[發明專利]一種復合改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201410090318.3
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103865280A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 劉紅瑛;張銘銘;郝飛;黃凌輝;郝培文
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L9/06;C08L9/00;C08K3/32
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于道路建筑材料技術領域，具體涉及一種復合改性瀝青及其制備方法。

背景技術

近些年我國高速公路建設事業迅猛發展，通車里程屢創新高，但是隨著而來的則是瀝青路面早期損壞及其嚴重，因此人們不得不尋求更好的材料用于瀝青路面的修筑，其中復合改性瀝青的使用最為廣泛。在復合改性瀝青中，丁苯橡膠改性瀝青以其具有良好的低溫抗裂性能備受關注，通過往瀝青中摻加丁苯橡膠，可以極大地提升瀝青的低溫延展性，使得瀝青路面具有良好的低溫性能、耐磨性等優點，但是丁苯橡膠的加入對于瀝青高溫性能的改善效果不甚明顯，同時丁苯橡膠改性瀝青的抗老化性能相對較差，這無疑會影響丁苯橡膠改性瀝青在我國尤其是夏季高溫炎熱地區的推廣使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種復合改性瀝青，該復合改性瀝青是通過在瀝青中加入丁苯橡膠、反式聚辛烯橡膠和多聚磷酸復合而成，其具有優異的低溫性能和高溫性能，并提高了該復合改性瀝青的存儲穩定性、抗老化性能，使其具有更優異的路用性能。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種復合改性瀝青，其特征在于，該復合改性瀝青由以下質量百分比的成分組成：丁苯橡膠1%～3%，反式聚辛烯橡膠0.3%～1%，多聚磷酸0.3%～1.5%，余量為瀝青。

上述的一種復合改性瀝青，其特征在于，該復合改性瀝青由以下質量百分比的成分組成：丁苯橡膠2%～2.8%，反式聚辛烯橡膠0.5%～0.85%，多聚磷酸0.6%～0.9%，余量為瀝青。

上述的一種復合改性瀝青，其特征在于，該復合改性瀝青由以下質量百分比的成分組成：丁苯橡膠2.5%，反式聚辛烯橡膠0.75%，多聚磷酸0.75%，余量為瀝青。

另外，本發明還提供了一種復合改性瀝青的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將瀝青加熱到130℃～170℃，然后將丁苯橡膠和反式聚辛烯橡膠加入到加熱后的瀝青中，在攪拌速率為500r/min～1000r/min的條件下攪拌10min～20min，然后在剪切速率為4000r/min～10000r/min的條件下剪切20min～60min；

步驟二、將多聚磷酸加入到步驟一中剪切后的瀝青中，然后在攪拌速率為500r/min～1000r/min的條件下攪拌30min～60min，得到多聚磷酸/丁苯橡膠/反式聚辛烯橡膠復合改性瀝青。

上述的方法，其特征在于，步驟二中所述多聚磷酸的濃度以H₃PO₄的質量百分比計大于100%。

上述的方法，其特征在于，步驟二中所述多聚磷酸的濃度為105%、110%、115%和116%。

本發明復合改性瀝青的原理：本發明通過丁苯橡膠、多聚磷酸和反式聚辛烯橡膠對瀝青進行復合改性。反式聚辛烯橡膠是一種部分結晶的合成橡膠，作為一種加工助劑被廣泛地用到橡膠工業的各種應用中，例如制造輪胎、型材、管道以及各種橡膠模制品、滾筒涂層以及滾壓制品等，還可作為聚合物鏈接促進劑用于批量工藝中，提高橡膠共混物的相容性。反式聚辛烯橡膠作為一種聚合物助劑，它在混合和制造過程中成為橡膠復合物的增塑劑，在橡膠組分的硫化過程中，其參與交聯反應，而且作為一種彈性體被完全結合到整個物質化學鍵的網絡結構中。多聚磷酸的加入可以起到類似硫磺充當交聯劑的作用，使得丁苯橡膠改性劑粒子和反式聚辛烯橡膠顆粒發生交聯，形成空間網絡結構，從而改變瀝青的膠體結構，改善其感溫性能。這樣不僅改善了瀝青的高溫性能，也兼顧了瀝青的低溫性能，同樣也可以防止復合改性瀝青的離析。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明在丁苯橡膠改性瀝青的基礎上，通過添加多聚磷酸、反式聚辛烯橡膠，改善了原本丁苯橡膠改性瀝青較差的高溫性能，制備丁苯橡膠/多聚磷酸/反式聚辛烯橡膠復合改性瀝青。該復合改性瀝青具有良好的高低溫路用性能，并且顯著提高了復合改性瀝青的抗熱解性能和抗老化性能。

2本發明在改性瀝青實驗過程中反式聚辛烯橡膠更容易被乳化分散，使得反式聚辛烯橡膠小顆粒能更充分地分散在瀝青膠體結構中，使得反式聚辛烯橡膠充分發揮其改善瀝青性能的作用。

2、本發明具有良好的路用性能，提高瀝青路面的服務水平，延長瀝青路面使用壽命。

3、本發明制備工藝簡單，易于實現，應用范圍廣，利于推廣該復合改性瀝青。

下面通過實施例對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

具體實施方式

實施例1