[發明專利]一種瀝青路面用高粘改性灌縫膠材料及制備方法

在審

• 申請號: 201710813058.1
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107722927A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 王修山;郭偉;鄭興海;凡濤濤;宋思君
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學;棗莊市公路管理局市中公路局
• 主分類號: C09J195/00
• 分類號: C09J195/00;C09J107/00;C09J109/06;C09J119/00;C09J11/06;C09J11/08;C09J11/04
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 黃前澤

技術領域

本發明屬于道路材料領域，具體涉及一種瀝青路面裂縫修補用高粘改性灌縫膠材料及制備方法。

背景技術

已建運營通車的瀝青路面，在車輛循環荷載和溫度、天氣等環境因素的綜合作用下，極易出現裂縫病害，如不及時進行處治，在水和行車荷載的多重作用下將極大削弱路面結構強度，減少道路使用壽命。

灌縫填封技術是一種被廣泛使用的、能夠有效處治路面裂縫的預防性養護技術，所用灌縫材料多為橡膠類瀝青灌縫膠，其以橡膠粉和瀝青為主要成分，以多種外摻劑為次要成分，通過一定的生產工藝制備而成。中國專利CN101935459B公開了一種路面灌縫材料，其由改性瀝青、橡膠粉、軟化劑、增塑劑、增粘劑、成膜劑和礦物填充劑等7種組分按重量分數比組成，該灌縫材料具有良好的長期使用性能，但其組成成分多，增加了生產成本，同時對灌縫材料的制備工藝未做細致論述，制備溫度和攪拌速率等參數對于灌縫材料的使用性能具有很大的影響。

因此，研究開發一種組分簡單、生產工藝簡便、性能優良的路面裂縫病害處治用灌縫膠材料是迫切需要解決的技術問題。

發明內容

從材料組成和生產工藝為出發點，本發明提出了一種瀝青路面用高粘改性灌縫膠材料及其制備方法。

本發明一種瀝青路面用高粘改性灌縫膠材料，由以下原材料按重量份數比制成：改性瀝青100份、橡膠粉10～30份、增塑劑1～10份、增粘劑0～4份、礦物填充劑2～10份。

所述的改性瀝青采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段(SBS)改性瀝青、聚乙烯(PE)改性瀝青或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)改性瀝青，優選地為SBS I-D型改性瀝青。

所述的橡膠粉采用天然橡膠粉、丁苯橡膠粉或廢舊輪胎膠粉中的一種或多種。

所述的增塑劑主要作用是增加灌縫膠材料的可塑性以及施工和易性，采用鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、異辛酸或苯甲酸多元醇混合酯類環保型增塑劑中的一種或多種。

所述的增粘劑采用C5石油樹脂或C9石油樹脂中的一種或多種，優選為C5石油樹脂，具有色淺、價低、無毒環保、耐熱性和耐酸堿性優良的特點，與增塑劑復合作用，提高灌縫膠的粘結性和可塑性。

所述的礦物填充劑采用大理石粉、滑石粉、合成纖維或礦粉。優選地為礦粉。

所述橡膠粉的粒徑為40～80目。優選地為40目。

所述礦粉粒徑要求為0.075mm篩孔通過率不低于99.0％。

該瀝青路面用高粘改性灌縫膠材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照重量份數比稱量各組分：改性瀝青100份、橡膠粉10～30份、增塑劑1～10份、增粘劑0～4份、礦物填充劑2～10份，分別放入容器中備用；

(2)將改性瀝青加熱到180～190℃，均勻地加入橡膠粉，采用高速剪切機連續剪切20～30min，剪切速率3000～5000r/min；

(3)將溫度下降到165～175℃后，邊剪切邊加入增塑劑和增粘劑，保持步驟(2)中的剪切速率不變，連續剪切10～15min；

(4)保持步驟(3)中的溫度不變，均勻地加入礦物填充劑，剪切速率2500～3500r/min，連續剪切5～10min，自然冷卻。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明高粘性改性灌縫膠材料，選用材料合理、種類少、綜合性能好：廢舊輪胎膠粉具有節能環保、價格低廉、與改性瀝青具有良好的溶脹性等特點；增塑劑與增粘劑適當比例共同使用能夠增強灌縫膠材料的低溫性能、可塑性和粘結性，提高材料使用年限；適當比例礦粉不僅可以增加灌縫膠材料體積，降低生產成本，還能夠增強灌縫膠材料的粘結性和抗老化性。

2、本發明首次使用0.075mm篩孔通過率不低于99.0％的礦粉為填充劑，該類礦粉加入灌縫膠材料中具有抗老化性、增韌性等特點，與橡膠粉、改性瀝青復合作用共同提高灌縫膠材料的高溫穩定性和低溫抗裂性。

3、本發明高粘改性灌縫膠材料由5種原材料組成，組成成分少，且所用廢舊輪胎橡膠粉、礦粉等原材料市場價格低，大幅降低了生產成本。

4、本發明生產工藝簡單，生產時間為35～55min，傳統技術制備時間在90min以上，節約了時間成本，減少能耗，大幅提高了生產效率。

具體實施方式

下文實施例1～實施例5均按照以下相同的生產工藝制備高粘改性灌縫膠材料：

1)按照設計重量配比稱量各組分，分別放入容器中備用；