沥青及其加工方法 | |
| CN107760022A (zh) | 一种增塑型增韧尼龙6材料及其制备方法 | |
| CN105038159A (zh) | 含反应性大分子型成核剂的聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
| CN113025010B (zh) | 一种功能性母粒及其制备方法与在制备聚酯单丝中的应用 | |
| CN115490926A (zh) | 一种高透明度可低温加工醋酸纤维素薄膜及其制备方法 | |
| CN107474412A (zh) | 一种具有内部核壳结构的ps/epdm共混材料及其制备方法 | |
| CN113321853A (zh) | 一种高填充淀粉降解材料的制作方法 | |
| CN104927094A (zh) | 一种高淀粉含量的与聚乙烯醇共混型全降解塑料薄膜及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |