CN116376303A - 改性沥青、沥青混合料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供改性沥青、沥青混合料及其制备方法与应用，所述改性沥青的原料包括以下质量份数的组分：基质沥青70‑98份、脱硫橡胶5‑20份和北美岩沥青2‑15份。所述改性沥青具有良好的贮存稳定性、高温抗车辙性、抗疲劳性、低温抗裂性和抗老化性，即所述改性沥青具有优异的综合性能，解决了现有技术中难以获得综合性能优异的改性沥青的问题。
Description
技术领域
本发明涉及改性沥青、沥青混合料及其制备方法与应用。
背景技术
交通渠化、轴载增重、外界环境等多重作用成为沥青路面早期病害的主要诱因，也对沥青混合料路用性能及耐久性提出了更高的要求。为提升路面的使用质量、延长沥青道路服役寿命，其中有一种改进方法是将改性剂掺入沥青里。目前，应用最多的改性剂是以SBS为代表的聚合物改性剂，其与基质沥青配伍性好，改性效果显著，且制备方法相对成熟，因而广泛应用于高等级沥青路面，但也存在稳定性差、易离析、成本高昂等问题。
天然岩沥青与基质沥青有较好的配伍性，合理使用可大幅改善沥青混合料高温稳定性、抗水损及耐老化性等路用性能，降低混合料温度敏感性，进而提高路面结构耐久性。但岩沥青会使基质沥青软化点升高、针入度及延度降低，且对低温性能产生不利的影响。
废旧橡胶改性沥青是一种常见的改性沥青，但废旧橡胶粉与沥青相容性较差，常伴有大量的橡胶颗粒，并存在高黏度、低流动性、高温贮存稳定性差及易离析等诸多缺点，限制其应用和发展。相较于普通橡胶粉而言，脱硫橡胶与沥青的相容性明显改善，改善了橡胶改性沥青的黏度和低温性能。但脱硫橡胶改性沥青也存在诸多问题，例如抗变形能力下降、抗老化性能差、高温性能不足等，其性能还有待做出进一步改善。
为研制一种兼具优良高低温性能的改性基质沥青，研究人员采用添加不同的改性剂以提高基质沥青的性能。专利申请号为CN201810564891.1(申请公布日2018.11.02)公开了一种复合改性脱硫橡胶沥青及其制备方法，所述的复合改性脱硫橡胶沥青包括70#基质沥青、脱硫橡胶粉、多聚磷酸复合改性剂；且本发明还通过两次发育工艺进一步提高了脱硫橡胶的反应深度，得到的复合改性脱硫橡胶沥青具有良好的高低温性能和低粘度，有利于废旧橡胶的再生利用。但是该复合改性脱硫橡胶沥青及其制备方法也存在一些问题，例如，该制备方法中脱硫橡胶高温剪切时间长，会出现沥青内轻质组分挥发、沥青易热氧老化等问题。
通过阿尔巴尼亚岩沥青和橡胶粉作为复合改性剂制备了阿尔巴尼亚岩沥青-橡胶粉复合改性沥青，提高了基质沥青的低温性能、抗老化性能和高温抗车辙性能，但橡胶改性沥青容易出现与基质沥青相容性差、易离析、黏度高、生产施工不便等问题(汪尧.阿尔巴尼亚岩沥青/橡胶粉复合改性沥青及其混合料性能研究[D].长安大学，2021.)。
由上可知，现有的改性沥青在改善橡胶一方面性能的同时又降低了沥青的其它方面的性能，难以获得综合性能优异的改性沥青。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中难以获得综合性能优异的改性沥青的问题，而提供了改性沥青、沥青混合料及其制备方法与应用，所述改性沥青具有良好的贮存稳定性、高温抗车辙性、抗疲劳性、低温抗裂性和抗老化性，即所述改性沥青具有优异的综合性能。
本发明提供一种改性沥青，其原料包括以下质量份数的组分：基质沥青70-98份、脱硫橡胶5-20份和北美岩沥青2-15份。
本发明通过在基质沥青中加入北美岩沥青和脱硫橡胶，并控制北美岩沥青、脱硫橡胶和基质沥青的配比，使本发明提供的改性沥青具有良好的贮存稳定性、高温抗车辙性、抗疲劳性、低温抗裂性和抗老化性，即具有优异的综合性能。
本发明中，所述北美岩沥青的灰分较佳地≤1.0％。
本发明中，所述北美岩沥青的沥青含量较佳地≥90％。通过控制北美岩沥青的沥青含量和灰分，可以使改性沥青具有更佳的高温抗车辙性能。
本发明中，所述北美岩沥青的软化点可为本领域常规，较佳地为160-185℃。
本发明中，所述的北美岩沥青的含水量可为本领域常规，较佳地＜0.5％。
本发明中，所述的北美岩沥青是指产自美国北部犹太州东部Uintah盆地的UINTAITE北美硬沥青。
本发明中，所述脱硫橡胶的粒径可为本领域常规，较佳地为40目。
本发明中，所述脱硫橡胶的溶胶含量较佳地＞50％。
本发明中，所述脱硫橡胶的门尼黏度较佳地＜40。
本发明中，所述基质沥青可为本领域常规的基质沥青，较佳地为PG64-22沥青。所述PG64-22中，64为沥青适用的高温等级，其意义是指沥青能适应至少高达64℃的路面温度；22为沥青适用的低温等级，其意义是指沥青能适应路面温度降至-22℃以下的条件。
本发明中，所述基质沥青的135℃运动黏度较佳地≤3Pa·s。
本发明中，所述基质沥青的闪点较佳地≥260℃。
本发明的优选实施方案中，所述改性沥青的原料中包括以下质量份数的组分：基质沥青72-87份、脱硫橡胶8-18份和北美岩沥青2-10份。
本发明的优选实施方案中，所述改性沥青的原料中所述基质沥青的质量份数为72份，所述北美岩沥青的质量份数为10份和所述脱硫橡胶的质量份数为18份。通过将10份北美岩沥青和18份脱硫橡胶的复合使用，将改性基质沥青等级从PG64-22提升超过PG 76-22的性能，并具有良好的贮存稳定性，高低温性能和抗老化性能。经估算，以10份天然岩沥青和18份脱硫橡胶复合改性制备的改性沥青价格低于市售SBS改性沥青价格的5％-20％，生产成本较低，能够大力推广应用到道路工程。
本发明的又一优选实施方案中，所述改性沥青的原料中所述基质沥青的质量份数为77份，所述北美岩沥青的质量份数为10份和所述脱硫橡胶的质量份数为13份。
本发明的又一优选实施方案中，所述改性沥青的原料中所述基质沥青的质量份数为82份，所述北美岩沥青的质量份数为10份和所述脱硫橡胶的质量份数为8份。
本发明还提供一种改性沥青制备方法，其包括以下步骤：在175-185℃下，将所述改性沥青的原料北美岩沥青70-98份、脱硫橡胶5-20份和基质沥青2-15份剪切混合，即得所述改性沥青。
本发明中，所述剪切混合的时间与混合物的规模相关，较佳地为20-60分钟，例如30分钟。
本发明中，所述剪切混合的速率可为本领域常规的速率，较佳地为10000-18000转/分钟，例如12000转/分钟。
本发明中，所述剪切混合的搅拌温度较佳地为170-185℃，例如180℃。
本发明中，所述剪切混合的顺序可为本领域常规，较佳地为先将所述基质沥青与所述脱硫橡胶混合，溶胀后再加入所述北美岩沥青。
其中，所述溶胀时间较佳地为0.5-12小时，例如1小时。
本发明中，所述的剪切混合较佳地在反应釜中进行。
本发明还提供了一种改性沥青，其由上述改性沥青制备方法制备得到。
本发明还提供了一种沥青混合料，其包括上述改性沥青和填料。
本发明中，所述改性沥青占所述沥青混合料的质量百分比为5％-7.5％。
本发明中，所述填料可为本领域常规的用于沥青混合料的填料，例如粗集料、细集料、矿质填料等。
本发明还提供了上述改性沥青在沥青路面中的应用。
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：
本发明采用北美岩沥青和脱硫橡胶对基质沥青进行复合改性，得到的改性沥青的综合性能优于SBS改性沥青，具有良好的低温抗裂性能、抗疲劳性能、高温抗车辙性、贮存稳定性和抗老化性能。解决了单一岩沥青改性造成的低温抗裂性差、存储易离析等问题，而且克服了单一橡胶粉改性造成的高温性能不足、高粘度等问题。
附图说明
图1为各实施例中改性沥青的制备和测试流程图；
图2为实施例1-3和对比例1中改性沥青的高温车辙性能表征图；
图3为对比例1-3中改性沥青的高温车辙性能表征图；
图4为对比例4-6中改性沥青的高温车辙性能表征图；
图5为对比例7-9中改性沥青的高温车辙性能表征图；
图6为对比例1-3中改性沥青的疲劳性表征图；
图7为实施例4-6和对比例2中改性沥青的疲劳性表征图；
图8为实施例1、2和对比例1-3中改性沥青的复数模量主线图；
图9为实施例1、2和对比例1-3中改性沥青的相位角(频率)主曲线图；
图10为实施例1-3和对比例1中改性沥青的低温性表征图；
图11为实施例1-3和对比例1-3中改性沥青的短期抗老化性表征图；
图12为实施例1-3和对比例1-3中改性沥青的长期抗老化性表征图；
图13为实施例1和对比例1中基于傅里叶红外光谱表征的改性沥青的抗老化性表征图。
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。
图1为各实施例中改性沥青的制备和测试流程图。下面结合图1对本发明做进一步详细描述。
在以下实施例和对比例中：
基质沥青为购自美国田纳西州沥青制造厂的PG64-22基质沥青。
北美岩沥青的软化点160-185℃、沥青含量＞90％、灰分≤1.0％、含水量＜0.5％。
伊朗岩沥青的软化点170-200℃、沥青含量82-85％、灰分15-18％、含水量＜1％。
和布敦岩沥青的软化点≥80℃、沥青含量22-30％、灰分73-80％、含水量＜1％。
以上天然岩沥青均为市售。
脱硫橡胶颗粒由上海交通大学提供。
作为改性沥青的参照组，SBS改性沥青购自美国田纳西州沥青制造厂的PG76-22。以下表格和附图中提及的SBS是指购自美国田纳西州沥青制造厂的PG76-22等级的SBS改性沥青。
实施例1
将72质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入18质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入10质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例2
将77质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入13质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入10质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例3
将82质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入8质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入10质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例4
将77质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入18质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入5质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例5
将82质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入13质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入5质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例6
将87质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入8质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入5质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例7
将80质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入18质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入2质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例8
将85质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入13质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入2质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
实施例9
将90质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，向反应釜内加入8质量份脱硫橡胶，反应釜升温至180℃，使其溶胀1小时，再加入2质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例1
将90质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入10质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例2
将95质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入5质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例3
将98质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入2质量份北美岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例4
将98质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入2质量份伊朗岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例5
将95质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入5质量份伊朗岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例6
将90质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入10质量份伊朗岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例7
将98质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入2质量份布敦岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例8
将95质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入5质量份布敦岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
对比例9
将90质量份基质沥青加热至160℃，然后注入反应釜，反应釜升温至180℃，加入10质量份布敦岩沥青，在12000转/分钟下高速剪切混合0.5小时既得改性沥青。
效果实施例
根据美国试验材料学会标准(ASTMD7173-20)，采用雪茄管试验(cigar tubetest)来评价改性沥青的贮存稳定性。
本发明采用动态剪切流变试验(DSR试验)对改性沥青开展低温开裂、中温疲劳及高温抗车辙性能评价。
根据美国国家公路与运输协会标准(AASHTOT315及T313-10)测试改性沥青的复数模量和相位角，表征改性沥青的低温延展性和粘弹性。
根据美国国家公路与运输协会标准(AASHTO T313)开展弯曲梁蠕变试验BBR试验，来表征改性沥青的蠕变劲度系数S和蠕变速率m值。在PG分级中，BBR试验的蠕变劲度系数S与蠕变速率m这两个指标通常被用来评价沥青的低温性能。其中S值越小而m值越大则其抗裂性能越佳，通过同时满足S≤300MPa与m≥0.3两个条件确定沥青的低温等级。
改性沥青的抗老化性通过两方面进行评价：1)动态剪切流变试验得出沥青胶结料在不同老化程度下车辙因子的变化情况；2)傅里叶红外光谱计算出不同老化程度下羰基的面积变化情况。
1、稳定性表征
采用雪茄管试验来进行改性沥青贮存稳定性的评价。
试验取约50g的改性沥青导入铝箔管中，然后将铝箔管放入163±5℃的烘箱中静置48±1小时，之后立即将铝箔管放入冷藏箱至少4小时使其凝固，最后将装有沥青的铝箔管取出切成三部分，并提取上部分和下部分的沥青，制备成试件进行后续的动态剪切流变试验。
上层、下层和平均值为铝箔管上部分、下部分和上下平均的车辙因子。分离系统由下式计算得到：
分离系数＝(铝箔管上部分和下部分车辙因子的较大值-铝箔管上部分和下部分车辙因子的平均值)/铝箔管上部分和下部分车辙因子的平均值。
基质沥青、实施例1-3和对比例1中制备的改性沥青、SBS改性沥青的稳定性试验结果见表1。
由表1可知，基质沥青呈现出较小的分离系数，SBS改性沥青呈现出最小的分离系数，本发明的实施例1-3的分离系数不超过11％，其中实施例1能够将分离系数降低至2.70％，接进于SBS改性沥青，贮存稳定性优异。而对比例1中的技术方案增大了改性沥青的分离系数，降低了贮存稳定性。因此，加入脱硫橡胶可以有效地提高改性沥青的贮存稳定性。
表1
2、高温抗车辙性表征
采用动态剪切流变试验(DSR试验)对改性沥青开展高温抗车辙性能评价。
利用车辙因子来评价改性沥青的高温车辙性，改性沥青的车辙因子的值越高，其高温抗车辙性能越好。实施例1-3和对比例1-9中制备的改性沥青的高温抗车辙因子的数值如表2和图2-5中所示。
表2
岩沥青主要用来提高改性沥青的高温抗车辙性能，高车辙因子意味着良好的改性效果。本发明采用北美岩沥青制备改性沥青，并对其性能进行评价。
由表2和图2-5可知，实施例1-3中的改性沥青的车辙因子显著高于SBS改性沥青、对比例1-9中的改性沥青和基质沥青的车辙因子。说明本发明提供的改性沥青具备优异的高温抗车辙性能。对比图3、图4和图5可知，北美岩沥青的改性效果最佳，伊朗岩沥青的改性效果居中，布敦岩沥青的改性效果最差。
图2显示，实施例1-3中的改性沥青的车辙因子均高于SBS改性沥青和基质沥青的车辙因子值，并且实施例1和实施例2能够进一步提高改性沥青的高温车辙性。
图3显示，对比例1-3中虽然在基质沥青中单独加入北美岩沥青会提高基质沥青的车辙因子，从而提高基质沥青的高温抗车辙性，但是，仅对比例1中的改性沥青的车辙因子稍微超过SBS改性沥青，而对比例2和对比例3中的改性沥青的车辙因子仍低于SBS改性沥青。说明单独加入北美岩沥青对基质沥青的抗车辙性能提高有限。
图4显示，对比例4-5中的改性沥青，由于在基质沥青中加入了伊朗岩沥青，提高了基质沥青的抗车辙性能，但是，仅对比例6中的改性沥青在低温时的车辙因子略高于SBS改性沥青，在高温时，对比例6中的改性沥青的车辙因子就低于SBS改性沥青，而对比例2和对比例3中的改性沥青的车辙因子仍远低于SBS改性沥青。说明单独加入北美岩沥青对基质沥青的抗车辙性能提高也有限。
图5显示，虽然对比例7-8中的改性沥青中加入了布敦岩沥青，但是其对基质沥青的抗车辙性能改善有限，对比例1-9中的改性沥青均略高于基质沥青，远低于SBS改性沥青。
3、抗疲劳性能表征
利用疲劳因子来评价改性沥青的疲劳性，一般疲劳因子的值越低说明改性沥青的抗疲劳性能越好。上述实施例和对比例中制备的改性沥青的疲劳因子如表2和图6-7所示。其中实施例1-9中制备的改性沥青的疲劳因子值显著低于对比例1-9中制备的改性沥青的疲劳因子值，并且本发明实施例1和4-7中制备的改性沥青的疲劳因子值甚至低于SBS改性沥青的疲劳因子值，说明本发明提供的改性沥青中，能够显著降低改性沥青的疲劳因子，提高改性沥青的疲劳性；即当脱硫橡胶和天然岩沥青在优选的比例范围内，脱硫橡胶和天然岩沥青相互配合，甚至可获得优于SBS改性沥青的抗疲劳性能。而对比例1-9中提供的改性沥青的疲劳因子，整体上是高于基质沥青的疲劳因子，并且均显著高于SBS改性沥青，说明单独加入天然岩沥青会使基质沥青的抗疲劳性能降低。
图6显示，对比例1-3中，对比例2中的改性沥青的疲劳因子最小；与基质沥青的疲劳因子相比，对比例1-3中单独加入北美岩沥青的改性沥青的疲劳因子变化不到或增大了，说明单独加入北美岩沥青对基质沥青的抗老化性能不但没有提升，反而可能导致其抗疲劳性能下降。
图7显示，实施例4-6中制备的改性沥青的疲劳因子显著高于基质沥青，甚至高于SBS改性沥青和对比例2中制备的改性沥青，说明同时加入合适比例的北美岩沥青和脱硫橡胶，可使改性沥青具备优于SBS改性沥青的抗疲劳性能。
4、低温性能表征
利用复数模量评价改性沥青的低温延展性，复数模量的值越高说明改性橡胶的低温延展性越好。
实施例1、2和对比例1-3中的改性沥青的复数模量与频率主曲线如图8所示。可以发现基质沥青的复数模量整体上最低，在低频区域，对比例1-3中的改性沥青的复数模量略高于基质沥青，说明加入岩沥青可以有效地提高改性沥青的复数模量。而实施例1和实施例2中改性沥青的复数模量高于对比例1-3和SBS改性沥青的复数模量，说明本发明提供的改性沥青显著提高了低温延展性。
改性沥青的相位角与频率主曲线如图9所示，温度、频率条件与复数模量主曲线一致，相位角值越低说明改性沥青的粘性越低。基质沥青在各个频率中呈现出最高的相位角，加入天然岩沥青总体来说相位角更低，表明改性沥青的粘性降低。其中，实施例1和实施例2更能有效降低改性沥青的粘性。尤其在低频区域，实施例1中制备的改性沥青的相位角与SBS改性沥青接近；而实施例2中制备的改性沥青的相位角整体上低于SBS改性沥青的相位角，说明实施例2中制备的改性沥青的粘性更低。
改性沥青的蠕变劲度系数S和蠕变速度m值如表3和图10所示，可以看出，本发明实施例1-3中改性沥青可以有效的降低蠕变劲度系数S，并增加蠕变速度m值，从而提高了改性沥青的低温性。实施例1可将改性沥青的低温性提高接近至SBS改性沥青的技术指标。而对比例1具有更高的蠕变劲度系数S值及更低的蠕变速度m值，对比例1降低了改性沥青的低温性。
表3
5、抗老化性
图11和图12示出改性沥青在短期老化和长期老化的的车辙因子比值。短期老化(RTFOT)即旋转薄膜烘箱老化试验，模拟的是沥青和石料拌合过程中的老化程度，RTFOT老化试验具体操作依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行)；长期老化即压力老化箱法(PAV)，模拟的是在道路上使用10年后的沥青的老化程度，试验方法见美国国家公路与运输协会标准(AASHTOPP1)。车辙因子比值＝老化后的车辙因子值/未老化的车辙因子值，车辙因子比值越大表明抗老化能力越差。
由图11和图12可知，在长期老化下，对比例1-3的车辙因子比值相较于SBS改性沥青均有所增加，而实施例1-3的抗车辙因子比值相较于SBS改性沥青均下降，说明本发明提供的改性沥青的抗老化能力更强。在短期老化下，对比例1和2中改性沥青的车辙因子比值相较于SBS改性沥青均有所增加，而对比例3中改性沥青的车辙因子比值与SBS改性沥青的车辙因子比值基本相当；而实施例1和2中改性沥青的车辙因子比值在短期老化下相较于SBS改性沥青均下降，说明在短期老化下，本发明提供的改性沥青也已经表现出较高的抗老化性能。
基于傅里叶红外光谱试验羰基面积变化的结果如图13所示。对于未老化的改性沥青，岩沥青会使羰基指数略微增加。
羰基指数CI＝羰基键(C＝O)的波长在1700cm-1左右的面积/参考面积，其中参考面积为羰基键(C＝O)的波长在wavenumber＝2920cm-1，wavenumber＝2851cm-1，wavenumber＝1455cm-1，wavenumber＝1375cm-1的面积之和，羰基指数CI越大，沥青的老化程度越大。对于长期老化后的改性沥青而言，实施例1的抗老化性能更佳。
综上所述，本发明提供的改性沥青的综合性能已优于SBS改性沥青的性能，具有良好的贮存稳定性、高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗疲劳性能和抗老化性能，达到了复合目标。
Claims (10)
1.一种改性沥青，其特征在于，其原料包括以下质量份数的组分：基质沥青70-98份、脱硫橡胶5-20份和北美岩沥青2-15份。
2.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于，所述的北美岩沥青的灰分≤1.0％；
和/或，所述北美岩沥青的沥青含量≥90％；
和/或，所述北美岩沥青的软化点为160-185℃；
和/或，所述北美岩沥青的含水量＜0.5％。
3.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于，所述脱硫橡胶的溶胶含量＞50％；
和/或，所述脱硫橡胶的门尼黏度＜40；
和/或，所述脱硫橡胶的粒径为40目；
和/或，所述基质沥青的135℃运动黏度≤3Pa·s；
和/或，所述基质沥青的闪点≥260℃；
和/或，所述基质沥青为PG64-22沥青。
4.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于，其原料包括以下质量份数的组分：所述基质沥青72-87份、所述脱硫橡胶8-18份和所述北美岩沥青2-10份。
5.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于，所述基质沥青的质量份数为72份，所述北美岩沥青的质量份数为10份和所述脱硫橡胶的质量份数为18份；
或，所述基质沥青的质量份数为77份，所述北美岩沥青的质量份数为10份和所述脱硫橡胶的质量份数为13份；
或，所述基质沥青的质量份数为82份，所述北美岩沥青的质量份数为10份和所述脱硫橡胶的质量份数为8份。
6.一种改性沥青制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：在175-185℃下，将权利要求1-5中任一项所述改性沥青的原料剪切混合，即得所述改性沥青。
7.根据权利要求6所述的改性沥青制备方法，其特征在于，所述剪切混合的时间为20-60分钟，例如30分钟；
和/或，所述剪切混合的速率为10000-18000转/分钟，例如12000转/分钟；
和/或，所述剪切混合的搅拌温度为170-185℃，例如180℃；
和/或，所述剪切混合在反应釜中进行；
和/或，所述剪切混合为先将所述基质沥青与所述脱硫橡胶混合，溶胀后再加入所述北美岩沥青；
较佳地，所述溶胀的时间为0.5-12小时，例如1小时。
8.一种改性沥青，其特征在于，其由权利要求6或7中任一项所述的改性沥青制备方法制备得到。
9.一种沥青混合料，其特征在于，其包括权利要求1-5和8中任一项所述改性沥青和填料。
10.一种如权利要求1-5和8中任一项所述改性沥青在沥青路面中的应用。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117624915A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-03-01 | 四川省交通建设集团有限责任公司 | 一种高模量脱硫橡胶沥青组合物及其加工方法 |
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2023
- 2023-04-12 CN CN202310388562.7A patent/CN116376303A/zh active Pending
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