[發明專利]一種湖瀝青/SBS復合改性劑及其制備方法和應用在審
| 申請號: | 201710242472.1 | 申請日: | 2017-04-14 |
| 公開(公告)號: | CN106928731A | 公開(公告)日: | 2017-07-07 |
| 發明(設計)人: | 徐松;胡昌斌;張峰;徐波;徐東 | 申請(專利權)人: | 福州大學 |
| 主分類號: | C08L95/00 | 分類號: | C08L95/00;C08L53/02;C08L91/00;C08K3/32;C08K3/06 |
| 代理公司: | 福州元創專利商標代理有限公司35100 | 代理人: | 蔡學俊,林捷 |
| 地址: | 350108 福建省福州市*** | 國省代碼: | 福建;35 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 瀝青 sbs 復合 改性 及其 制備 方法 應用 | ||
技術領域
本發明屬于材料技術領域,具體涉及一種湖瀝青/SBS復合改性劑及其制備方法和應用。
背景技術
進入21世紀以來,我國公路建設得到快速發展,截至2016年底,全國高速公路總里程已突破13萬公里,位居世界第一。在已建高速公路中,90%以上為瀝青路面。但隨著交通運輸量的持續增長,普通基質瀝青已難以滿足高等級瀝青路面結構和現代交通發展的需求,取而代之的是路用性能更為優異的改性瀝青。湖瀝青因具有與石油瀝青相近的化學組成且可賦予石油瀝青良好的高溫穩定性而被用于道路石油瀝青改性。相比于常用的聚合物類瀝青改性劑,湖瀝青對石油瀝青具有其獨特的改性效果,例如可改善石油瀝青抗老化、抗水損害、抗剝落等性能。盡管湖瀝青改性瀝青具有以上諸多優點,但是由于湖瀝青中含有大量瀝青質、樹脂和灰分,將其加入到石油瀝青中,降低了改性瀝青的低溫延展性,使得改性瀝青低溫抗裂性不但沒有改善,反而顯著降低,導致瀝青路面在寒冷氣溫下易產生發生開裂,大大縮短瀝青路面的使用壽命。
專利CN 101445659 B與專利CN 101445658 B分別公開了一種湖瀝青改性瀝青和天然復合(由湖瀝青與巖瀝青組成)改性瀝青,兩件專利均提供了具有優良路用性能的改性瀝青制備方法,但在工程應用中發現,湖瀝青(或湖瀝青和巖瀝青的復合)改性瀝青中含有較大比例的灰分,這些灰分與瀝青并不相容且兩者之間存在密度差,因此灌裝的湖瀝青改性瀝青在儲存和運輸過程中容易發生離析沉淀,一旦發生嚴重的灰分離析,罐底部分湖瀝青改性瀝青中的灰分含量會明顯偏大,在拌和樓計量控制時,單位湖瀝青改性瀝青中有效瀝青含量會偏少,將影響湖瀝青改性瀝青混合料中的有效瀝青含量和生產級配,特別是0.075 mm以下篩孔的通過率會偏大,從而嚴重影響瀝青混合料的路用性能。同時離析沉淀也易引起拌和噴油時發生噴油嘴堵塞,引發施工機械故障,影響拌料質量。
發明內容
本發明的目的在于提供一種湖瀝青/SBS復合改性劑及其制備方法和應用。該湖瀝青/SBS復合改性瀝青具有優良物理性能和抗路面病害能力。
為了實現上述目的,本發明的技術方案是:
一種湖瀝青/SBS復合改性劑,由湖瀝青、聚合物SBS和相容劑經熔融共混而成的預分散體,各原料所占質量百分比為:湖瀝青60%~82%、SBS 8%~17%、相容劑10%~23%。
所述的湖瀝青為常用湖瀝青,其25℃針入度為3dmm,軟化點為100℃,密度為1.359 g/cm3,灰分為33.1%。
所述的SBS是線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段熱塑性彈性體、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段熱塑性彈性體中的一種或二種。
所述的相容劑為糠醛抽出油或催化裂化油漿或環氧大豆油中的一種或二種。
一種湖瀝青/SBS復合改性劑的制備方法,按如下步驟進行:
(1)按原料配比稱取湖瀝青、SBS、相容劑;
(2)將相容劑加入到高速剪切攪拌機保溫容器中,將其加熱至170℃±5℃并保溫;
(3)開動高速剪切攪拌機,將轉速設定為1000~2000rmp,將破碎的湖瀝青逐漸加入到相容劑中,在170℃±5℃溫度下攪拌10~30分鐘;
(4)將步驟(3)混合物溫度提高至180℃±5℃,將轉速提高到2500~4500rmp,將SBS逐漸加入到混合瀝青中,然后攪拌0.5~2小時;
(5)將步驟(4)所得預混合物在5~10℃下破碎至粒徑不大于1cm的顆粒,制得湖瀝青/SBS復合改性劑預分散體。
所述的湖瀝青/SBS復合改性劑用于制備改性瀝青上的應用,由湖瀝青/SBS復合改性劑、石油瀝青和穩定劑通過熔融共混制備改性瀝青;各原料所占質量百分比為:石油瀝青56.5%~77.9%、湖瀝青/SBS復合改性劑22%~42%和穩定劑0.1%~1.5%。
所述的石油瀝青為普通的道路石油瀝青,其25℃針入度大于60dmm,軟化點為45~55℃。
所述的穩定劑為硫磺或多聚磷酸中的一種或二種。
具體步驟為:
(1)按原料配比稱取石油瀝青、湖瀝青/SBS復合改性劑、穩定劑;
(2)將石油瀝青加入到高速剪切攪拌機保溫容器中,將其加熱至180℃±5℃并保溫;
(3)開動高速剪切攪拌機,將轉速設定為2500~4500rmp,將湖瀝青/SBS復合改性劑預分散體和穩定劑依次逐漸加入到石油瀝青中,在180℃±5℃溫度下攪拌0.5~1小時;
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