CN115160725A - 高粘度沥青改性剂及其制备方法、改性沥青和沥青混合料 - Google Patents

高粘度沥青改性剂及其制备方法、改性沥青和沥青混合料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高粘度沥青改性剂及其制备方法、改性沥青和沥青混合料。该高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：50％～70％的改性热塑性弹性体，改性热塑性弹性体为羧基化SBS，羧基化SBS的官能度为8～14mol％；10％～50％的增容剂，增容剂为植物油、动物油和橡胶操作油中的一种或多种；15％～50％的增粘树脂；1％～5％的抗剥落剂；1％～5％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比，各组分质量百分比之和为100％。本发明中的高粘度沥青改性剂在沥青中分散性较好，同时能提高改性沥青的高温稳定性、水稳定性、低温抗开裂性、抗老化性等性能。

Description

高粘度沥青改性剂及其制备方法、改性沥青和沥青混合料
技术领域
本发明属于沥青改性剂技术领域，具体涉及一种高粘度沥青改性剂及其制备方法、改性沥青和沥青混合料。
背景技术
高粘度改性沥青是在沥青中加入高掺量的热塑性弹性体等改性剂制备的。日本在2001年颁布的《铺装设计施工指针》中要求高粘度改性沥青的60℃动力粘度大于20000Pa·s，在2006年颁布的新《铺装设计施工指针》中取消了高粘度改性沥青的60℃动力粘度指标，加入了低温弯曲工作量和弯曲刚度两个新的指标。日本发现改性沥青高掺量的聚合物与优异性能之间的关系后，又针对交通量大、转弯半径小的交叉口和积雪寒冷地区的道路，开发了更高聚合物掺量的高耐久高粘度改性沥青。我国对高粘度改性沥青的定义多沿用日本的60℃动力粘度的指标，但一般实际要求要比20000Pa·s更高。有研究发现相对于60℃动力粘度，沥青的60℃零剪切粘度与混合料性能相关性更强，故一些规范采用60℃零剪切粘度而非动力粘度，如上海市地方规范《道路排水性沥青路面技术规范》要求排水性沥青混合料用高黏度改性沥青60℃零剪切粘度大于40000Pa·s。
改性剂的添加能够明显改善高粘度沥青的综合性能，能够提高其高温抗车辙和低温抗开裂等性能，适用于重交通路面和排水路面的铺装。但是，由于改性剂与石油沥青的分子量和粘度等不同，使改性剂在沥青中的分散性较差，且改性剂中某些组分与沥青无法完全相容，加上两者的密度差异，导致了高粘度改性沥青在高温下贮存易分层，稳定性不高，从而影响沥青质量。
发明内容
本发明为解决现有技术中高粘度沥青改性剂在沥青中分散性差，且制得的改性沥青高温贮存稳定性差、水稳定性差的缺陷，从而提供一种高粘度沥青改性剂及其制备方法、改性沥青和沥青混合料。本发明中的高粘度沥青改性剂在沥青中分散性较好，同时能提高改性沥青的高温稳定性、水稳定性、低温抗开裂性、抗老化性等性能。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供的技术方案之一为：一种高粘度沥青改性剂，所述高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：
50％～70％的改性热塑性弹性体，所述的改性热塑性弹性体为羧基化SBS；所述羧基化SBS的官能度为8～14mol％；
10％～50％的增容剂，所述的增容剂为植物油、动物油和橡胶操作油中的一种或多种；
15％～50％的增粘树脂；
1％～5％的抗剥落剂；
1％～5％的析漏抑制剂；
百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比，各组分质量百分比之和为100％。
本发明中，所述改性热塑性弹性体的质量百分比可为50％～70％，优选为50％～68％。其中，适量的改性热塑性弹性体不仅可以使高粘度沥青改性剂在沥青中分散性较好，还可以提高改性沥青的高温稳定性、水稳定性、低温抗开裂性、抗老化性等性能。
所述羧基化SBS中的SBS一般是指苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。所述羧基化SBS的官能度优选为10mol％～13mol％，例如10.90mol％或12.86mol％。所述羧基化SBS可采用本领域常规的制备方法制备，优选为按照中国专利申请CN106496467A中实施例1公开的方法制备。
所述增容剂的质量百分比可为10％～30％，优选为10％～29％。
所述增粘树脂的质量百分比可为15％～30％，优选为15％～20％。
所述抗剥落剂的质量百分比可为2％～5％，优选为3％～4％。
所述析漏抑制剂的质量百分比可为2％～4％，优选为3％。
本发明中，所述的高粘度沥青改性剂的原料可包括下列质量分数的组分：50％～70％的改性热塑性弹性体，10％～30％的增容剂，15％～30％的增粘树脂，2％～5％的抗剥落剂，2％～4％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比，各组分质量分数之和为100％。
优选地，所述的高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：50％～68％的改性热塑性弹性体，10％～29％的增容剂，15％～20％的增粘树脂，3％～4％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比，各组分质量分数之和为100％。
更优选地，所述的高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：68％的改性热塑性弹性体，10％的增容剂，15％的增粘树脂，4％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比。或者，58％的改性热塑性弹性体，15％的增容剂，20％的增粘树脂，4％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比。或者，50％的改性热塑性弹性体，29％的增容剂，15％的增粘树脂，3％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比。
本发明中，所述的增容剂优选为植物油或动物油，更优选为植物油。
本发明中，所述的植物油优选为米糠油和/或豆油。当所述的植物油包括豆油时，所述豆油优选为食用大豆油。
本发明中，所述的动物油优选为鱼油和/或鲸油。
本发明中，所述的橡胶操作油优选为芳烃油、环烷油和石蜡油中的一种或多种，优选为环烷油。当所述的橡胶操作油包括环烷油时，所述环烷油的型号优选为KN4006，例如克拉玛依石化公司生产的环烷油KN4006。
本发明中，所述的增粘树脂可为本领域常规，优选为碳九石油树脂、碳五石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂、松香树脂和双环戊二烯树脂中的一种或多种；更优选为碳九石油树脂。
其中，所述碳九石油树脂的型号优选为PR-120-11或CYH120，例如恒河材料科技股份有限公司生产的碳九石油树脂PR-120-11或濮阳市昌誉石油树脂有限公司生产的碳九石油树脂CYH120。
所述双环戊二烯树脂的软化点优选为100～150℃，更优选为120～150℃。
本发明中，所述的抗剥落剂可为本领域常规，优选为为无机抗剥落剂、界面活性剂、偶联剂和高级脂肪酸磷酸酯中的一种或多种；更优选为偶联剂。
其中，所述的无机抗剥落剂可为本领域常规，优选为消石灰和/或水泥。
所述偶联剂可为本领域常规，优选为硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂的型号优选为KH-550，例如南京优普化工有限公司生产的硅烷偶联剂KH-550。
所述界面活性剂可为本领域常规，优选为二聚酸；所述二聚酸的商购来源优选为上海志浦化工有限公司。
本发明中，所述的抗剥落剂用于高粘度沥青改性剂中，进一步地，能够增强沥青混合料抗水损害的强度，提高水稳定性。
本发明中，所述的析漏抑制剂可为本领域常规，一般是指用于提高沥青与石料之间结合能力的助剂。优选为乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物，和/或，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物；更优选为乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物。
其中，所述的乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物的型号优选为Elvaloy 4170，例如杜邦公司生产的Elvaloy 4170。
所述的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物的型号优选为SAG-002，例如南通日之升高分子新材料科技有限公司生产的SAG-002R。
本发明中，所述的析漏抑制剂一方面与SBS主链有很好的相容性，另一方面可以与沥青中的极性成分发生化学反应，增强了沥青和石料的粘接性。
本发明提供的技术方案之二为：一种高粘度沥青改性剂的制备方法，其包括以下步骤：将如前所述的高粘度沥青改性剂的原料混合，成型造粒，即可。
本发明中，所述的混合可采用本领域常规的混合方法，优选为采用开炼机、密炼机、双螺杆挤出机或高速混合机混合。
本发明中，所述的成型造粒可采用本领域常规的造粒方法，优选为水冷拉条切粒、水环切粒或水下切粒。
本发明提供的技术方案之三为：一种改性沥青，所述改性沥青包括如前所述的高粘度沥青改性剂和基质沥青。
本发明中，所述的高粘度沥青改性剂与所述基质沥青的质量比可为本领域常规，优选为12：88。
本发明中，所述基质沥青可为本领域常规，优选为直馏沥青，例如70#直馏沥青。
本发明提供的技术方案之四为：一种沥青混合料，所述沥青混合料包括如前所述的改性沥青和集料。
本发明中，所述沥青混合料的制备方法优选为将所述的改性沥青和所述的集料混合，即可。
其中，所述的混合可为本领域常规，优选为在沥青混合料拌和楼中进行。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的高粘度沥青改性剂在沥青中容易分散，不仅增强了沥青和石料的粘接性，同时提高了沥青的高温稳定性、水稳定性、低温抗开裂性和抗老化性等性能。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
高粘度沥青改性剂的制备
将68％羧基化SBS，10％食用大豆油，15％碳九石油树脂PR-120-11，4％硅烷偶联剂KH-550，3％Elvaloy 4170使用双螺杆挤出机充分混合，并采用水下切粒方法成型造粒。
其中，羧基化SBS按照中国专利申请CN106496467A中实施例1公开的方法制备，官能度为12.86mol％；
碳九石油树脂PR-120-11为恒河材料科技股份有限公司生产；
硅烷偶联剂KH-550为南京优普化工有限公司生产；
Elvaloy 4170为杜邦公司生产。
实施例2
高粘度沥青改性剂的制备
将58％羧基化SBS，15％食用大豆油，20％碳九石油树脂PR-120-12，4％二聚酸，3％Elvaloy 4170使用双螺杆挤出机充分混合，并采用水下切粒方法成型造粒。
其中，羧基化SBS按照中国专利申请CN106496467A中实施例1公开的方法制备，官能度为12.86mol％；
碳九石油树脂PR-120-12为恒河材料科技股份有限公司生产；
二聚酸为上海志浦化工有限公司生产；
Elvaloy 4170为杜邦公司生产。
实施例3
高粘度沥青改性剂的制备
将50％羧基化SBS，29％环烷油KN4006，15％碳九石油树脂CYH120，3％二聚酸，3％SAG-002R使用双螺杆挤出机充分混合，并采用水下切粒方法成型造粒。
其中，羧基化SBS按照中国专利申请CN106496467A中实施例1公开的方法制备，官能度为12.86mol％；
环烷油KN4006为克拉玛依石化公司生产；
碳九石油树脂CYH120为濮阳市昌誉石油树脂有限公司生产；
二聚酸为上海志浦化工有限公司生产；
SAG-002R为南通日之升高分子新材料科技有限公司生产。
对比例1
沥青改性剂的制备
将68％SBS改性剂，10％食用大豆油，15％碳九石油树脂PR-120-11，4％硅烷偶联剂KH-550，3％Elvaloy 4170使用双螺杆挤出机充分混合，并采用水下切粒方法成型造粒。
其中，SBS改性剂为天津乐金渤海化学有限公司生产的LG 501；
碳九石油树脂PR-120-11为恒河材料科技股份有限公司生产；
硅烷偶联剂KH-550为南京优普化工有限公司生产；
Elvaloy 4170为杜邦公司生产。
对比例2
沥青改性剂的制备
将48％羧基化SBS，20％食用大豆油，25％碳九石油树脂PR-120-11，4％硅烷偶联剂KH-550，3％Elvaloy 4170使用双螺杆挤出机充分混合，并采用水下切粒方法成型造粒。
其中，羧基化SBS按照中国专利申请CN106496467A中实施例4公开的方法制备，官能度为10.90mol％；
碳九石油树脂PR-120-11为恒河材料科技股份有限公司生产；
硅烷偶联剂KH-550为南京优普化工有限公司生产；
Elvaloy 4170为杜邦公司生产。
对比例3
沥青改性剂的制备
将53％羧基化SBS，29％环烷油KN4006，15％碳九石油树脂CYH120，3％二聚酸使用双螺杆挤出机充分混合，并采用水下切粒方法成型造粒。
其中，羧基化SBS为按照中国专利申请CN106496467A中实施例1公开的方法制备，官能度为12.86mol％；
环烷油KN4006为克拉玛依石化公司生产；
碳九石油树脂CYH120为濮阳市昌誉石油树脂有限公司生产；
二聚酸为上海志浦化工有限公司生产。
对比例4
沥青改性剂的制备
将68％羧基化SBS，12％食用大豆油，17％碳九石油树脂PR-120-11，3％Elvaloy4170使用双螺杆挤出机充分混合，并采用水下切粒方法成型造粒。
其中，羧基化SBS按照中国专利申请CN106496467A中实施例4公开的方法制备，官能度为10.90mol％；碳九石油树脂PR-120-11为恒河材料科技股份有限公司生产；
Elvaloy 4170为杜邦公司生产。
实施例4
将实施例1制得的改性剂直接投放到沥青混合料拌和楼中与石料混合，干拌5s；喷入70#直馏沥青后湿拌45s。其中，石料的温度为195℃，混合料的出料温度为180℃。
改性剂与70#直馏沥青的质量比为12：88。
实施例5
将实施例2制得的改性剂添加到70#直馏沥青中，改性剂与直馏沥青的质量比为12：88。使用高速剪切机以4000rpm的速度剪切，沥青的温度保持在180℃，以改性沥青能够完全通过1.18mm筛网的时间为改性剂在沥青中的熔化时间，制得的改性沥青为高粘度改性沥青。
采用高粘度改性沥青进行沥青混合料室内试验。利用沥青混合料拌和锅将高粘度改性沥青与石料在180℃条件下拌和90s，加入矿粉后再拌和90s，制得排水沥青混合料。
实施例6
将实施例3制得的改性剂加入到70#直馏沥青中，通过胶体磨高速剪切制备高粘度改性沥青，改性剂与直馏沥青的质量比为12：88。当所述改性沥青能够完全通过1.18mm筛网时，即制得所述高粘度改性沥青。
将所述高粘度改性沥青在沥青混合料拌和楼与石料拌和，再喷入高粘度改性沥青后湿拌45s，所述石料的温度为195℃，所述混合料的出料温度为180℃。
效果实施例1
熔融指数：按照《热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》(GB/T 3682-2000)中的测试方法测试；结果见下表1。
在沥青中熔化时间：使用高速剪切机以4000rpm的速度剪切，沥青的温度保持在180℃，加入的改性剂能够完全通过1.18mm筛网所需的时间，即为沥青改性剂在沥青中熔化时间；结果见下表1。
表1沥青改性剂的性能指标
Figure BDA0003744632110000101
由表1可见，实施例1～3中，沥青改性剂在沥青中熔化时间为10～20min，明显低于未采用羧基化SBS的对比例1。由此可知，羧基改性SBS能够增加SBS与沥青之间的相容性，沥青改性剂在沥青中能够快速分散。
效果实施例2
按照本领域常规方法对实施例1～3与对比例1～4中的沥青改性剂，进一步制得的改性沥青以及改性沥青混合料进行性能测试，测试项目、指标要求(《道路、排水管道成品与半成品施工及验收规程》(DG/TJ 08-87-2016))，各指标的实测值见表2和表3。
表2改性沥青的性能指标
Figure BDA0003744632110000102
表3改性沥青混合料的性能指标
Figure BDA0003744632110000111
由表2和表3可知：
(1)本发明的各实施例制得的改性沥青都具有明显较高的软化点，均在82℃以上，甚至可达90℃以上，说明本发明的改性沥青的抗流动性好，有利于增强沥青和石料的粘接性。
(2)本发明的各实施例制得的改性沥青都具有明显较高的25℃针入度，均在43(0.1mm)以上，说明本发明的改性沥青的高温稳定性和抗老化性好。
(3)本发明的各实施例制得的改性沥青都具有明显较低的析漏损失和肯塔堡飞散损失，其中，析漏损失低至0.2％以下，肯塔堡飞散损失低至11.2％以下，可见本发明的改性沥青混合料具有较高的粘接性，集料不易脱落散失。
(4)本发明的各实施例制得的改性沥青混合料都具有明显较高的60℃动稳定度，均在4500次/mm以上，甚至可达7200次/mm，说明本发明的改性沥青混合料的高温稳定性好。
(5)本发明的各实施例制得的改性沥青混合料都具有明显较高的冻融劈裂强度比，均在90％以上，可见本发明的改性沥青混合料具有较高的水稳定性和低温抗开裂性。
(6)对比例1的沥青改性剂中未采用羧基化SBS。改性沥青的25℃针入度较低，高温稳定性和抗老化性一般。同时，改性沥青混合料的60℃动稳定度仅为3200次/mm，高温稳定性较差；肯塔堡飞散损失高达18.3％，粘接性也较差；冻融劈裂强度比在90％以下(89％)，低温抗开裂性不佳。综合性能不如实施例1～3。
(7)对比例2的沥青改性剂中羧基化SBS的用量为48％，不在本申请请求保护的范围内。改性沥青的软化点较低，仅为78℃，不利于增强沥青和石料的粘接性。同时，改性沥青混合料的60℃动稳定度仅为3900次/mm，高温稳定性较差；肯塔堡飞散损失高达16.8％，粘接性不佳，集料易脱落散失；冻融劈裂强度比在90％以下(89％)，低温抗开裂性不佳。综合性能不如实施例1～3。
(8)对比例3的组分中未添加析漏抑制剂。改性沥青混合料的60℃动稳定度仅为3300次/mm，高温稳定性较差；析漏损失(1.3％)和肯塔堡飞散损失(17.8％)明显较高，粘接性不佳，集料易脱落散失。
(9)对比例4的组分中未添加抗剥落剂。改性沥青混合料的析漏损失较高(0.3％)，粘接性不佳，集料易脱落散失；且冻融劈裂强度比低至80％，低温抗开裂性不佳。综合性能远不如实施例1～3。
综上，表1～表3的性能指标数据表明实施例1～3的沥青改性剂，及其制得的改性沥青和改性沥青混合料效果更好，综合性能优异。

Claims (10)

1.一种高粘度沥青改性剂，其特征在于，所述高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：
50％～70％的改性热塑性弹性体，所述的改性热塑性弹性体为羧基化SBS；所述羧基化SBS的官能度为8～14mol％；
10％～50％的增容剂，所述的增容剂为植物油、动物油和橡胶操作油中的一种或多种；
15％～50％的增粘树脂；
1％～5％的抗剥落剂；
1％～5％的析漏抑制剂；
百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比，各组分质量百分比之和为100％。
2.如权利要求1所述的高粘度沥青改性剂，其特征在于，所述的高粘度沥青改性剂满足下述条件a～f中的一个或两个以上：
a、所述改性热塑性弹性体的质量百分比为50％～70％，优选为50％～68％；
b、所述羧基化SBS的官能度为10mol％～13mol％，优选为10.90mol％或12.86mol％；
c、所述增容剂的质量百分比为10％～30％，优选为10％～29％；
d、所述增粘树脂的质量百分比为15％～30％，优选为15％～20％；
e、所述抗剥落剂的质量百分比为2％～5％，优选为3％～4％；
f、所述析漏抑制剂的质量百分比为2％～4％，优选为3％；
优选地，所述的高粘度沥青改性剂同时满足条件a～f。
3.如权利要求1所述的高粘度沥青改性剂，其特征在于，所述的高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：50％～70％的改性热塑性弹性体，10％～30％的增容剂，15％～30％的增粘树脂，2％～5％的抗剥落剂，2％～4％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比，各组分质量分数之和为100％；
优选地，所述的高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：50％～68％的改性热塑性弹性体，10％～29％的增容剂，15％～20％的增粘树脂，3％～4％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比，各组分质量分数之和为100％；
更优选地，所述的高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：68％的改性热塑性弹性体，10％的增容剂，15％的增粘树脂，4％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比；或者，58％的改性热塑性弹性体，15％的增容剂，20％的增粘树脂，4％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比；或者，50％的改性热塑性弹性体，29％的增容剂，15％的增粘树脂，3％的抗剥落剂，3％的析漏抑制剂；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比。
4.如权利要求1所述的高粘度沥青改性剂，其特征在于，所述的增容剂为植物油或动物油，优选为植物油；
所述的植物油优选为米糠油和/或豆油；当所述的植物油包括豆油时，所述豆油优选为食用大豆油；
所述的动物油优选为鱼油和/或鲸油；
所述的橡胶操作油优选为芳烃油、环烷油和石蜡油中的一种或多种，优选为环烷油；当所述的橡胶操作油包括环烷油时，所述环烷油的型号优选为KN4006，例如克拉玛依石化公司生产的环烷油KN4006。
5.如权利要求1所述的高粘度沥青改性剂，其特征在于，所述的增粘树脂为碳九石油树脂、碳五石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂、松香树脂和双环戊二烯树脂中的一种或多种；优选为碳九石油树脂；
其中，所述碳九石油树脂的型号优选为PR-120-11或CYH120，例如恒河材料科技股份有限公司生产的碳九石油树脂PR-120-11或濮阳市昌誉石油树脂有限公司生产的碳九石油树脂CYH120；
所述的双环戊二烯树脂的软化点优选为100～150℃，更优选为120～150℃；
和/或，所述的抗剥落剂为无机抗剥落剂、界面活性剂、偶联剂和高级脂肪酸磷酸酯中的一种或多种；优选为偶联剂；
其中，所述的无机抗剥落剂优选为消石灰和/或水泥；
所述偶联剂优选为硅烷偶联剂；所述硅烷偶联剂的型号优选为KH-550，例如南京优普化工有限公司生产的硅烷偶联剂KH-550；
所述界面活性剂优选为二聚酸；所述二聚酸的商购来源优选为上海志浦化工有限公司；
和/或，所述的析漏抑制剂为乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物，和/或，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物；优选为乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物；
其中，所述的乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物的型号优选为Elvaloy 4170，例如杜邦公司生产的Elvaloy 4170；
所述的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物的型号优选为SAG-002R，例如南通日之升高分子新材料科技有限公司生产的SAG-002R。
6.如权利要求1所述的高粘度沥青改性剂，其特征在于，所述的高粘度沥青改性剂的原料包括下列质量分数的组分：68％的官能度为12.86mol％的羧基化SBS，10％的食用大豆油，15％的碳九石油树脂PR-120-11，4％的硅烷偶联剂KH-550，3％的Elvaloy 4170；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比；
或者，58％的官能度为12.86mol％的羧基化SBS，15％的食用大豆油，20％的碳九石油树脂PR-120-12，4％的二聚酸，3％的Elvaloy 4170；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比；
或者，50％的官能度为12.86mol％的羧基化SBS，29％的环烷油KN4006，15％的碳九石油树脂CYH120，3％的二聚酸，3％的SAG-002R；百分比为各组分占高粘度沥青改性剂的质量百分比。
7.一种如权利要求1～6中任一项所述的高粘度沥青改性剂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：将所述的高粘度沥青改性剂的原料混合，成型造粒，即可；
所述的混合优选为采用开炼机、密炼机、双螺杆挤出机或高速混合机混合；所述的成型造粒优选为水冷拉条切粒、水环切粒或水下切粒。
8.一种改性沥青，其特征在于，所述改性沥青包括如权利要求1～6中任一项所述的高粘度沥青改性剂和基质沥青；
所述的高粘度沥青改性剂与所述基质沥青的质量比优选为12：88；
所述基质沥青优选为直馏沥青，例如70#直馏沥青。
9.一种沥青混合料，其特征在于，所述沥青混合料包括如权利要求8所述的改性沥青和集料。
10.如权利要求9所述的沥青混合料，其特征在于，所述沥青混合料的制备方法为将所述的改性沥青和所述的集料混合，即可；
所述混合的优选为在沥青混合料拌和楼中进行。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716839A (zh) * 2022-05-09 2022-07-08 上海城建日沥特种沥青有限公司 重载路面用改性沥青、改性沥青混合料及其制备方法
CN115418027A (zh) * 2022-10-17 2022-12-02 炜宏新材料科技有限公司 耐老化沥青抗剥落剂、其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008184617A (ja) * 2008-04-15 2008-08-14 Showa Shell Sekiyu Kk 着色舗装用バインダー組成物のための剥離防止剤
CN101775223A (zh) * 2009-12-24 2010-07-14 交通部公路科学研究所 高温重载道路排水性沥青混合料的添加剂及其制备方法
CN103030981A (zh) * 2012-12-26 2013-04-10 上海浦东路桥建设股份有限公司 一种用于钢桥面铺装的高粘度沥青改性剂及其制备方法
CN106496467A (zh) * 2016-11-22 2017-03-15 上海化工研究院 一种支链官能化sbs及其制备方法和其在改性沥青中的应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008184617A (ja) * 2008-04-15 2008-08-14 Showa Shell Sekiyu Kk 着色舗装用バインダー組成物のための剥離防止剤
CN101775223A (zh) * 2009-12-24 2010-07-14 交通部公路科学研究所 高温重载道路排水性沥青混合料的添加剂及其制备方法
CN103030981A (zh) * 2012-12-26 2013-04-10 上海浦东路桥建设股份有限公司 一种用于钢桥面铺装的高粘度沥青改性剂及其制备方法
CN106496467A (zh) * 2016-11-22 2017-03-15 上海化工研究院 一种支链官能化sbs及其制备方法和其在改性沥青中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张泽丰: "反应型RET-SBS复合改性沥青及其混合料动态性能研究", 《公路工程》 *
张金升 等: "《交通新材料》", 31 January 2014, 哈尔滨工业大学出版社 *
袁媛等: "RET与SBS复合改性沥青性能及改性机理", 《公路工程》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716839A (zh) * 2022-05-09 2022-07-08 上海城建日沥特种沥青有限公司 重载路面用改性沥青、改性沥青混合料及其制备方法
CN114716839B (zh) * 2022-05-09 2024-02-09 上海城建日沥特种沥青有限公司 重载路面用改性沥青、改性沥青混合料及其制备方法
CN115418027A (zh) * 2022-10-17 2022-12-02 炜宏新材料科技有限公司 耐老化沥青抗剥落剂、其制备方法与应用
CN115418027B (zh) * 2022-10-17 2023-09-19 炜宏新材料科技有限公司 耐老化沥青抗剥落剂、其制备方法与应用

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