[發(fā)明專利]一種SCAS改性瀝青及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510027785.6
• 申請(qǐng)日: 2015-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN104559264A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭學(xué)東;孫明志;陳爽;曹健;李赫;朱凱旋;王振勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08K9/06;C08K3/36;C04B26/26
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅烷白炭黑改性瀝青(Silane?coupling?agent?silica?modified?asphalt，以下簡(jiǎn)稱SCAS改性瀝青)及其制備方法。

背景技術(shù)

公路已成為目前主要的交通基礎(chǔ)設(shè)施。有21個(gè)省區(qū)市高速公路里程超過1000公里，其中，河南、山東兩省突破4000公里，江蘇、廣東兩省突破3000公里。至2005年，美國全國約有260萬英里的瀝青和混凝土道路，其中大約91％為瀝青路面。隨著交通量和交通荷載的增加，更多的瀝青道路需要建設(shè)，但更重要的問題是瀝青路面必須保持良好的性能，以保證行車的舒適性和安全性。以往瀝青路面的破壞形式主要表現(xiàn)為車轍、低溫開裂和疲勞開裂和以坑洞、剝離、松散為代表的水損害現(xiàn)象。從20世紀(jì)60年代以來，絕大多數(shù)與瀝青路面有關(guān)的研究課題也集中在這幾種破壞形式上。所以，發(fā)明一種同時(shí)提高高、低溫穩(wěn)定性、耐老化性和水穩(wěn)定性的改性瀝青具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

目前改性瀝青種類很多，通過對(duì)目前學(xué)術(shù)論文及專利的的研究，大致有以下幾種：纖維改性瀝青，添加材料主要有木纖維、玄武巖纖維、鋼纖維、聚酯纖維、礦物棉纖維，纖維的添加可改善瀝青的高溫性能，明顯提高瀝青的低溫抗裂性，也能大幅度提高瀝青的疲勞性能；橡膠粉及廢橡膠粉改性瀝青，可以改善瀝青的高低溫性能，降低溫度敏感性，提高抗疲勞性能，降低噪聲，增加摩擦，但橡膠瀝青要求較高的施工工藝，氣味很大，造價(jià)較高；無機(jī)礦物改性瀝青，添加材料主要有硅藻土、白炭黑、炭黑等，此類材料一般具有較大的比表面積，其多孔結(jié)構(gòu)可以更好的吸附瀝青，提高瀝青的高低溫性能及感溫性能，但無機(jī)礦物與瀝青的相容性較差，大量填充會(huì)使瀝青粘度過大。

為提高瀝青與集料的粘附性，研究人員已研究開發(fā)了四代產(chǎn)品，第一代為石灰質(zhì)改性，改性對(duì)象為石料；第二代是利用堿性皂角，改性對(duì)象為瀝青，其作用也是創(chuàng)造一個(gè)堿性環(huán)境；第三代為季胺鹽類陽離子型表面活性劑；第四代為胺基高分子聚合物，屬于陽離子型表面活性劑，利用其極性可使瀝青對(duì)酸性石料表面相結(jié)合，而該劑的親油基又可使它與瀝青粘結(jié)，增強(qiáng)了油石間的粘附性。上述方法，使用一代產(chǎn)品增加了施工工作量，第二代金屬皂化物由于與瀝青密度差異大易產(chǎn)生離析而影響效果，三、四代產(chǎn)品熱穩(wěn)定性不佳，容易在瀝青混合料拌合的過程中發(fā)生分解，長期效果不好。同時(shí)這幾類產(chǎn)品的作用機(jī)理都是增強(qiáng)瀝青與集料之間的物理吸附作用，雖然在一定程度上能夠起到增強(qiáng)集料與瀝青粘附性的效果，但并不能從根本上解決水對(duì)瀝青膜的脫附作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種SCAS改性瀝青及其制備方法，它能有效地解決背景技術(shù)中所存在的問題。

一種SCAS改性瀝青，它是由基質(zhì)瀝青和硅烷改性白炭黑混和配制而成，所述的硅烷改性白炭黑與基質(zhì)瀝青的重量比為1∶3％。

一種SCAS改性瀝青的制備方法，先將瀝青用烘箱烘至熔融狀態(tài)，再將不同質(zhì)量比的硅烷白炭黑加入到熔融的基質(zhì)瀝青中，利用高速剪切攪拌機(jī)，恒溫至160℃，轉(zhuǎn)速為4000r/min條件下攪拌一個(gè)小時(shí)，制得SCAS改性瀝青。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：此改性瀝青可以提高瀝青路面的高低溫穩(wěn)定性、溫度敏感性、耐老化性及水穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例作簡(jiǎn)單的介紹。

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式實(shí)施例中軟化點(diǎn)和當(dāng)量軟化點(diǎn)與摻量的關(guān)系圖；

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式實(shí)施例中當(dāng)量脆點(diǎn)與摻量的關(guān)系圖；

圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式實(shí)施例中PI與摻量的關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

實(shí)施例1

一種SCAS改性瀝青，它是由基質(zhì)瀝青和硅烷改性白炭黑混和配制而成，所述的硅烷改性白炭黑首先是以硅烷偶聯(lián)劑(KH550)、溶劑、水和催化劑為原料，進(jìn)行水解反應(yīng)，制得偶聯(lián)劑的溶膠溶液，然后將白炭黑加入到該溶膠溶液中，利用高速剪切的方法充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ詈笫古悸?lián)劑的溶膠溶液與白炭黑兩者進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)，得到硅烷偶聯(lián)劑改性的白炭黑，其疏水接觸角可達(dá)70-150°。

所述的硅烷改性白炭黑與基質(zhì)瀝青的重量比為1∶3％。