CN102276993B

CN102276993B - 一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合sbr改性沥青及其制备方法

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Publication number: CN102276993B
Application number: CN2011101501827A
Authority: CN
Inventors: 张兰
Original assignee: Nanjing Public Material Technology Development Co Ltd
Current assignee: Nanjing Public Material Technology Development Co Ltd
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2031-06-07
Also published as: CN102276993A

Abstract

本发明涉及一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青及其制备方法，属于复合改性沥青技术领域。由基质沥青、烷基缩合物、沥青改性剂、稳定剂混合制成，其中原料质量百分配比为基质沥青85-95%、烷基缩合物1—5%、沥青改性剂2-10%、稳定剂0.2—2%。其制备方法（1）将基质沥青按质量百分配比85-95%称量后，放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；（2）在上述熔融基质沥青中加入按质量百分配比2-10%称量的沥青改性剂和按质量百分配比1-5%称量的烷基缩合物，搅拌混合；（3）升温至160-180℃，加入按质量百分配比0.2—2%称量的稳定剂，搅拌混合均匀，从加热搅拌容器出料，即制成高粘韧性复合SBR改性沥青。

Description

一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青及其制备方法，属于复合改性沥青技术领域。

背景技术

沥青混凝土是世界上用量最大的建筑材料之一，随着我国高速公路的快速发展，交通量的不断增大，车辆性能的不断提高，车速的不断增大，道路安全和环境保护问题越来越受到人们的关注，同时随着国民经济的发展，交通量迅速增长，重载超载车辆日益增多以及车辆渠道化等原因，交通路面的要求越来越高，重交乳化沥青已无法适应现代公路特别是高等级公路的发展需要。因此要提高沥青路面的养护质量，延长路面的使用寿命，使用改性沥青是必然的选择。

随着现代交通技术的发展，对交通路面材料的要求越来越高，为提高路面的抗拉强度、高温抗车辙、低温防裂等性能需要通过添加橡胶类改性剂来实现；其中橡胶改性剂以SBS（丁二烯-苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物）、SBR（丁二烯-苯乙烯聚合物）为主，其他如PE、PVC等也有部分科研成果或试制实例。

中国专利CN101481504A“一种活性纳米碳酸钙复合改性沥青材料的制备方法”公开了一种纳米碳酸钙与SBS复合改性沥青技术，该技术只改善了沥青材料的高温性能。

中国专利CN101838468A“一种纳米硅粉复合改性沥青材料组合物及其制备方法”公开了一种纳米硅粉与SBR丁苯橡胶符合改性沥青技术，该技术改善了沥青材料的高温性能、也改善了沥青材料的低温性能，但未提及对沥青粘韧性、韧性的改善—提高路面的抗拉强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青及其制备方法，可以提高现有道路沥青材料的技术性能，本发明所述的复合SBR改性沥青，提高了复合改性剂与沥青的相溶性，切实提高了沥青的粘韧性、韧性，增强了沥青混合料的抗拉强度，提高了沥青的低温柔性；同时也提高了沥青的高温性能，因此对于温拌沥青技术，因为某些温拌剂成分的加入而降低的沥青高温性能，可通过所述复合改性沥青的使用而得到改善，所述复合改性沥青，可用于温拌沥青技术。

本发明的另一目的是提供复合SBR改性沥青材料组合物的制备方法。

为了克服现有技术的不足，本发明采取的方案是：

一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，其特征在于由基质沥青、烷基缩合物、沥青改性剂、稳定剂混合制成，其中原料质量百分配比为基质沥青85-95 %、烷基缩合物1—5%、沥青改性剂2-10 %、稳定剂0.2—2% 。

所述基质沥青选用70号沥青、90号沥青、100号沥青、110号沥青、160号沥青中的一种。

所述烷基缩合物为市售烷基酚和环氧乙烷缩合物，由烷基酚和环氧乙烷反应生成。其中质量百分配比为烷基酚30—80 %、环氧乙烷20—70 %。属于表面活性剂。

所述沥青改性剂选用SBR类沥青改性剂，含约60 %丁苯橡胶（SBR），选用PC1468沥青改性剂、GS-7型PSBR 沥青改性剂、1502 型沥青改性剂中一种。

所述PC1468沥青改性剂，含约60 %丁苯橡胶（SBR），美德维实伟克公司（Meadwestvaco）生产。所述GS-7型PSBR 沥青改性剂，山东高氏科工贸有限公司生产。所述1502 型沥青改性剂，淄博显元工贸有限公司生产。

所述稳定剂选用硫磺，其主要作用是：使改性剂在沥青中充分分散、切实达到改性效果，同时避免改性剂在沥青中分散不充分造成的离析现象的产生。

其中进一步优选，所述的烷基缩合物由50-70 %烷基酚和30—50 %环氧乙烷反应生成。

所述的烷基酚为C_xH _2x＋1OH(x＝2-12) ，所述烷基酚是由丁烯经过聚合反应、再与苯酚在阳离子交换树脂的催化作用下反应而得。本发明通过丁烯经过聚合反应、再与苯酚在阳离子交换树脂的催化作用下反应而得的烷基酚，烷基缩合物加入的目的主要是提高SBR类沥青改性剂与沥青的相容性、增加其粘韧性、韧性的。

所述的环氧乙烷分子式为C₂H₄O。

一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青的制备方法，其特征在于

（1）将基质沥青按质量百分配比85-95 %称量后，放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融基质沥青中加入按质量百分配比2-10 %称量的沥青改性剂和按质量百分配比1-5 %称量的烷基缩合物，搅拌混合；

（3）升温至160-180℃，加入按质量百分配比0.2—2 %称量的稳定剂，搅拌混合均匀，从加热搅拌容器出料，即制成一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青。

所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青用于温拌沥青技术。

本发明一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，提高了复合改性剂与沥青的相溶性，切实提高了沥青的粘韧性、韧性，增强了沥青混合料的抗拉强度，提高了沥青的低温柔性；同时也提高了沥青的高温性能，因此对于温拌沥青技术，因为某些温拌剂成分的加入而降低的沥青高温性能，可通过所述复合改性沥青的使用而得到改善。RH温拌技术是基于交通部公路科学研究院开发的RH温拌沥青改性剂研发的成套技术，通过使用RH温拌沥青改性剂材料配制温拌沥青，使用常规的拌合技术在较低温度下拌合，生产温拌沥青混合料，通过降低沥青结合料的高温粘度使热拌沥青混合料的施工温度降低30℃左右。

本发明一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青可提高基质沥青粘韧性，本发明可将改性后的沥青的粘韧性提高至10 N.m以上甚至更高，是现行交通部标准（JTGF40-2004）要求的2倍以上，所以将本发明的改性沥青定义为“高粘韧性复合SBR改性沥青”。

本发明的优点和效果如下：

1、本发明提高了沥青材料的软化点、低温延度等技术指标，同时，提高了沥青粘韧性、韧性指标——切实改善了由沥青混合料成型的路面的抗拉强度。

2、改善了沥青材料与石料的粘附性能，提高了沥青混合料的水稳定性和抗老化性能；

3、该方法具有添加方便、简单易行，易于应用在工业化生产中；

4、本发明所述的方法生产的复合SBR改性沥青，技术性能和路用性能优良，可广泛应用于道路沥青路面铺筑。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容作进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。

实施例1

一种复合SBR改性沥青，主要原料：70号沥青，韩国SK公司生产，SBR类沥青改性剂商品名—PC1468，美德维实伟克公司（Meadwestvaco）生产。

基于改性沥青原料的总质量，分别称取70号沥青95 Kg(95%）、沥青改性剂PC1468 3.8 Kg（3.8%）、烷基缩合物1 Kg（1%），稳定剂硫磺0.2 Kg（0.2%）备用；

一种复合SBR改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：

（1）将70号沥青95 Kg放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融70号沥青中加入沥青改性剂PC1468 3.8 Kg、烷基缩合物1 Kg，搅拌混合；

（3）升温至160-180℃；加入稳定剂硫磺0.2 Kg，搅拌混合均匀，从加热搅拌容器出料，即制成一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青。

实施例2

基于改性沥青原料的总质量，称取70号沥青93.8 Kg（93.8%），沥青改性剂PC1468 6 Kg（6%）、烷基缩合物3 Kg（3%），稳定剂硫磺1.2 Kg（1.2%）备用；

一种复合SBR改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：

（1）将70号沥青93.8 Kg放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融70号沥青中加入沥青改性剂PC1468 6 Kg、烷基缩合物3 Kg，搅拌混合；

（3）升温至160-180℃；加入稳定剂硫磺1.2 Kg，搅拌混合均匀，从加热搅拌容器中出料，即制成一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青。

实施例3

一种复合SBR改性沥青，主要原料：70号沥青韩国SK公司生产，SBR类沥青改性剂商品名—PC1468，美德维实伟克公司（Meadwestvaco）生产。

基于改性沥青原料的总质量，在沥青加热熔融后，称取70号沥青85 Kg，沥青改性剂PC1468 8 Kg（8%）、烷基缩合物5 Kg（5%），稳定剂硫磺2 Kg（2%）备用；

一种复合SBR改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：

（1）将70号沥青85 Kg放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融70号沥青中加入沥青改性剂PC1468 8 Kg、烷基缩合物5 Kg，搅拌混合；

（3）升温至160-180℃；加入稳定剂硫磺2 Kg，搅拌混合均匀，从加热搅拌容器中出料，即制成一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青。

实施例4

一种复合SBR改性沥青，主要原料：90号沥青，韩国SK公司生产，SBR类沥青改性剂商品名—GS-7型PSBR 沥青改性剂，山东高氏科工贸有限公司生产。

基于改性沥青原料的总质量，称取90号沥青94 Kg， GS-7型PSBR 沥青改性剂10 Kg（10%）、烷基缩合物5 Kg（5%），稳定剂硫磺1（1%）备用；

一种复合SBR改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：

（1）将90号沥青94 Kg放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融90号沥青中加入GS-7型PSBR 沥青改性剂 10 Kg、烷基缩合物5 Kg，搅拌混合；

（3）升温至160-180℃；加入稳定剂硫磺1 Kg，搅拌混合均匀，从加热搅拌容器中出料，即制成一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青。

实施例5

一种复合SBR改性沥青，主要原料：100沥青，中国洛阳石油化工公司生产，SBR类沥青改性剂商品名—1502 型沥青改性剂等SBR类沥青改性剂，淄博显元工贸有限公司生产。

基于改性沥青原料的总质量，称取沥青89.8Kg、1502 型沥青改性剂等SBR类沥青改性剂6Kg（6%）、烷基缩合物3Kg（3%），稳定剂硫磺1.2Kg（1.2%）备用；

一种复合SBR改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：

（1）将100号沥青89.8 Kg放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融100号沥青中加入1502 型沥青改性剂 6 Kg、烷基缩合物3 Kg，搅拌混合；

实施例6

一种复合SBR改性沥青，主要原料：110号沥青，中国辽河石油化工公司生产，SBR类沥青改性剂商品名—PC1468，美德维实伟克公司（Meadwestvaco）生产。

基于改性沥青原料的总质量，分别称取110号沥青90 Kg(95%）、沥青改性剂PC1468 4Kg（4%）、烷基缩合物5 Kg（5%），稳定剂硫磺1 Kg（1%）备用；

一种复合SBR改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：

（1）将110号沥青90 Kg放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融110号沥青中加入沥青改性剂PC1468 4 Kg、烷基缩合物5 Kg，搅拌混合；

（3）升温至160-180℃；加入稳定剂硫磺1 Kg，搅拌混合均匀，从加热搅拌容器出料，即制成一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青。

实施例7

一种复合SBR改性沥青，主要原料：160号沥青，中国公司生产，SBR类沥青改性剂商品名—PC1468，美德维实伟克公司（Meadwestvaco）生产。

基于改性沥青原料的总质量，分别称取160号沥青85.8 Kg(85.8%）、沥青改性剂PC1468 9 Kg（9%）、烷基缩合物5 Kg（5%），稳定剂硫磺0.2 Kg（0.2%）备用；

一种复合SBR改性沥青的制备方法，按下述步骤进行：

（1）将160号沥青85.8 Kg放入加热搅拌容器中，加热至120-160℃，使其能够完全熔融，边保温边搅拌；

（2）在上述熔融160号沥青中加入沥青改性剂PC1468 9 Kg、烷基缩合物5 Kg，搅拌混合；

本发明实施例改性沥青技术指标见表

本发明一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青用于温拌沥青技术。本发明可提高沥青的高温性能，是改善温拌沥青技术中因硬脂酸加入降低了沥青软化点（从而降低了沥青的高温性能）的方法之一，使生产温拌沥青混合料的高温性能改善，可用于温拌沥青技术。

Claims

1.一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，其特征在于由基质沥青、烷基缩合物、沥青改性剂、稳定剂混合制成，其中原料质量百分配比为基质沥青85-95 %、烷基缩合物1—5%、沥青改性剂2-10 %、稳定剂0.2—2%；

所述烷基缩合物为烷基酚和环氧乙烷缩合物，由烷基酚和环氧乙烷反应生成，其中质量百分配比为烷基酚30—80 %、环氧乙烷20—70 %。

2.根据权利要求1所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，其特征在于所述基质沥青选用70号沥青、90号沥青、100号沥青、110号沥青、160号沥青中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，其特征在于所述的烷基酚为C_xH _2x＋1OH，x＝2-12。

4.根据权利要求1所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，其特征在于所述沥青改性剂选用SBR类沥青改性剂。

5.根据权利要求1或4所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，其特征在于所述沥青改性剂选用PC1468沥青改性剂、GS-7型PSBR 沥青改性剂、1502 型沥青改性剂中一种。

6.根据权利要求1所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青，其特征在于所述稳定剂选用硫磺。

7.权利要求1所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青的制备方法，其特征在于

8.根据权利要求7所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青的制备方法，其特征在于

所述基质沥青选用70号沥青、90号沥青、100号沥青、110号沥青、160号沥青中的一种；

所述烷基缩合物为烷基酚和环氧乙烷缩合物；

所述沥青改性剂选用SBR类沥青改性剂；

所述稳定剂选用硫磺。

9.权利要求1所述的一种可用于温拌沥青技术的高粘韧性复合SBR改性沥青用于温拌沥青技术。