[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)瀝青性能的橡膠瀝青改性劑及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910099896.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109777135B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海濱;李文博;趙桂娟;郭平;馬慶偉;張成雪;唐國(guó)茜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué);西安公路研究院
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L21/00;C08K3/34
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發(fā)明公開(kāi)了一種增強(qiáng)瀝青性能的橡膠瀝青改性劑，由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：軟基質(zhì)瀝青20～30份，改性后的橡膠粉57～68份，改性后的礫巖粉15～25份；改性后的橡膠粉和改性后的礫巖粉均采用雙陰極等離子濺射法制備；本發(fā)明還公開(kāi)了一種改性瀝青的制備方法，該方法將基質(zhì)瀝青與橡膠瀝青改性劑混合后發(fā)育，得改性瀝青。本發(fā)明通過(guò)對(duì)橡膠粉和礫巖粉活化改性，提高了橡膠瀝青改性劑在瀝青中的分散性及相容性，從而提高了瀝青的粘度和軟化點(diǎn)，使瀝青具備更好的高低溫性能、彈性恢復(fù)性能和穩(wěn)定性；本發(fā)明改性瀝青的制備方法簡(jiǎn)單，制備的改性瀝青具有強(qiáng)度高、韌性好、耐水性好、耐溫性能優(yōu)異、耐疲勞性能好等特點(diǎn)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于瀝青改性劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種增強(qiáng)瀝青性能的橡膠瀝青改性劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

截至2017年底，全國(guó)公路總里程477.35萬(wàn)公里，其中二級(jí)及以上公路62.22萬(wàn)公里，其中瀝青路面占絕大部分比例。目前全國(guó)公路養(yǎng)護(hù)里程比例高達(dá)98％，每年需要維修及養(yǎng)護(hù)的公路里程非常大。由于養(yǎng)護(hù)所用瀝青改性劑大部分采取進(jìn)口，這從原材料端提升了路面造價(jià)，若能形成一種改性劑，其成分中主要使用廢舊材料，且獲取方便，并且能部分替代進(jìn)口產(chǎn)品，對(duì)降低路面造價(jià)，實(shí)現(xiàn)廢舊材料循環(huán)再生利用是一個(gè)有效促進(jìn)。

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國(guó)民汽車(chē)保有量迅速增加，隨之而來(lái)的便是大量廢舊輪胎的處理問(wèn)題。廢舊橡膠屬于熱固性聚合物材料，自身很難降解，不僅惡化自然生態(tài)環(huán)境、破壞植物生長(zhǎng)，而且在潮濕的環(huán)境下極易滋生蚊蟲(chóng)、傳播疾病，且堆積的廢輪胎極易自燃，形成大火，并向大氣釋放了大量的黑煙和有毒物質(zhì)，是一個(gè)很難處理的固體污染問(wèn)題。隨著我國(guó)對(duì)節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境的日漸重視，對(duì)公路行業(yè)來(lái)說(shuō)，如何充分利用廢舊輪胎資源，提高廢舊輪胎的循環(huán)利用率，改變目前狀況，以節(jié)約資源，減少?gòu)U舊輪胎污染成為當(dāng)務(wù)之急。

橡膠和瀝青同屬于高分子有機(jī)材料，具備一定程度的天然親和性，而且廢膠粉的價(jià)格遠(yuǎn)低于SBS改性劑，橡膠粉加入瀝青中可以改善瀝青路面使用品質(zhì)、延長(zhǎng)使用壽命、降低工程造價(jià)。高性能、低成本的廢舊輪胎橡膠粉若是可以應(yīng)用到瀝青路面材料中，將形成環(huán)境保護(hù)、廢物利用、改善瀝青混合料性能、延長(zhǎng)道路壽命、降低路面工程造價(jià)的多贏局面，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。而且，在國(guó)內(nèi)基質(zhì)瀝青的性能越來(lái)越好的前提下，廢舊輪胎橡膠粉和基質(zhì)瀝青的配合使用，在設(shè)計(jì)和施工良好的情況下，將橡膠的性能在瀝青材料中體現(xiàn)，增加路面使用溫度下的彈性，提高路面抗反射裂縫以及抗疲勞能力，可實(shí)現(xiàn)雙贏局面。但改性瀝青或者橡膠瀝青在運(yùn)輸過(guò)程中，由于運(yùn)距和路況的原因，很容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象，導(dǎo)致瀝青的穩(wěn)定性不佳。特別是橡膠瀝青在制備混合料的時(shí)候，由于橡膠瀝青的粘度很大，會(huì)導(dǎo)致混合料拌和不均勻，和易性較差。這些不足都會(huì)在路面的實(shí)際使用過(guò)程中限制它們的使用。

現(xiàn)有技術(shù)中很少有針對(duì)橡膠膠粉進(jìn)行活化的研究，僅有的幾個(gè)專利主要是通過(guò)外摻劑改善橡膠膠粉性能，且主要應(yīng)用在其他領(lǐng)域，未見(jiàn)其在道路瀝青領(lǐng)域的應(yīng)用介紹。而應(yīng)用在道路瀝青領(lǐng)域的活化橡膠顆粒，其主要考慮了與瀝青的相容性和工藝簡(jiǎn)便性，如何在不影響施工進(jìn)度的前提下，改善瀝青及瀝青混合料的性能考慮較少，活化劑和增容劑對(duì)瀝青與集料的粘結(jié)影響也并未說(shuō)明，即使可以提高瀝青的改性性能，但若限制了混合料的性能，則其適用性范圍會(huì)受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種增強(qiáng)瀝青性能的橡膠瀝青改性劑。該橡膠瀝青改性劑中的改性后的橡膠粉和改性后的礫巖粉的顆粒粒徑更為均勻，比表面積更大，提高了橡膠瀝青改性劑在瀝青中的分散性及與瀝青的相容性，提高了瀝青的粘度和軟化點(diǎn)，使瀝青具備更好的高低溫性能、彈性恢復(fù)性能和穩(wěn)定性，顯著提高了瀝青的施工和易性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種增強(qiáng)瀝青性能的橡膠瀝青改性劑，其特征在于，由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：軟基質(zhì)瀝青20～30份，改性后的橡膠粉57～68份，改性后的礫巖粉15～25份；所述軟基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)不低于90號(hào)；

所述改性后的橡膠粉和改性后的礫巖粉的制備方法均包括以下步驟：