CN1970638A - 一种改性沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性沥青及其制备方法，它是按沥青∶活化胶粉为70－85∶30－15的重量比配置，它是在常温下将活化剂四甲基葵炔二醇按比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得活化胶粉；再按比例将沥青和活化胶粉加入反应釜内充分搅拌，将反应温度升至170－180℃，恒温反应0.5－1小时，反应完成后，自然冷却至常温即得改性沥青，通过本方法制备的改性沥青不仅能防止橡胶改性剂从沥青中离析，而且能保证具有较好的软化点、针入度和延伸度，同时在制备活化胶粉的过程中不需将废轮胎粉进行脱硫，直接进行活化，方法十分简单，操作十分容易，生产成本较低，这种改性沥青组合物尤其适用于高级公路路面和机场跑道。

Description

一种改性沥青及其制备方法
                      技术领域
本发明涉及一种改性沥青组合物及其制备方法，这种改性沥青组合物尤其适用于高级公路路面和机场跑道。
                      背景技术
沥青是公路或高速公路不可缺少的材料，具有良好的粘结性，不透水性、绝缘性和化学稳定性，但由于沥青的温度敏感性，在高温下其刚性和强度降低，路面软化，从而产生车辙、泛曲等现象，低温则容易产生收缩裂缝等路面开裂现象，影响路面的使用性和耐久性。
道路沥青的质量常用以下指标进行评定：
延伸度：主要用于反映沥青的低温性能。沥青的延伸度是在规定的拉伸速度和温度下，拉伸标准试件的两端到断裂时的长度。延伸度是剪切面上剪切压力大于沥青内聚力时的断裂长度，随温度不同而变化。它反映沥青的粘弹性质，延伸度可按照ASTMD113或GB/T4508方法测定。
软化点：反映沥青的高温性能。沥青的软化点是沥青在一定条件下的等沾温度，软化点高表示沥青的等粘温度高，混合料的高温稳定性好，软化点的测定方法可参照ASTMD36或GB/T4508。
针入度：是沥青的稠度指标。反映沥青在一定条件上的软硬程度，沥青的针入度用标准针在一定负荷、时间和温度条件下，垂直穿入沥青试样的深度表示，单位为1/10mm，不同温度下针入度的对数与温度呈线性关系，即IgP＝AT+K，其中P为温度T时的针入度，A反映针入度对数温度的敏感性，简称针入温度系数，K为常数。
一般而言，普通沥青不能同时具有所需要的性能，必须进行改性，以改善其在高、低温下的机械性能，这属于本领域技术人员所公知的。常规的改性剂加入到沥青中的聚合物通常是热塑性弹体，如苯乙烯和共轭二烯的无规或嵌段共聚物、聚异戊二烯、丁基橡胶等等，这些改性剂赋予了沥青优异的机械性能和动力学性能，尤其是非常好的粘弹性，但是其价格较高，加之用量较大，使改性沥青组合物的成本明显提高。
通过对橡胶粉进行活化后作为改性剂添加在沥青中，可以有效地改善沥青的机械性能和动力学性能，但通常使用的都是420活性剂(多烷基苯酚二硫化物)，能起塑解促进交联作用，使废橡胶粉脱硫还原生胶粘附性质，继而保证与其它材料的混融性，达到对其它材料的改性目的。也就是说，常规的提高废橡胶颗粒的粘着性能方法都是采用脱硫的办法来达到目的的，但是脱硫过程复杂，环境污染较重，同时也要耗费能源，十分不经济。
                      发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种工艺简单、操作容易橡胶改性沥青的制备方法，通过该方法制备的改性沥青不仅能防止橡胶改性剂从沥青中离析，而且能保证具有较好的软化点、针入度和延伸度，此外，通过这种方法生产的改性沥青还十分经济。
本发明的目的是这样实现的：
一种改性沥青，是按以下重量比的组份进行配置：沥青∶活化胶粉为70-85∶30-15，其中活化胶粉包括如下重量比的组份：废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶3-10；
较好的方案是按以下重量比的组份进行配置：沥青∶活化胶粉为83∶17，其中活化胶粉包括如下重量比的组份：废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶5；
制备上述改性沥青的方法是：
(1)常温下将活化剂四甲基葵炔二醇按废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶3-10的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得活化胶粉；
(2)按沥青∶活化胶粉为70-85∶30-15的重量比例将将沥青和活化胶粉加入反应釜内充分搅拌；
(3)将反应温度升至170-180℃，恒温反应0.5-1小时；
(4)反应完成后，自然冷却至常温即得改性沥青。
本方法制得的改性沥青具有如下特性：(按JTJ036-98中所示方法测定)
针入度(25℃，0.1mm)：75-85，软化点(℃)：55-80，延伸度(5℃，5cm/min，cm)：15-40，离析软化点差(℃)1.8-3.0，符合相关国家标准的要求，通过本方法制备的改性沥青不仅能防止橡胶改性剂从沥青中离析，而且能保证具有较好的软化点、针入度和延伸度，同时在制备活化胶粉的过程中不需将废轮胎粉进行脱硫，直接进行活化，方法十分简单，操作十分容易，生产成本较低。
                    具体实施方式
下面通结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不只限于这些例子：
实施例1：
一种改性沥青，是按以下重量比的组份进行配置：沥青∶活化胶粉为70∶30，其中活化胶粉包括如下重量比的组份：废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶3；
制备上述改性沥青的方法是：
(1)在常温下将活化剂四甲基葵炔二醇按废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶3的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得活化胶粉；
(2)按沥青∶活化胶粉为70∶30的重量比例将将沥青和活化胶粉加入反应釜内充分搅拌；
(3)将反应温度升至170-180℃，恒温反应0.5小时；
(4)反应完成后，自然冷却至常温即得改性沥青。
实施例2：
一种改性沥青，是按以下重量比的组份进行配置：沥青∶活化
胶粉为85∶15，其中活化胶粉包括如下重量比的组份：废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶10；
制备上述改性沥青的方法是：
(1)在常温下将活化剂四甲基葵炔二醇按废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶10的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得活化胶粉；
(2)按沥青∶活化胶粉为85∶15的重量比例将将沥青和活化胶粉加入反应釜内充分搅拌；
(3)将反应温度升至170-180℃，恒温反应1小时；
(4)反应完成后，自然冷却至常温即得改性沥青。
实施例3：
一种改性沥青，是按以下重量比的组份进行配置：沥青∶活化胶粉为83∶17，其中活化胶粉包括如下重量比的组份：废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶5；
制备上述改性沥青的方法是：
(1)在常温下将活化剂四甲基葵炔二醇按废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶5的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得活化胶粉；
(2)按沥青∶活化胶粉为83∶17的重量比例将将沥青和活化胶粉加入反应釜内充分搅拌；
(3)将反应温度升至170-180℃，恒温反应1小时；
(4)反应完成后，自然冷却至常温即得改性沥青。
上述三个实施例所制备的改性沥青的特性如下表：
   针入度(25℃，0.1mm)   软化点(℃)   延伸度(5℃，5cm/min,cm)   离析软化点差(℃)
  实施例1     75   55   15   1.8
  实施例2     80   65   30   2.3
  实施例3     85   80   40   3.0

Claims (4)

1、一种改性沥青，其特征在于是按以下重量比的组份进行配置：沥青∶活化胶粉为70-85∶30-15，其中活化胶粉包括如下重量比的组份：废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶3-10。
2、根据权利要求1或2所述的改性沥青，其特征在于是按以下重量比的组份进行配置：沥青∶活化胶粉为83∶17。
3、根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述的活化胶粉包括如下重量比的组份：废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶5。
4、一种制备权利要求1所述改性沥青的方法，其特征在于按如下步骤进行：
(1)在常温下将活化剂四甲基葵炔二醇按废轮胎粉∶四甲基葵炔二醇为100∶3-10的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得活化胶粉；
(2)按沥青∶活化胶粉为70-85∶30-15的重量比例将沥青和活化胶粉加入反应釜内充分搅拌；
(3)将反应温度升至170-180℃，恒温反应0.5-1小时；
(4)反应完成后，自然冷却至常温即得改性沥青。
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