CN115140965A - 一种热处理/8501脱硫活化胶粉/sbs复合改性沥青及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青及其制备方法和应用，属于道路建筑材料技术领域。按质量份数计，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青包括以下制备原料：基质沥青74～80份；脱硫活化橡胶粉18～23份，所述脱硫活化橡胶粉为热处理后的橡胶粉经活化剂8501与第一抗老化剂改性得到；苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS)1.0～2.5份；稳定剂0.1～1.0份；增溶剂0.1～1.0份；第二抗老化剂0.1～1.0份。本发明提供的复合改性沥青的高低温性能俱佳且抗老化性能好，同时还具有粘度合适、储存稳定性好以及施工和易性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及道路建筑材料技术领域，具体涉及一种热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青及其制备方法和应用。
背景技术
橡胶沥青是先将废旧轮胎加工成为橡胶粉，再按一定比例添加至基质沥青中经充分熔胀等步骤制备得到。橡胶沥青以其优良的高低温性能、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优势，已经成为应用最为广泛的道路建筑材料之一。然而，在实际应用中发现，橡胶沥青的粘度较大，施工温度高，容易堵塞施工设备；同时橡胶沥青容易离析，不适合长期储存及长途运输。因此，如何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。
目前，研究者们通过采用物理法、化学法或生物法对橡胶粉进行脱硫活化，以提高橡胶粉表面活性，达到改善橡胶粉与沥青的相容性、降低橡胶沥青粘度、改善其施工和易性的目的。但是，采用上述脱硫活化的方式会降低橡胶沥青的高温性能和抗老化性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青及其制备方法和应用，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的高低温性能俱佳且抗老化性能好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，按质量份数计，包括以下制备原料：
基质沥青74～80份；
脱硫活化橡胶粉18～23份，所述脱硫活化橡胶粉为热处理后的橡胶粉经活化剂8501与第一抗老化剂改性得到；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1.0～2.5份；
稳定剂0.1～1.0份；
增溶剂0.1～1.0份；
第二抗老化剂0.1～1.0份。
优选地，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型共聚物和/或星型共聚物。
优选地，所述稳定剂为无机稳定剂。
优选地，所述增溶剂为烷基酚类增溶剂。
优选地，所述第一抗老化剂为有机黏土类抗老化剂，所述第二抗老化剂为对苯二胺类抗老化剂。
优选地，所述基质沥青包括高富牌基质沥青、茂名牌基质沥青、壳牌基质沥青、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。
本发明提供了上述技术方案所述热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
将基质沥青加热至流动状态后与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、稳定剂、增溶剂以及第二抗老化剂混合，依次进行溶胀处理、第一剪切和第一发育，得到SBS改性沥青；
将所述SBS改性沥青与脱硫活化橡胶粉混合，依次进行第二剪切和第二发育，得到热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青。
优选地，所述溶胀处理的温度为170～180℃，时间为30～40min；所述第一剪切的剪切速率为4000～4500r/min，温度为175～185℃，时间为45～60min；所述第一发育的温度为170～180℃，时间为30～40min。
优选地，所述第二剪切的剪切速率为4000～4500r/min，温度为180～190℃，时间为45～60min；所述第二发育的温度为175～185℃，时间为30～40min。
本发明提供了上述技术方案所述热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青或上述技术方案所述制备方法制备得到的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青作为道路建筑材料的应用。
本发明提供了一种热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，按质量份数计，包括以下制备原料：基质沥青74～80份；脱硫活化橡胶粉18～23份，所述脱硫活化橡胶粉为热处理后的橡胶粉经活化剂8501与第一抗老化剂改性得到；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)1.0～2.5份；稳定剂0.1～1.0份；增溶剂0.1～1.0份；第二抗老化剂0.1～1.0份。本发明以脱硫活化橡胶粉和SBS作为改性剂配合使用，在稳定剂、增溶剂以及第二抗老化剂的作用下，能够充分发挥各自的优势，使所得复合改性沥青的高低温性能俱佳且抗老化性能好，同时还具有粘度合适、储存稳定性好以及施工和易性好的优点。具体的，本发明中脱硫活化橡胶粉能够提高橡胶粉表面粗糙度与活性，有利于改善橡胶粉与沥青的相容性，降低普通橡胶沥青的粘度从而改善施工和易性；在添加脱硫活化橡胶粉的基础上少量添加SBS，即可以改善沥青的高低温性能以及抗老化性能，与仅采用SBS作为改性剂相比，在综合性能相同的条件下减小了SBS掺量，降低了SBS改性沥青的生产成本；稳定剂可以防止脱硫活化橡胶粉与SBS聚沉，增强复合改性沥青的相容性从而减小离析，同时可以改善复合改性沥青的综合性能；增溶剂可以增加脱硫活化橡胶粉在基质沥青中的溶解度(尤其是在低温改性温度如140～160℃条件下有效增加脱硫活化橡胶粉在基质沥青中的溶解度)；第二抗老化剂也可以一定程度上提高复合改性沥青的抗老化性能。
具体实施方式
本发明提供了一种热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，按质量份数计，包括以下制备原料：
基质沥青74～80份；
脱硫活化橡胶粉18～23份，所述脱硫活化橡胶粉为热处理后的橡胶粉经活化剂8501与第一抗老化剂改性得到；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1.0～2.5份；
稳定剂0.1～1.0份；
增溶剂0.1～1.0份；
第二抗老化剂0.1～1.0份。
按质量份数计，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备原料包括基质沥青74～80份，优选为75～77份，更优选为76.5份。在本发明中，所述基质沥青优选包括高富牌基质沥青、茂名牌基质沥青、壳牌基质沥青、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，更优选为东油牌基质沥青，进一步优选为东油牌70#基质沥青；具体的，所述东油牌70#基质沥青的软化点为46℃，25℃针入度为71(0.1mm)，15℃延度为150cm。
以所述基质沥青的质量份数为基准，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备原料包括脱硫活化橡胶粉18～23份，优选为19～21份，更优选为20份。在本发明中，所述脱硫活化橡胶粉为热处理后的橡胶粉经活化剂8501与第一抗老化剂改性得到；所述脱硫活化橡胶粉的制备原料包括橡胶粉、活化剂8501和第一抗老化剂，所述橡胶粉、活化剂8501和第一抗老化剂的质量比优选为(96～98)：(1.5～3.5)：(0.1～0.7)，更优选为97.5：2.0：0.5。在本发明中，所述橡胶粉中天然橡胶的含量优选为62～66wt％，更优选为64wt％；所述天然橡胶优选为斜交天然橡胶；所述橡胶粉的细度优选为30～60目，更优选为40目；在本发明中，所述橡胶粉优选为废旧轮胎通过常温破碎法获得的橡胶粉。在本发明中，所述活化剂8501优选购自河北瑞威科技有限公司，呈粉末状，密度为3.12～3.25g/cm3。在本发明中，所述第一抗老化剂优选为有机黏土类抗老化剂，所述有机黏土类抗老化剂的主要成分为无机蒙脱土、抗氧化剂以及光稳定剂等。
在本发明中，所述脱硫活化橡胶粉的制备方法优选包括以下步骤：
将橡胶粉进行热处理，得到热处理脱硫胶粉；
将所述热处理脱硫胶粉、活化剂8501与第一抗老化剂混合进行改性处理，得到脱硫活化橡胶粉。
本发明将橡胶粉进行热处理，得到热处理脱硫胶粉。在本发明中，所述热处理的温度优选为170～190℃，更优选为180℃；时间优选为30～45min，更优选为40min。在本发明的实施例中，具体是将橡胶粉均匀摊平于20cm×30cm的铝盘中，使用锡箔纸将其覆盖密封，之后置于烘箱进行热处理。本发明优选在上述温度以及时间条件下进行热处理，有利于使橡胶粉中S-S和C-S化学键发生断裂，达到脱硫的目的。
得到热处理脱硫胶粉后，本发明将所述热处理脱硫胶粉、活化剂8501与第一抗老化剂混合进行改性处理，得到脱硫活化橡胶粉。本发明优选将热处理脱硫胶粉与活化剂8501进行第一混合，将所得第一混合物料与第一抗老化剂进行第二混合，然后将所得第二混合物料进行改性处理。在本发明中，所述第一混合优选在室温且搅拌条件下进行；在本发明的实施例中，所述室温具体为25℃；所述第一混合的时间优选为10～15min；本发明对所述第一混合的搅拌速率没有特殊限定，保证物料充分混合即可；在本发明的实施例中，所述第一混合优选在混合搅拌机中进行。在本发明中，所述第二混合的温度优选为90～110℃，更优选为100℃；时间优选为10～15min；所述第二混合优选在搅拌条件下进行，所述第二混合的搅拌速率优选为15～20r/min。在本发明中，所述改性处理的温度优选为170～185℃，更优选为180℃；所述改性处理的时间优选为30～45min，更优选为40min；所述改性处理优选在搅拌条件下进行，所述改性处理的搅拌速率优选为50～70r/min，更优选为60r/min。在本发明中，所述第二混合以及改性处理优选在开合式密炼机中进行，具体是将第一混合物料与第一抗老化剂投入开合式密炼机中进行第二混合，然后放下密炼机压锤，封闭密炼机进行改性处理；改性处理完成后温度自然降至室温，停止搅拌，得到脱硫活化橡胶粉。在本发明的实施例中，所述开合式密炼机具体为东莞市昶丰机械科技有限公司提供的容量为1L的密炼机。本发明采用热处理法和机械力-化学法制备脱硫活化橡胶粉，成本较低，工序简单，产品中无化学试剂残留(如采用传统NaOH化学浸泡法处理时，产品中会残留NaOH，残留的NaOH会对沥青性能产生负面影响)；采用所述脱硫活化橡胶粉对基质沥青进行改性，能够提高所得复合改性沥青的高温性能及耐老化性能。
以所述基质沥青的质量份数为基准，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备原料包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)1.0～2.5份，优选为1.5～1.8份，更优选为1.7份。在本发明中，所述SBS优选为线型共聚物(即线型SBS)和/或星型共聚物(即星型SBS)，更优选为线型SBS，进一步优选为SBS 1301。本发明采用所述SBS对基质沥青进行改性，能够显著提高所得复合改性沥青的高温性能及耐老化性能；其中，所述SBS与脱硫活化橡胶粉配合使用，有利于保证所得复合改性沥青具有高低温性能俱佳且抗老化性能好的特点，同时还具有粘度合适、储存稳定性好以及施工和易性好的优点。本发明优选采用线型SBS，其性能稳定，对黏度的影响低于星型SBS。
以所述基质沥青的质量份数为基准，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备原料包括稳定剂0.1～1.0份，优选为0.5～0.7份，更优选为0.6份。在本发明中，所述稳定剂优选为无机稳定剂，更优选为无水氯化钙；所述稳定剂的细度优选为800～1200目，更优选为1000目。在本发明的实施例中，具体采用无水氯化钙作为稳定剂，所述无水氯化钙的纯度≥90％，细度为1000目。在本发明中，所述稳定剂可以防止脱硫活化橡胶粉与SBS聚沉，增强复合改性沥青的相容性从而减小离析，同时可以改善复合改性沥青的综合性能。
以所述基质沥青的质量份数为基准，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备原料包括增溶剂0.1～1.0份，优选为0.4～0.7份，更优选为0.6份。在本发明中，所述增溶剂优选为烷基酚类增溶剂，更优选为烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)。在本发明中，所述增溶剂可以增加脱硫活化橡胶粉在基质沥青中的溶解度，尤其是在低温改性温度如140～160℃条件下有效增加脱硫活化橡胶粉在基质沥青中的溶解度。
以所述基质沥青的质量份数为基准，本发明提供的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备原料包括第二抗老化剂0.1～1.0份，更优选为0.5～0.7份，进一步优选为0.6份。在本发明中，所述第二抗老化剂优选为对苯二胺类抗老化剂，更优选为防老剂4020(成分为[N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺])。在本发明中，所述第二抗老化剂可以对脱硫活化橡胶粉与基质沥青起到优良的防护效果。
本发明提供了上述技术方案所述热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
将基质沥青加热至流动状态后与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、稳定剂、增溶剂以及第二抗老化剂混合，依次进行溶胀处理、第一剪切和第一发育，得到SBS改性沥青；
将所述SBS改性沥青与脱硫活化橡胶粉混合，依次进行第二剪切和第二发育，得到热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青。
本发明将基质沥青加热至流动状态后与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、稳定剂、增溶剂以及第二抗老化剂混合，依次进行溶胀处理、第一剪切和第一发育，得到SBS改性沥青。在本发明中，所述加热的温度优选为140～160℃，更优选为150℃。在本发明中，将基质沥青加热至流动状态后与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、稳定剂、增溶剂以及第二抗老化剂混合的方式优选为：将基质沥青加热至流动状态，然后在300～400r/min搅拌条件下依次加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、稳定剂、增溶剂以及第二抗老化剂；所述第二抗老化剂加料完毕后5min内将所得混合体系的温度升至165～175℃，保温搅拌25～30min。
在本发明中，所述溶胀处理的温度优选为170～180℃，更优选为180℃；时间优选为30～40min，更优选为40min；所述溶胀处理优选在静置条件下进行。本发明优选在上述条件下进行溶胀处理，能够简单快捷实现溶胀。
在本发明中，所述第一剪切的剪切速率优选为4000～4500r/min，更优选为4500r/min；温度优选为175～185℃，更优选为180℃；时间优选为45～60min，更优选为60min。本发明优选在上述条件下进行第一剪切，有利于保证基质沥青与各组分充分混合。
在本发明中，所述第一发育的温度优选为170～180℃，更优选为175℃；时间优选为30～40min，更优选为30min。本发明优选在上述条件下进行第一发育，有利于使SBS与沥青形成交联网络，同时使沥青不产生严重老化。
得到SBS改性沥青后，本发明将所述SBS改性沥青与脱硫活化橡胶粉混合，依次进行第二剪切和第二发育，得到热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青。在本发明中，所述SBS改性沥青与脱硫活化橡胶粉混合的方式优选为：在300～400r/min搅拌条件下将所述脱硫活化橡胶粉加入到SBS改性沥青中，加料完毕后5min之内将所得混合体系的温度升至165～175℃，保温搅拌20～30min。
在本发明中，所述第二剪切的剪切速率优选为4000～4500r/min，更优选为4500r/min；温度优选为180～190℃，更优选为185℃；时间优选为45～60min，更优选为60min。本发明优选在上述条件下进行第二剪切，有利于将SBS改性沥青与脱硫活化橡胶粉充分混合，提高产品稳定性。
在本发明中，所述第二发育的温度优选为175～185℃，更优选为180℃；时间优选为30～40min，更优选为30min。本发明优选在上述条件下进行第二发育，有利于提高复合改性沥青稳定性。
在本发明中，无特殊说明的话，所用原料、试剂以及设备均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明提供了上述技术方案所述热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青或上述技术方案所述制备方法制备得到的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青作为道路建筑材料的应用。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。
以下实施例以及对比例中所用原料种类以及来源如下：
基质沥青具体为东油牌70#基质沥青，软化点为46℃，25℃针入度为71(0.1mm)，15℃延度为150cm；
橡胶粉具体为废旧轮胎通过常温破碎法获得，所述橡胶粉中斜交天然橡胶的含量为64wt％，细度为40目；
活化剂8501购自河北瑞威科技有限公司，呈粉末状，密度为3.12～3.25g/cm3；
第一抗老化剂具体为有机黏土类抗老化剂；
第二抗老化剂具体为防老剂4020；
SBS具体为SBS 1301；
稳定剂具体为无水氯化钙，无水氯化钙的纯度≥90％，细度为1000目；
增溶剂具体为烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)；
脱硫活化橡胶粉按照如下方法制备得到：将橡胶粉均匀摊平于20cm×30cm的铝盘中，使用锡箔纸将其覆盖密封，之后置于烘箱，在180℃条件下保温热处理40min，得到热处理脱硫胶粉；按质量份数计，将97.5份热处理脱硫胶粉与0.2份活化剂8501置于混合搅拌机中，在室温(25℃)条件下搅拌混合10min，将所得混合物料与0.5份第一抗老化剂投入开合式密炼机中，在温度为100℃且搅拌速率为20r/min的条件下搅拌混合10min，然后放下密炼机压锤，封闭密炼机(东莞市昶丰机械科技有限公司提供的容量为1L的密炼机)，在温度为180℃且搅拌速率为60r/min的条件下进行改性处理40min；改性处理完成后温度自然降至室温，停止搅拌，得到脱硫活化橡胶粉。
对比例1：未处理橡胶粉改性沥青
按质量份数计，将80份基质沥青于150℃条件下加热至流动状态，然后在350r/min的搅拌速度条件下加入20份橡胶粉(即未处理橡胶粉)，加料完毕后5min之内将所得混合体系的温度升至170℃，保温搅拌25min；将所得混合物料于170℃条件下静置，保温进行溶胀40min；然后在剪切速率为4500r/min、温度为180℃条件下剪切60min；最后在175℃条件下发育30min，得到未处理橡胶粉改性沥青。
对比例2：脱硫活化橡胶粉改性沥青
按质量份数计，将80份基质沥青于150℃条件下加热至流动状态，然后在350r/min的搅拌速度条件下加入19份脱硫活化橡胶粉、0.5份稳定剂和0.5份第二抗老化剂，加料完毕后5min之内将所得混合体系的温度升至170℃，保温搅拌20min；将所得混合物料于170℃条件下静置，保温进行溶胀40min；然后在剪切速率为4500r/min、温度为180℃条件下剪切60min；最后在170℃条件下发育40min，得到脱硫活化橡胶粉改性沥青。
对比例3：SBS改性沥青
按质量份数计，将96.5份基质沥青于150℃条件下加热至流动状态，然后在350r/min的搅拌速度条件下加入2.5份SBS、0.5份稳定剂和0.5份第二抗老化剂，加料完毕后5min之内将所得混合体系的温度升至170℃，保温搅拌20min；将所得混合物料于170℃条件下静置，保温进行溶胀30min；然后在剪切速率为4500r/min、温度为180℃条件下剪切60min；最后在170℃条件下发育40min，得到SBS改性沥青。
实施例1：热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青
按质量份数计，将76.5份基质沥青于150℃条件下加热至流动状态，然后在350r/min的搅拌速度条件下加入1.7份SBS、0.6份稳定剂、0.6份增溶剂和0.6份第二抗老化剂，加料完毕后5min之内将所得混合体系的温度升至170℃，保温搅拌25min；将所得混合物料于180℃条件下静置，保温进行溶胀40min；将所得溶胀物料在剪切速率为4500r/min、温度为180℃条件下剪切60min；将所得剪切物料在175℃条件下发育30min，得到SBS改性沥青；
在350r/min的搅拌速度条件下向所述SBS改性沥青中加入20份脱硫活化橡胶粉，加料完毕后5min之内将所得混合体系的温度升至170℃，保温搅拌25min；之后将所得混合物料在剪切速率为4500r/min、温度为185℃条件下剪切60min；将所得剪切物料在180℃条件下发育30min，得到热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青。
实施例2
按照实施例1的方法制备热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，不同之处仅在于各制备原料配方为：按质量份计，基质沥青75份，脱硫活化橡胶粉21.5份，SBS 1.7份，稳定剂0.6份，增溶剂0.6份，第二抗老化剂0.6份。
实施例3
按照实施例1的方法制备热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，不同之处仅在于各制备原料配方为：按质量份计，基质沥青78.5份，脱硫活化橡胶粉18份，SBS 1.7份，稳定剂0.6份，增溶剂0.6份，第二抗老化剂0.6份。
实施例4
按照实施例1的方法制备热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，不同之处仅在于各制备原料配方为：按质量份计，基质沥青76份，脱硫活化橡胶粉19份，SBS 3.2份，稳定剂0.6份，增溶剂0.6份，第二抗老化剂0.6份。
对实施例1～4以及对比例1～3制备的沥青材料进行性能测试，测试方法参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E-20-2011)执行。具体测试结果如表1所示。
表1对实施例1～4以及对比例1～3制备的沥青材料的性能测试结果
由表1可知，本发明提供的复合改性沥青的高低温性能较对比例中未处理橡胶粉改性沥青、脱硫活化橡胶粉改性沥青和SBS改性沥青有显著的提升，其中软化点均高于73℃，延度均高于22cm；并且，本发明提供的复合改性沥青的粘度较低，均低于对比例中未处理橡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，本发明提供的复合改性沥青的48h软化点差均低于1℃，说明其具有优异的储存稳定性，脱硫活化橡胶粉与基质沥青之间的相容性得到改善。
同时由表1中还可以看出，TFOT后改性沥青的软化点均出现不同程度增大；其中，对比例2中脱硫活化橡胶粉改性沥青的软化点增加幅度最大，本发明提供的复合改性沥青的软化点增加幅度最小。分析原因可知，受热氧老化作用，基质沥青中轻质组分挥发、氧化，导致沥青变硬，沥青软化点变大。但是，橡胶沥青的老化较为复杂，除考虑沥青和橡胶粉的老化外，还需考虑热氧老化作用过程中橡胶粉与沥青的相互影响；由于普通橡胶粉颗粒结构完整，轻组分进入其内部网络结构不易挥发，普通橡胶粉改性沥青热稳定性较好；而橡胶粉脱硫活化之后其内部网络结构被破坏，在短期老化过程中，沥青轻组分更容易被挥发，导致脱硫活化橡胶粉改性沥青软化点增加幅度较大；而在脱硫活化橡胶粉改性沥青中加入SBS可以更加充分吸收轻组分，同时加入SBS可以重新构筑网络结构，因此本发明提供的复合改性沥青的热稳定性得到明显改善。此外，TFOT后改性沥青的粘度均出现不同程度增大，其中本发明提供的复合改性沥青的粘度增加幅度较小，说明本发明提供的复合改性沥青具有优异的稳定性。
由以上实施例以及对比例可知，本发明以脱硫活化橡胶粉作为改性剂，其表面粗糙度以及活性较高，有利于改善橡胶粉与沥青的相容性，降低沥青粘度，从而改善其施工和易性；同时将脱硫活化橡胶粉与少量SBS复配使用，能够有效改善沥青高低温性能，且有效解决了其存储稳定性差的难题。
此外，本发明中复合改性沥青所需设备简单、制备过程简单、成本低廉，适于大规模生产；同时本发明提供的方法可以最大限度地发挥每一种材料的作用，降低制备过程中材料的性能损失，提高复合改性沥青的综合性能，最终得到高性能、经济且环保的复合改性沥青。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，按质量份数计，包括以下制备原料：
基质沥青74～80份；
脱硫活化橡胶粉18～23份，所述脱硫活化橡胶粉为热处理后的橡胶粉经活化剂8501与第一抗老化剂改性得到；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1.0～2.5份；
稳定剂0.1～1.0份；
增溶剂0.1～1.0份；
第二抗老化剂0.1～1.0份。
2.根据权利要求1所述的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型共聚物和/或星型共聚物。
3.根据权利要求1所述的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述稳定剂为无机稳定剂。
4.根据权利要求1所述的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述增溶剂为烷基酚类增溶剂。
5.根据权利要求1所述的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述第一抗老化剂为有机黏土类抗老化剂，所述第二抗老化剂为对苯二胺类抗老化剂。
6.根据权利要求1所述的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述基质沥青包括高富牌基质沥青、茂名牌基质沥青、壳牌基质沥青、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。
7.权利要求1～6任一项所述热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
将基质沥青加热至流动状态后与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、稳定剂、增溶剂以及第二抗老化剂混合，依次进行溶胀处理、第一剪切和第一发育，得到SBS改性沥青；
将所述SBS改性沥青与脱硫活化橡胶粉混合，依次进行第二剪切和第二发育，得到热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述溶胀处理的温度为170～180℃，时间为30～40min；所述第一剪切的剪切速率为4000～4500r/min，温度为175～185℃，时间为45～60min；所述第一发育的温度为170～180℃，时间为30～40min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二剪切的剪切速率为4000～4500r/min，温度为180～190℃，时间为45～60min；所述第二发育的温度为175～185℃，时间为30～40min。
10.权利要求1～6任一项所述热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青或权利要求7～9任一项所述制备方法制备得到的热处理/8501脱硫活化胶粉/SBS复合改性沥青作为道路建筑材料的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221004 |
|
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