CN116694094A - 一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青及其制备方法 - Google Patents

一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青及其制备方法,属于道路工程材料技术领域。本发明的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青包括基质沥青、脱硫胶粉、热塑性丁苯橡胶、协同反应型净味剂、物理净味剂、缓粘剂、抗氧化剂、硅烷偶联剂和稳定剂,通过各原料协同作用,不仅实现“实现浓烟大幅减排、有害组分有效控制、拌合温度显著降低”三大目标,还通过加入热塑性丁苯橡胶、稳定剂、缓粘剂等添加剂来保证高粘沥青优异的各项性能,进而从“环保”与“性能”两方面打造新型高粘胶粉改性沥青。

Description

一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青及其制备方法
技术领域
本发明属于道路工程材料技术领域,尤其涉及一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青及其制备方法。
背景技术
近年来,随着可持续发展理念的不断推行,城市建设对道面排水降噪、长寿耐久要求的逐步提高,高粘沥青(即高粘度改性沥青)作为核心材料,应用场景也日渐增多。但是在使用过程中却存在着高拌和温度(通常超过185℃)与高烟尘排放等现实问题,阻碍了其进一步发展。尤其是橡胶改性沥青,在生产和施工过程中由于内部的双硫键在高温下断裂,会产生数倍于普通沥青混合料的烟气和臭味,不仅对周边环境造成污染,更会危害工作人员身体健康。添加净味剂是减少改性沥青有害气体的主要方法之一,但大量研究仅仅是在生产过程中加入传统净味剂,未能就不同改性沥青的有害气体特性进行专门的研究与抑制。因此亟待开发一种净味体系,在有害物质生产反应上对其进行系统、全面的抑制。
除了从有害物质生成角度通过净味剂对其进行直接抑制,还可以通过有害物反应条件角度降低拌合温度进行间接抑制。专利CN202010265298.4公开了一种绿色橡胶改性沥青,以减少在使用过程中难闻气味的释放。对于生产过程中的高拌合温度问题,高粘沥青的温拌化成为当今人们的研究趋势。传统温拌剂虽可使沥青混合料的拌合温度降低30~40℃以上,但施工后会损失其沥青粘度,并且性能相比于热拌会产生一定的损失。因此,开发一种缓粘(高温降粘,中温缓粘,低温增粘)且环保(节约能源,环境保护)的改性沥青材料,成为本领域关注的焦点。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青及其制备方法,能够有效提高沥青性能,并降低环境污染。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提出了一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,按重量份数计包括以下原料:基质沥青70~83份、脱硫胶粉8~18份、热塑性丁苯橡胶2~4份、协同反应型净味剂0.02~0.2份、物理净味剂0.5~2份、缓粘剂0.5~1.5份、抗氧化剂0.5~1份、硅烷偶联剂0.01~0.02份和稳定剂3~5份。
进一步地,所述基质沥青为70#沥青或90#沥青。
进一步地,所述协同反应型净味剂包括硫化促进剂、蓖麻油酸锌和硫酸镁;作为优选,所述协同反应型净味剂按重量分数计包括硫化促进剂15~20份、蓖麻油酸锌70~80份和硫酸镁5~10份。
更进一步地,所述硫化促进剂包括氧化锌和硬脂酸;作为优选,所述硫化促进剂按重量份数计包括氧化锌45~50份和硬脂酸50~55份。
进一步地,所述物理净味剂包括香草醛和活性炭;作为优选,所述物理净味剂按重量分数计包括香草醛25~50份和活性炭50~75份。
进一步地,所述抗氧化剂由Irganox-1010与Irganox168按照质量比为2:1组成。
进一步地,所述热塑性丁苯橡胶包括线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种。
进一步地,所述缓粘剂包括缓粘剂Evotherm 3G和新型表面活性剂;作为优选,所述缓粘剂按重量分数计包括缓粘剂Evotherm3G 45~55份和新型表面活性剂45~55份。
更进一步地,所述新型表面活性剂按重量份数计包括N,N-二甲基甲酰胺40~50份、多羟基脂肪酸酯15~25份、丙烯酰氯或十二酰氯5~10份和三乙胺15~25份,具体制备方法如下:
步骤1:按重量份数称取所述原料,将三乙胺和多羟基脂肪酸酯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,然后将丙烯酰或十二酰氯滴加到混合液中;
步骤2:均匀反应1~3h后反应结束,再进行抽滤并干燥即得所述新型表面活性剂。
进一步地,所述硅烷偶联剂包括KH550和KH560;作为优选,所述硅烷偶联剂按重量份数计包括KH550 45~50份与KH560 50~55份。
进一步地,所述稳定剂按重量份数计包芳烃油70~75份、硫磺5~15份和多聚磷酸(PAA)15~20份。
本发明还提供了一种上述环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青的制备方法,包括以下步骤:
(1)按重量份数称取所述原料,将基质沥青预热后加入芳烃油,用玻璃棒搅拌2min,之后添加热塑性丁苯橡胶,用玻璃棒混合搅拌10min,并在1000~3000r/min下低速剪切搅拌15min,再加入脱硫胶粉,用玻璃棒混合搅拌10min,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌60min,得到混合物A;
(2)在混合物A中依次加入多聚磷酸,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌后加入硫磺,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌10min,之后加入缓粘剂在3000~5000r/min下高速剪切搅拌10min,并加入抗氧化剂,在3000~5000r/min下高速剪切搅拌10min,得到混合物B;
(3)在混合物B中加入协同反应型净味剂、物理净味剂及硅烷偶联剂,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌完成后降温,使用四叶搅拌机600r/min低速搅拌30min消泡,取出放入烘箱,溶胀发育得到所述环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青。
进一步地,步骤(1)中,基质沥青预热至180~190℃。
进一步地,步骤(3)中,降温至170~180℃,并在170~180℃下溶胀发育30min。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:
本发明制备的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青具备浓烟大幅减排、有害组分有效控制、拌合温度显著降低的优势。具体而言:
(1)本发明中用脱硫胶粉替代传统的普通胶粉,防止因橡胶中硫键断裂导致硫化氢等恶臭气体的产生;在制备过程中添加物理净味剂,组分活性炭可从吸附层面直接吸收过程中产生的VOCs、多环芳烃(PAHs)及含硫气体,香草醛则可对产生后的异味进行香味掩盖;稳定剂与热塑性丁苯橡胶可形成物理交联构成网状结构,并且热塑性丁苯橡胶还可与基质沥青易挥发的小分子溶胀而形成大分子,增加分子内聚力,进一步减少VOCs逸出;最后抗氧化剂可防止脱硫胶粉和热塑性丁苯橡胶裂解氧化产生异味,硅烷偶联剂可改善净味剂、橡胶、沥青等不同组分的相容性,进而间接去除异味;以上几种组分与协同反应净味剂、缓粘剂相互结合,实现协调控制作用且高效的浓烟大幅减排效果。
(2)本发明在制备过程中加入协同反应型净味剂,通过重要组分硫化促进剂、蓖麻油酸锌从化学反应方面直接对橡胶改性沥青中含硫烟气协调控制;硫化促进剂中氧化锌通过硬脂酸的帮助形成可溶于沥青的锌盐,提高硫化效率与高温稳定性,间接减少由于稳定剂硫化过程中产生的硫化氢等恶臭气体;蓖麻油酸锌通过内部活化锌原子与产生的含硫氮物质发生化学反应,起到直接消除异味的作用;以上二者综合协调控制作用,实现对高粘胶粉改性沥青中特定有害组分—含氮硫化合物的有效控制。
(3)本发明所用到的缓粘剂作为温拌剂的优选,可实现高温降粘、中温缓粘、低温增粘的效果;高温降粘阶段(120~180℃),由于表面活性剂分子结构不对称,因此缓粘剂可以将沥青质和胶质之间的吸附力分散,从而降低高粘沥青的粘度;中温缓粘阶段(60~120℃),此时缓粘沥青的降温速率低于基质沥青的降温速率,其粘度也较基质沥青低,起到了延缓沥青粘度恢复的作用;低温增粘阶段(小于60℃),缓粘剂与被其溶解吸附的组分一起结晶析出,这些结晶在一定程度上对沥青结构起到增韧作用,进而增加了沥青的低温粘度。因此,与传统温拌剂相比,本发明的缓粘剂可以保证施工后粘度的完全恢复,并使高粘沥青拌合温度显著降低,从温度上间接去除异味。
综上所述,本发明提出的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青不仅实现“实现浓烟大幅减排、有害组分有效控制、拌合温度显著降低”三大目标,还通过加入热塑性丁苯橡胶、稳定剂、缓粘剂等添加剂来保证高粘沥青优异的各项性能,进而从“环保”与“性能”两方面打造新型高粘胶粉改性沥青。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青的制备流程图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明提出了一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,按重量份数计包括以下原料:基质沥青70~83份、脱硫胶粉8~18份、热塑性丁苯橡胶2~4份、协同反应型净味剂0.02~0.2份、物理净味剂0.5~2份、缓粘剂0.5~1.5份、抗氧化剂0.5~1份、硅烷偶联剂0.01~0.02份和稳定剂3~5份。
本发明的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青用脱硫胶粉以代替传统的普通胶粉,并在过程中添加物理净味剂,对加热过程中产生的沥青烟气进行吸附与香味掩盖。其次热塑性丁苯橡胶与稳定剂形成物理交联网络,抗氧化剂防止脱硫胶粉和热塑性丁苯橡胶裂解氧化,硅烷偶联剂增强各个组分相容性,各个组分互相协调控制作用,以达到浓烟大幅减排效果的目标。
在本发明实施例中,所述基质沥青为70#沥青或90#沥青。
在本发明实施例中,所述协同反应型净味剂包括硫化促进剂、蓖麻油酸锌和硫酸镁;作为优选,所述协同反应型净味剂按重量分数计包括硫化促进剂15~20份、蓖麻油酸锌70~80份和硫酸镁5~10份。更进一步地,所述硫化促进剂包括氧化锌和硬脂酸;作为优选,所述硫化促进剂按重量份数计包括氧化锌45~50份和硬脂酸50~55份。协同反应型净味剂中的硫化促进剂可促进改性沥青硫化过程,蓖麻油酸锌通过与氮、硫原子结合形成很强的化合键,实现特定有害组分有效控制。
在本发明实施例中,所述物理净味剂包括香草醛和活性炭;作为优选,所述物理净味剂按重量分数计包括香草醛25~50份和活性炭50~75份。
在本发明实施例中,所述抗氧化剂由Irganox-1010与Irganox168按照质量比为2:1组成。
在本发明实施例中,所述热塑性丁苯橡胶包括线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种。
在本发明实施例中,所述缓粘剂包括缓粘剂Evotherm 3G和新型表面活性剂;作为优选,所述缓粘剂按重量分数计包括缓粘剂Evotherm3G 45~55份和新型表面活性剂45~55份,缓粘剂能够实现高温降粘、低温增粘、中温缓粘的作用效果,使高粘沥青拌合温度显著降低,间接减少异味的产生。
本发明中所述新型表面活性剂按重量份数计包括N,N-二甲基甲酰胺40~50份、多羟基脂肪酸酯15~25份、丙烯酰氯或十二酰氯5~10份和三乙胺15~25份,具体制备方法如下:
步骤1:按重量份数称取所述原料,将三乙胺和多羟基脂肪酸酯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,然后将丙烯酰或十二酰氯滴加到混合液中;
步骤2:均匀反应1~3h后反应结束,再进行抽滤并干燥即得所述新型表面活性剂。
在本发明实施例中,所述新型表面活性剂按重量份数计包括N,N-二甲基甲酰胺46份、多羟基脂肪酸酯22份、丙烯酰氯9份和三乙胺23份。
在本发明实施例中,所述硅烷偶联剂包括KH550和KH560;作为优选,所述硅烷偶联剂按重量份数计包括KH550 45~50份与KH560 50~55份。
在本发明实施例中,所述稳定剂按重量份数计包芳烃油70~75份、硫磺5~15份和多聚磷酸(PAA)15~20份。
本发明还提供了一种上述环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青的制备方法,制备流程图见图1,具体包括以下步骤:
(1)按重量份数称取所述原料,将基质沥青预热后加入芳烃油,用玻璃棒搅拌2min,之后添加热塑性丁苯橡胶,用玻璃棒混合搅拌10min,并在1000~3000r/min下低速剪切搅拌15min,再加入脱硫胶粉,用玻璃棒混合搅拌10min,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌60min,得到混合物A;
(2)在混合物A中依次加入多聚磷酸,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌后加入硫磺,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌10min,之后加入缓粘剂在3000~5000r/min下高速剪切搅拌10min,并加入抗氧化剂,在3000~5000r/min下高速剪切搅拌10min,得到混合物B;
(3)在混合物B中加入协同反应型净味剂、物理净味剂及硅烷偶联剂,在4000~6000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌完成后降温,使用四叶搅拌机600r/min低速搅拌30min消泡,取出放入烘箱,溶胀发育得到所述环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青。
在本发明实施例步骤(1)中,基质沥青预热至180~190℃。
在本发明实施例步骤(3)中,降温至170~180℃,并在170~180℃下溶胀发育30min。
本发明实施例所用各原料均为通过市售购买得到。
本发明实施例所用“份”若无特殊说明均为“重量份数”。
以下通过实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
(1)按重量份数称取基质沥青74份、脱硫胶粉15份、热塑性丁苯橡胶4份、协同反应型净味剂0.1份、物理净味剂1份、缓粘剂1份、抗氧化剂0.6份、硅烷偶联剂0.01份和稳定剂4份;
其中,所用基质沥青为70#沥青;
所用协同反应型净味剂按重量分数计包括硫化促进剂(氧化锌和硬脂酸质量比为1:1)17份、蓖麻油酸锌75份和硫酸镁8份;
所用热塑性丁苯橡胶为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物;
所用物理净味剂按重量分数计包括香草醛25份和活性炭75份;
所用抗氧化剂由Irganox-1010与Irganox168按照质量比为2:1组成;
所用缓粘剂按重量分数计包括缓粘剂Evotherm3G 55份和新型表面活性剂45份;
所用硅烷偶联剂按重量份数计包括KH550 45份与KH560 55份;
所用稳定剂按重量份数计包芳烃油75份、硫磺5份和多聚磷酸(PAA)20份;
(2)将基质沥青预热至185℃,之后加入芳烃油,用玻璃棒搅拌2min,之后添加热塑性丁苯橡胶,用玻璃棒混合搅拌10min,并在2000r/min下低速剪切搅拌15min,再加入脱硫胶粉,用玻璃棒混合搅拌10min,在5000r/min下高速剪切搅拌60min,得到混合物A;
(3)在混合物A中依次加入多聚磷酸,在5000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌后加入硫磺,在5000r/min下高速剪切搅拌10min,之后加入缓粘剂在4000r/min下高速剪切搅拌10min,并加入抗氧化剂,在4000r/min下高速剪切搅拌10min,得到混合物B;
(4)在混合物B中加入协同反应型净味剂、物理净味剂及硅烷偶联剂,在4000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌完成后降温至175℃,使用四叶搅拌机600r/min低速搅拌30min消泡,取出放入烘箱,在175℃下溶胀发育30min,得到环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青。
实施例2
(1)按重量份数称取基质沥青83份、脱硫胶粉8份、热塑性丁苯橡胶2份、协同反应型净味剂0.2份、物理净味剂0.5份、缓粘剂1.5份、抗氧化剂1份、硅烷偶联剂0.01份和稳定剂3份;
其中,所用基质沥青为70#沥青;
所用协同反应型净味剂按重量分数计包括硫化促进剂(氧化锌和硬脂酸质量比为1:1)15份、蓖麻油酸锌80份和硫酸镁5份;
所用热塑性丁苯橡胶为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;
所用物理净味剂按重量分数计包括香草醛50份和活性炭50份;
所用抗氧化剂由Irganox-1010与Irganox168按照质量比为2:1组成;
所用缓粘剂按重量分数计包括缓粘剂Evotherm3G 55份和新型表面活性剂45份;
所用硅烷偶联剂按重量份数计包括KH550 50份与KH560 50份;
所用稳定剂按重量份数计包芳烃油70份、硫磺15份和多聚磷酸(PAA)15份;
(2)将基质沥青预热至190℃,之后加入芳烃油,用玻璃棒搅拌2min,之后添加热塑性丁苯橡胶,用玻璃棒混合搅拌10min,并在3000r/min下低速剪切搅拌15min,再加入脱硫胶粉,用玻璃棒混合搅拌10min,在4000r/min下高速剪切搅拌60min,得到混合物A;
(3)在混合物A中依次加入多聚磷酸,在6000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌后加入硫磺,在4000r/min下高速剪切搅拌10min,之后加入缓粘剂在5000r/min下高速剪切搅拌10min,并加入抗氧化剂,在5000r/min下高速剪切搅拌10min,得到混合物B;
(4)在混合物B中加入协同反应型净味剂、物理净味剂及硅烷偶联剂,在4000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌完成后降温至180℃,使用四叶搅拌机600r/min低速搅拌30min消泡,取出放入烘箱,在180℃下溶胀发育30min,得到环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青。
实施例3
(1)按重量份数称取基质沥青70份、脱硫胶粉18份、热塑性丁苯橡胶4份、协同反应型净味剂0.02份、物理净味剂1份、缓粘剂0.5份、抗氧化剂0.5份、硅烷偶联剂0.02份和稳定剂5份;
其中,所用基质沥青为90#沥青;
所用协同反应型净味剂按重量分数计包括硫化促进剂(氧化锌和硬脂酸质量比为1:1)20份、蓖麻油酸锌70份和硫酸镁10份;
所用热塑性丁苯橡胶为质量比为1:1的星型热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物;
所用物理净味剂按重量分数计包括香草醛25份和活性炭75份;
所用抗氧化剂由Irganox-1010与Irganox168按照质量比为2:1组成;
所用缓粘剂按重量分数计包括缓粘剂Evotherm3G 45份和新型表面活性剂55份;
所用硅烷偶联剂按重量份数计包括KH550 45份与KH560 55份;
所用稳定剂按重量份数计包芳烃油73份、硫磺10份和多聚磷酸(PAA)17份;
(2)将基质沥青预热至180℃,之后加入芳烃油,用玻璃棒搅拌2min,之后添加热塑性丁苯橡胶,用玻璃棒混合搅拌10min,并在1000r/min下低速剪切搅拌15min,再加入脱硫胶粉,用玻璃棒混合搅拌10min,在4000r/min下高速剪切搅拌60min,得到混合物A;
(3)在混合物A中依次加入多聚磷酸,在4000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌后加入硫磺,在6000r/min下高速剪切搅拌10min,之后加入缓粘剂在3000r/min下高速剪切搅拌10min,并加入抗氧化剂,在3000r/min下高速剪切搅拌10min,得到混合物B;
(4)在混合物B中加入协同反应型净味剂、物理净味剂及硅烷偶联剂,在6000r/min下高速剪切搅拌10min,搅拌完成后降温至170℃,使用四叶搅拌机600r/min低速搅拌30min消泡,取出放入烘箱,在170℃下溶胀发育30min,得到环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青。
对比例1
同实施例1,区别仅在于,省略稳定剂、缓粘剂、抗氧化剂、协同反应型净味剂和物理净味剂的加入。
对比例2
同实施例1,区别仅在于,省略缓粘剂、抗氧化剂的加入。
对比例3
同实施例1,区别仅在于,省略稳定剂的加入。
对比例4
同实施例1,区别仅在于,省略物理净味剂的加入。
对比例5
同实施例1,区别仅在于,省略协同反应型净味剂的加入。
性能测试
对实施例1-3、对比例1-5制备的改性沥青进行粘度测试、流变性能测试、抗疲劳性能测试。选用拌合温度135℃旋转粘度测试改性沥青的缓粘效果,采用60℃多重蠕变恢复(MSCR)试验与零剪切粘度测试改性沥青的高温流变性能,采用20℃线形振幅扫描(LAS)试验测试其中温疲劳寿命。日本恶臭等级强度见表1,具体测试结果见表2和表3。
表1日本恶臭等级强度
表2改性沥青性能指标
由表2可以看出,本发明实施例1-3制备得到的改性沥青材料,在高温流变性、抗疲劳性能上均达到性能要求,并且实施例1及对比例2~5性能优于未加入任何添加剂的对比例1。这是由于稳定剂中硫磺可与热塑性丁苯橡胶聚合物分子链、沥青活性官能团发生交联接枝反应,使聚合物与沥青形成稳定的胶体体系,从而提高改性沥青的热稳定性。另一方面,PPA通过与沥青中的活性基团(羟基、亚氨基等)发生了中和反应或酯化反应,达到优化空间网络结构,增强高粘改性沥青性能。
另外通过表2还可以看出,添加缓粘剂后的实施例1与对比例3~5拌合温度与135℃旋转粘度低于未添加缓粘剂的对比例,可见缓粘剂可通过降低粘度进一步降低高粘拌合温度,这是由于缓粘剂Evotherm3G与新型表面活性剂均为表面活性剂,一侧为亲水基团,另一侧为亲油基团,因此可以将沥青质和胶质之间的吸附力分散,使沥青胶团结构在一定程度上发生破坏,降低高粘沥青的粘度,进而降低高粘胶粉改性沥青拌合温度。
表3恶臭强度评价表
由表3可以看出,未添加体系组分的对比例1恶臭等级达到了4级,添加体系组分稳定剂的对比例2与抗氧化剂、缓粘剂的对比例3恶臭等级达到了3级,可见稳定剂、缓粘剂与抗氧化剂对沥青烟气抑制起辅助作用,单独加入体系重要组分(协同反应型净味剂、物理净味剂)的对比例4、5恶臭等级减为1级,可见协同反应型净味剂与物理净味剂对沥青烟气抑制起主导作用,而加入整个缓粘净味体系的实施例1-3恶臭等级为0级,可见该缓粘净味体系的协调作用可对沥青烟气进行大幅抑制。
以上,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,其特征在于,按重量份数计包括以下原料:基质沥青70~83份、脱硫胶粉8~18份、热塑性丁苯橡胶2~4份、协同反应型净味剂0.02~0.2份、物理净味剂0.5~2份、缓粘剂0.5~1.5份、抗氧化剂0.5~1份、硅烷偶联剂0.01~0.02份和稳定剂3~5份。
2.根据权利要求1所述的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,其特征在于,所述协同反应型净味剂包括硫化促进剂、蓖麻油酸锌和硫酸镁;
所述物理净味剂包括香草醛和活性炭。
3.根据权利要求2所述的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,其特征在于,所述硫化促进剂包括氧化锌和硬脂酸。
4.根据权利要求1所述的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,其特征在于,所述热塑性丁苯橡胶包括线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型热塑性丁苯橡胶和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,其特征在于,所述缓粘剂包括缓粘剂Evotherm 3G和新型表面活性剂。
6.根据权利要求5所述的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,其特征在于,所述新型表面活性剂按重量份数计包括N,N-二甲基甲酰胺40~50份、多羟基脂肪酸酯15~25份、丙烯酰氯或十二酰氯5~10份和三乙胺15~25份。
7.根据权利要求1所述的环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青,其特征在于,所述硅烷偶联剂包括KH550和KH560;
所述稳定剂按重量份数计包芳烃油70~75份、硫磺5~15份和多聚磷酸15~20份。
8.一种权利要求1~7任一项所述环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按重量份数称取所述原料,将基质沥青预热后加入芳烃油和热塑性丁苯橡胶,在1000~3000r/min下搅拌,再加入脱硫胶粉,在4000~6000r/min下搅拌,得到混合物A;
(2)在混合物A中依次加入多聚磷酸和硫磺,在4000~6000r/min下搅拌,之后依次加入缓粘剂和抗氧化剂,在3000~5000r/min下搅拌,得到混合物B;
(3)在混合物B中加入协同反应型净味剂、物理净味剂及硅烷偶联剂,在4000~6000r/min下搅拌,搅拌完成后降温,溶胀发育得到所述环保型缓粘净味高粘胶粉改性沥青。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,基质沥青预热至180~190℃。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,降温至170~180℃,并在170~180℃下溶胀发育30min。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109761526A (zh) * 2018-12-29 2019-05-17 长安大学 一种缓粘剂、缓粘型改性沥青、缓粘型改性沥青混合料及其制备方法和应用
CN111253764A (zh) * 2020-03-30 2020-06-09 云南省公路科学技术研究院 一种粉末sbs改性沥青及其制备方法
CN111607243A (zh) * 2020-07-10 2020-09-01 上海佳砼新材料科技发展有限公司 一种环保型净味沥青组合物及其制备方法
CN111777866A (zh) * 2020-07-29 2020-10-16 山东高速物资储运有限公司 一种用于橡胶改性沥青的高效除味剂
CN114133754A (zh) * 2021-12-17 2022-03-04 长安大学 一种tpk脱硫胶粉/sbs复合改性沥青及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109761526A (zh) * 2018-12-29 2019-05-17 长安大学 一种缓粘剂、缓粘型改性沥青、缓粘型改性沥青混合料及其制备方法和应用
CN111253764A (zh) * 2020-03-30 2020-06-09 云南省公路科学技术研究院 一种粉末sbs改性沥青及其制备方法
CN111607243A (zh) * 2020-07-10 2020-09-01 上海佳砼新材料科技发展有限公司 一种环保型净味沥青组合物及其制备方法
CN111777866A (zh) * 2020-07-29 2020-10-16 山东高速物资储运有限公司 一种用于橡胶改性沥青的高效除味剂
CN114133754A (zh) * 2021-12-17 2022-03-04 长安大学 一种tpk脱硫胶粉/sbs复合改性沥青及其制备方法

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