CN102433008A

CN102433008A - 路面灌缝胶及其制备方法

Info

Publication number: CN102433008A
Application number: CN2011103428421A
Authority: CN
Inventors: 纪振宇; 侯芸; 蔡资胜
Original assignee: HEILONGJIANG CHANGHE CHEMICAL Corp Ltd
Current assignee: HEILONGJIANG CHANGHE CHEMICAL Corp Ltd
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-05-02

Abstract

路面灌缝胶及其制备方法，其组成按质量为石油沥青45～75％、聚合物4～10％、稳定剂0.06～0.2％、相容剂8～15％、软化剂3～10％和废橡胶粉6～20％。其制备方法为首先将按质量45～75％的石油沥青加热到185～195℃至流动状态，在搅拌状态下加入4～10％的聚合物，通过转速为2000～4000RPM的胶体磨研磨，依次加入8～15％的相容剂、3～10％的软化剂、再加入6～20％的废橡胶粉，接着在搅拌状态下溶胀2～10小时，然后加入0.06～0.2％的稳定剂，反应1-5小时，得到产品。本路面灌缝胶具有较高的高温稳定性、低温柔韧性、弹性恢复能力，专用于寒带和极寒带气候条件下的沥青路面或水泥混凝土路面上的裂缝和接缝的灌缝和填缝处理。

Description

路面灌缝胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种路面灌缝胶及其制备方法，本发明的路面灌缝胶适用于寒带和极寒带气候条件下的沥青路面或水泥混凝土路面上的裂缝和接缝的灌缝和填缝处理。

背景技术

路面裂缝是我国公路主要病害之一，严重影响了道路的使用性能，使道路维修期提前和维修费用大幅度增加，同时还缩短了道路的使用寿命。尤其是在我国东北地区，公路在运营过程中受到温度变化的影响产生较多的温度裂缝，对路面结构的整体使用性能造成较大的影响。路面裂缝的修补方法很多，传统的裂缝处治方法是采用采用加热的液态普通沥青，在气温最低的时候直接倒入裂缝中，但普通沥青的高低温性能差，冬季低温下，沥青丧失弹性依旧开裂，夏季高温***，易被车轮胎带走，因此传统的裂缝处治方法效率低下，不能满足道路养护的要求。

道路裂缝灌缝材料能否有效的发挥作用必须满足以下几个条件：灌缝材料应具备持久的抗老化和抗疲劳能力；低温状态下，应具有优良的延伸性和弹性；在高温状态下，应具有优良的高温稳定性；灌缝材料应具有良好的粘结力，能与裂缝两边的沥青混合料相粘合。

现在灌缝材料的应用都很普遍，灌缝材料的品种也很多，有改性沥青灌缝材料、密封胶、有机硅裂缝修补材料、贴缝带、进口灌缝材料等等，大多数国产的灌缝材料都很难满足寒冷地区的路面灌缝需求，而一些进口材料价格很高，造成养护费用太高。

本技术针对寒带地区气候条件下路面裂缝的处理，增强低温状态下的使用性能，进行产品配方、生产设备和生产工艺的自主研究。

本发明的灌缝胶具有较高的高温稳定性、低温柔韧性、弹性恢复能力和抗疲劳性，适用于寒带和极寒带气候条件下的沥青路面或水泥混凝土路面上的裂缝和接缝的灌缝和填缝处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路面灌缝胶及其制备方法。本发明所述的路面灌缝胶具有较高的高温稳定性、低温柔韧性和弹性恢复能力，适用于寒带和极寒带气候条件下的沥青路面或水泥混凝土路面上的裂缝和接缝的灌缝和填缝处理。

本发明所述路面灌缝胶具体组成(质量)为：

石油沥青：45～75％，

聚合物：4～10％，

相容剂：8～15％，

软化剂：3～10％，

废橡胶粉：6～20％，

稳定剂：0.06～0.2％，

所述石油沥青是指满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)90号或110号指标要求的石油沥青，15℃相对密度大于1.02，老化前后质量变化为0～0.3％，其中90号沥青60℃动力粘度不大于180Pa.s，110号沥青60℃动力粘度不大于130Pa.s。

所述聚合物按质量百分比包括30～50％的一种可由通式(AB)_nX表示星型嵌段共聚物、50～70％的一种可由通式ABA表示的线型嵌段共聚物和0～10％的合成橡胶；其中星型嵌段共聚物重均分子量为20～30万，线型嵌段共聚物重均分子量为10～15万，合成橡胶重均分子量为10～15万；在通式(AB)_nX和ABA中，A是由苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯或乙烯基吡啶聚合得到的链段，B是由丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯或2，3-二甲基丁二烯聚合得到的链段；在通式(AB)_nX中n为3或4，X为带有3或4个官能基的偶联剂残基；在通式(AB)_nX和ABA中A组分所占质量百分比为20-40％；所述合成橡胶是乙丙橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶或顺式异戊橡胶中的一种或两种以上的组合。

所述的相容剂是指反序工艺精制润滑油时的副产物溶剂抽出油或石油催化裂化回裂油的溶剂抽出油中的一种或两种的组合，其中溶剂指N-甲基吡咯烷酮、糠醛或酚类溶剂，抽出油芳香分含量大于90％。

所述的软化剂是一种矿物油，主要成份为含碳数量为十多个的烷烃、环琓烃、芳烃或者其衍生物，通常不含金属，凝固点小于-35℃。

所述的废橡胶粉为废旧轮胎经机械方法粉碎或研磨制成不同粒度的粉末物质，也叫橡胶粉或硫化胶粉。

所述的稳定剂是有机过氧化合物、有机偶氮化合物、硫磺粉、有机多硫化物、有机磺酸化合物或金属氧化物中的一种或两种以上的组合。

本发明所述的沥青组合物制备方法是首先将质量百分比为45～75％的石油沥青加热到185～195℃至流动状态，在搅拌状态下加入4～10％的聚合物，通过转速为2000～4000RPM的胶体磨研磨，再依次加入8～15％的相容剂、3～10％的软化剂、6～20％的废橡胶粉，接着在搅拌状态下溶胀2～10小时，然后加入0.06～0.2％的稳定剂，反应1-5小时，得到本路面灌缝胶产品。

本发明所述的灌缝胶可达到以下技术指标：

锥入度(25℃)为70～150(0.1mm)，测试方法为JT\T740-2009；

软化点小于80℃，测试方法为JT\T740-2009

流动度(60℃)5小时小于5mm，测试方法为JT\T740-2009；

弹性恢复为30～70(％)，测试方法为JT\T740-2009；

低温拉伸，-30℃，50％延伸，3周，通过测试，测试方法为.JT\T740-2009。

与现有技术路面灌缝胶相比，本发明的路面灌缝胶具有较高的高温稳定性、低温柔韧性、弹性恢复能力和抗疲劳性，适用于寒带和极寒带气候条件下的沥青路面或水泥混凝土路面上的裂缝和接缝的灌缝和填缝处理。

具体实施方式

实施例一：

首先将质量百分比为64.4％的90号石油沥青加热到185～195℃至流动状态，在搅拌状态下加入4.5％的聚合物(聚合物包括40％的星型SBS和60％的线型SBS)，通过转速为3500RPM的胶体磨研磨，依次加入11％的反序糠醛抽出油、7％的矿物油、再加入13％的废橡胶粉，接着在搅拌状态下溶胀5小时，然后加入0.1％的硫磺粉，再反应1小时，得到路面灌缝胶产品。

实施例二：

首先将质量百分比为67.9％的110号石油沥青加热到185～195℃至流动状态，在搅拌状态下5％的聚合物(聚合物包括35％的星型SBS、65％的线型SBS)，通过转速为3000RPM的胶体磨研磨，依次加入12％的反序糠醛抽出油、5％的矿物油、再加入10％的废橡胶粉，接着在搅拌状态下溶胀5小时，然后加入0.1％硫磺粉，再反应2小时，得到路面灌缝胶产品。

上述实施例产品与其它灌缝材料产品技术指标对比如表1所示。

表1灌缝材料产品技术指标对比

从以上表1可以看出，该灌缝胶从高温性能上、低温性能上、弹性和柔韧性方面都有突出的优点，而大多数材料都很难满足低温条件下的要求，与美国crafco相比，各项性能指标均可达到甚至超过其要求，完全满足寒带地区和极寒带地区对灌缝材料的要求。

Claims

1.路面灌缝胶，其特征在于：

本路面灌缝胶按质量百分比组成为：

石油沥青：45～75％，

聚合物：4～10％，

相容剂：8～15％，

软化剂：3～10％，

废橡胶粉：6～20％；

稳定剂：0.06～0.2％；

本路面灌缝胶由如下方法制备：

首先将质量百分比为45～75％的石油沥青加热到185～195℃至流动状态，在搅拌状态下加入4～10％的聚合物，通过转速为2000～4000RPM的胶体磨研磨，依次加入8～15％的相容剂、3～10％的软化剂、再加入6～20％的废橡胶粉，接着在搅拌状态下溶胀2～10小时，然后加入0.06～0.2％的稳定剂，反应1-5小时，得到本路面灌缝胶产品；

本路面灌缝胶可达到如下技术指标：

锥入度(25℃)为70～150(0.1mm)，测试方法为JT\T740-2009；

软化点小于80℃，测试方法为JT\T740-2009；

流动度(60℃)5小时小于5mm，测试方法为JT\T740-2009；

弹性恢复为30～70(％)，测试方法为JT\T740-2009；

低温拉伸，-30℃，50％延伸，3周，通过测试，测试方法为JT\T740-2009。

2.所述石油沥青是指满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)90号或110号指标要求的石油沥青，15℃相对密度大于1.02，老化前后质量变化为0～0.3％，其中90号沥青60℃动力粘度不大于180Pa.s，110号沥青60℃动力粘度不大于130Pa.s。

3.根据权利要求1所述的路面灌缝胶，其特征在于：所述聚合物按质量百分比包括30～50％的一种可由通式(AB)_nX表示星型嵌段共聚物、50～70％的一种可由通式ABA表示的线型嵌段共聚物和0～10％的合成橡胶；其中星型嵌段共聚物重均分子量为20～30万，线型嵌段共聚物重均分子量为10～15万，合成橡胶重均分子量为10～15万；在通式(AB)_nX和ABA中，A是由苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯或乙烯基吡啶聚合得到的链段，B是由丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯或2，3-二甲基丁二烯聚合得到的链段；在通式(AB)_nX中n为3或4，X为带有3或4个官能基的偶联剂残基；在通式(AB)_nX和ABA中A组分所占质量百分比为20-40％；所述合成橡胶是乙丙橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶或顺式异戊橡胶中的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的路面灌缝胶，其特征在于：所述的相容剂是指反序工艺精制润滑油时的副产物溶剂抽出油或石油催化裂化回裂油的溶剂抽出油中的一种或两种的组合，其中溶剂指N-甲基吡咯烷酮、糠醛或酚类溶剂，抽出油芳香分含量大于90％。

5.根据权利要求1所述的路面灌缝胶，其特征在于：所述的软化剂是一种矿物油，主要成份为含碳数量为十多个的烷烃、环琓烃、芳烃或者其衍生物，通常不含金属，凝固点小于-35℃。

6.根据权利要求1所述的路面灌缝胶，其特征在于：所述的废橡胶粉为废旧轮胎经机械方法粉碎或研磨制成不同粒度的粉末物质，也叫橡胶粉或硫化胶粉。

7.根据权利要求1所述的路面灌缝胶，其特征在于：所述的稳定剂是有机过氧化合物、有机偶氮化合物、硫磺粉、有机多硫化物、有机磺酸化合物或金属氧化物中的一种或两种以上的组合。

8.一种根据权利要求1所述的路面灌缝胶的制备方法，其特征在于：首先将质量百分比为45～75％的石油沥青加热到185～195℃至流动状态，在搅拌状态下依次加入15～25％的相容剂、4～10％的聚合物，通过转速为2000～4000RPM的胶体磨研磨，再加入6～20％的废橡胶粉，接着在搅拌状态下溶胀2～10小时，然后加入0.06～0.2％的稳定剂，反应1-5小时，得到本路面灌缝胶产品。

9.根据权利要求1所述的路面灌缝胶，其可用于寒带和极寒带气候条件下的沥青路面或水泥混凝土路面上的裂缝和接缝的灌缝和填缝处理。