CN103483836A - 改性沥青、其制备方法及包含该改性沥青的混合料 - Google Patents

Abstract

提供了一种改性沥青、其制备方法及包含该改性沥青的混合料。该改性沥青包括100重量份的基质沥青、2～10重量份的天然沥青、5～20重量份的植物沥青、2～20重量份的热塑性弹性体、30～50重量份的废胎胶粉、1～6重量份的废旧塑料和10～30重量份的芳烃油。该改性沥青可具有改善的高低温性能。

Description

改性沥青、其制备方法及包含该改性沥青的混合料

技术领域

本发明涉及道路工程的沥青技术领域，尤其涉及一种全温域改性沥青、包含该全温域改性沥青的混合料和该全温域改性沥青的制备方法。

背景技术

沥青路面是我国公路路面的主要铺装形式，沥青路面采用沥青材料和石料按一定比例拌制而成。普通的沥青材料具有较强的温度敏感性，高温时***，容易产生路面车辙，影响行车安全；低温时变脆，容易引起路面开裂，破坏路面结构性能。为此，我国高等级公路沥青路面的上面层材料大部分都采用了不同种类的改性沥青材料或沥青改性剂，例如SBS改性沥青、橡胶沥青、抗车辙剂等等。这些改性沥青材料或沥青改性剂在不同程度上改善了沥青的温度敏感性，例如，SBS改性沥青和橡胶沥青可以在一定程度上同时提高沥青路面材料的高低温性能，而抗车辙剂可以在不影响沥青路面材料低温性能的前提下，大幅度提高沥青路面材料的高温性能。

然而，由于我国大部分地区属于大陆性气候，年温差较大，特别是北方地区年温差普遍在50℃以上。部分地区的沥青路面表面极端低温可达-30℃以下，极端高温可达70℃以上。现有的改性沥青材料只是对沥青材料的温度敏感性有不同程度的改善，尚不能完全满足如此巨大温域范围内沥青材料的服役性能要求。因此，沥青路面的高低温性能的问题尚不能得到完全解决，我国沥青路面的车辙和开裂病害仍然普遍存在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性沥青、其制备方法及包含该改性沥青的混合料。

本发明的另一目的在于提供一种具有改善的高低温性能的改性沥青、其制备方法及包含该改性沥青的混合料。

根据本发明的一方面，提供了一种改性沥青，该改性沥青包括100重量份的基质沥青、2～10重量份的天然沥青、5～20重量份的植物沥青、2～20重量份的热塑性弹性体、30～50重量份的废胎胶粉、1～6重量份的废旧塑料和10～30重量份的芳烃油。

基质沥青可以是通用道路石油沥青。

天然沥青可以是湖沥青和岩沥青中的至少一种。

植物沥青可以是下述材料中的至少一种：植物油加工过程中产生的废弃物；生物化工法炼制的植物沥青；利用淀粉质材料或玉米秸秆、麦秸提炼木质素、植物蛋白物质后剩余的废弃物，经过简单处理成大分子化合物之后的物质。

热塑性弹性体可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物中的至少一种。

废旧塑料可以是废旧低密度聚乙烯和废旧线性低密度聚乙烯中的至少一种。

该改性沥青可具有不低于68℃的软化点和不小于100cm的5℃延度，或不低于68℃的软化点和不小于9cm的-10℃延度，或不低于68℃的软化点和不小于3.5cm的-20℃延度，或不低于91℃的软化点和不小于5cm的-30℃延度。

根据本发明的另一方面，提供了一种制备改性沥青的方法，该制备方法包括：将100重量份的基质沥青、2～10重量份的天然沥青、5～20重量份的植物沥青、2～20重量份的热塑性弹性体、30～50重量份的废胎胶粉、1～6重量份的废旧塑料和10～30重量份的芳烃油共混。

所述共混可包括：将基质沥青加热至130～150℃，将天然沥青和植物沥青投入基质沥青中并搅拌30～60分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入剪切罐中，在180～200℃的温度下，将热塑性弹性体投入第一混合物中并剪切30～60分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在180～200℃的温度下，将废胎胶粉和废旧塑料投入第二混合物中并反应60～90分钟，得到第三混合物；以及在160～180℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌不少于20分钟。

根据本发明的又一方面，提供了一种改性沥青混合料，该改性沥青混合料包括集料和上述的改性沥青。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的以上和/或其它方面和优点将变得清楚且更容易理解，在附图中：

图1是沥青或改性沥青的劲度模量-温度行为特征曲线。

具体实施方式

根据本发明的改性沥青包括100重量份的基质沥青、2～10重量份的天然沥青、5～20重量份的植物沥青、2～20重量份的热塑性弹性体、30～50重量份的废胎胶粉、1～6重量份的废旧塑料和10～30重量份的芳烃油。

基质沥青可以是通用道路石油沥青，并且/或者可符合中国《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）道路石油沥青技术要求。例如，基质沥青是符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）道路石油沥青技术要求的70号或90号重交沥青。

天然沥青可以是湖沥青和岩沥青中的至少一种。天然沥青具有良好的高温性能，在适当的含量范围内有利于改性沥青的高温性能的改善。如果天然沥青的量少于2重量份，则不利于改性沥青的高温性能的提高；如果天然沥青的量多于10重量份，则改性沥青变脆，不利于改性沥青的低温性能的提高。

在一个示例性实施例中，植物沥青是植物油加工过程中产生的废弃物。植物油加工过程中产生的废弃物的主要成分可以是60～80%的脂肪酸和植物醇，其油溶性与基质沥青接近，主要用于生产铸造粘结剂、橡胶软化剂、沥青涂料、涂料及重质燃料等。在另一示例性实施例中，植物沥青是生物化工法炼制的植物沥青。在又一示例性实施例中，植物沥青是利用淀粉质材料或玉米秸秆、麦秸等提炼木质素、植物蛋白等物质后剩余的废弃物，经过简单处理成大分子化合物之后的物质。植物沥青可以从市场上购得，例如其可以是长春大成实业集团有限公司上海分公司所售的植物沥青。植物沥青可以是上述材料的混合物。

植物沥青在适当的含量范围内有利于改性沥青的高低温性能的改善。如果植物沥青的量少于5重量份或多于20重量份，则改性沥青的高低温性能会同时受到不利的影响。

热塑性弹性体可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物（SIS）、苯乙烯-丁二烯共聚物（SB）中的至少一种。SBS可以是线形结构的SBS，且苯乙烯/丁二烯的比可以是30/70，在230℃和2.16kg条件下，熔融指数可以是2.0～5.0g/10min。

热塑性弹性体在适当的含量范围内有利于改性沥青的高低温性能的改善。如果热塑性弹性体的量少于2重量份，则起不到改善改性沥青的高低温性能的作用；如果热塑性弹性体的量多于20重量份，则会使改性沥青的粘度过高，影响改性沥青混合料的拌制和成型。

废胎胶粉可以是由废旧轮胎制备得到的胶粉，例如，采用常温研磨法生产的载重汽车轮胎胶粉。废胎胶粉可以从市场上购得。废胎胶粉的技术指标可以符合《公路工程废胎胶粉橡胶沥青》（JT/T 798-2011）的技术要求，且其粒径可为80～120目。

废胎胶粉在适当的含量范围内有利于改性沥青的高低温性能的改善。如果废胎胶粉的量少于30重量份，则改善改性沥青的高低温性能的作用显著降低；如果废胎胶粉的量多于50重量份，则会使改性沥青的粘度过高，影响改性沥青混合料的拌制和成型。

废旧塑料可以是热塑性废旧塑料，例如废旧低密度聚乙烯（LDPE）和废旧线性低密度聚乙烯（LLDPE）中的至少一种。废旧低密度聚乙烯（LDPE）的数均分子量可为5～7万，190℃、2.16kg负荷下的熔融指数可为0.2～10g/10min。废旧线性低密度聚乙烯（LLDPE）的数均分子量可为6～12万，190℃、2.16kg负荷下的熔融指数可为0.2～10g/10min。

废旧塑料在适当的含量范围内有利于改性沥青的高温性能的改善。如果废旧塑料的量少于1重量份，则不利于改性沥青的高温性能的提高；如果废旧塑料的量多于6重量份，则对高温性能改善的幅度已经不明显，并且会明显影响改性沥青的低温性能。

芳烃油在适当的含量范围内有利于改性沥青的低温性能的改善。如果芳烃油的量少于10重量份，则对改性沥青的低温性能改善效果不明显；如果芳烃油的量多于30重量份，则对低温性能改善的幅度已经不明显，并且会明显影响改性沥青的高温性能。

根据本发明的改性沥青中的天然沥青、植物沥青、热塑性弹性体、废胎胶粉、废旧塑料和芳烃油由于合理的配比而在它们之间产生了良好的协同作用，显著改善了材料的高低温性能，使得根据本发明的改性沥青可以应用于例如70℃至-35℃的场合。例如，根据本发明的改性沥青可具有不低于68℃的软化点和不小于100cm的5℃延度，或不低于68℃的软化点和不小于9cm的-10℃延度，或不低于68℃的软化点和不小于3.5cm的-20℃延度，或不低于91℃的软化点和不小于5cm的-30℃延度。因此，根据本发明的改性沥青可以被称作全温域改性沥青。

在下文中，描述根据本发明的改性沥青的制备方法。根据本发明的改性沥青的制备方法包括将100重量份的基质沥青、2～10重量份的天然沥青、5～20重量份的植物沥青、2～20重量份的热塑性弹性体、30～50重量份的废胎胶粉、1～6重量份的废旧塑料和10～30重量份的芳烃油共混。

在一个示例性实施例中，将基质沥青加热至130～150℃，将天然沥青和植物沥青投入基质沥青中并搅拌30～60分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入剪切罐（例如，高速剪切罐）中，在180～200℃的温度下，将热塑性弹性体投入第一混合物中并剪切30～60分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在180～200℃的温度下，将废胎胶粉和废旧塑料投入第二混合物中并反应60～90分钟，得到第三混合物；在160～180℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌不少于20分钟，从而得到根据本发明的改性沥青。通过该示例性实施例的制备方法，改性沥青的各组分充分地反应共混，使得各组分之间的协同作用达到最佳。各组分之间良好的协同作用使得根据本发明的改性沥青具有显著改善的高低温性能。

下面结合示例、对比例和评价例对根据本发明的改性沥青及其制备方法进行更进一步的描述。

下面的示例和对比例中使用的基质沥青是中海石油炼化有限责任公司生产的90号重交沥青。下面的示例中使用的天然湖沥青是特立尼达天然湖沥青（TLA天然湖沥青）。下面的示例中使用的天然岩沥青是布敦天然岩沥青。下面的示例中使用的植物沥青是长春大成实业集团有限公司上海分公司所售的植物沥青。下面的示例中使用的SBS是岳阳巴陵华兴石化有限公司所售的1301型线型SBS。下面的示例中使用的SIS是岳阳巴陵华兴石化有限公司所售的SIS。下面的示例中使用SB是德国巴斯夫苯乙烯-丁二烯共聚物684D。下面的示例中使用的废胎胶粉是北京嘉格伟业筑路科技有限公司生产的80目废胎胶粉。下面的示例中使用的作为废旧塑料的线性低密度聚乙烯（LLDPE）是扬子石化巴斯夫7042，190℃、2.16kg负荷下的熔融指数为2.0g/10min。下面的示例中使用的作为废旧塑料的低密度聚乙烯（LDPE）是扬子石化巴斯夫2220H，190℃、2.16kg负荷下的熔融指数为2.0g/10min。下面的示例中使用的芳烃油是东营曼特克石油化工有限公司生产的沥青改性专用芳烃油。下面的示例中使用的各组分的份数均是重量份。

示例1：改性沥青

将100份基质沥青加热至140℃，将2份天然湖沥青和5份植物沥青投入基质沥青中并搅拌50分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在180℃的温度下，将2份SBS投入第一混合物中并剪切58分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在190℃的温度下，将30份废胎胶粉和1份LDPE投入第二混合物中并反应60分钟，得到第三混合物；在175℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将10份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌30分钟，从而得到示例1的改性沥青。

示例2：改性沥青

将100份基质沥青加热至135℃，将6份天然湖沥青和8份植物沥青投入基质沥青中并搅拌45分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在185℃的温度下，将10份SB投入第一混合物中并剪切30分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在195℃的温度下，将40份废胎胶粉和3份LLDPE投入第二混合物中并反应70分钟，得到第三混合物；在162℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将9份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌60分钟，从而得到示例2的改性沥青。

示例3：改性沥青

将100份基质沥青加热至150℃，将5份天然岩沥青和10份植物沥青投入基质沥青中并搅拌35分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在192℃的温度下，将8份SBS投入第一混合物中并剪切35分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在180℃的温度下，将36份废胎胶粉和5份LDPE投入第二混合物中并反应78分钟，得到第三混合物；在165℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将18份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌60分钟，从而得到示例3的改性沥青。

示例4：改性沥青

将100份基质沥青加热至130℃，将8份天然湖沥青和15份植物沥青投入基质沥青中并搅拌60分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在190℃的温度下，将8份SIS投入第一混合物中并剪切37分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在197℃的温度下，将50份废胎胶粉和2份LLDPE投入第二混合物中并反应65分钟，得到第三混合物；在170℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将25份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌70分钟，从而得到示例4的改性沥青。

示例5：改性沥青

将100份基质沥青加热至148℃，将10份天然岩沥青和18份植物沥青投入基质沥青中并搅拌30分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在187℃的温度下，将15份SIS投入第一混合物中并剪切60分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在200℃的温度下，将42份废胎胶粉和4份LDPE投入第二混合物中并反应82分钟，得到第三混合物；在160℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将15份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌50分钟，从而得到示例5的改性沥青。

示例6：改性沥青

将100份基质沥青加热至142℃，将10份天然岩沥青和20份植物沥青投入基质沥青中并搅拌32分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在196℃的温度下，将12份SBS投入第一混合物中并剪切42分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在185℃的温度下，将32份废胎胶粉和2份LLDPE投入第二混合物中并反应67分钟，得到第三混合物；在172℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将25份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌40分钟，从而得到示例6的改性沥青。

示例7：改性沥青

将100份基质沥青加热至145℃，将4份天然湖沥青和14份植物沥青投入基质沥青中并搅拌35分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在195℃的温度下，将18份SIS投入第一混合物中并剪切47分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在187℃的温度下，将32份废胎胶粉和6份LDPE投入第二混合物中并反应85分钟，得到第三混合物；在168℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将15份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌20分钟，从而得到示例7的改性沥青。

示例8：改性沥青

将100份基质沥青加热至135℃，将4份天然湖沥青和12份植物沥青投入基质沥青中并搅拌45分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在200℃的温度下，将17份SBS投入第一混合物中并剪切50分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在182℃的温度下，将35份废胎胶粉和6份LLDPE投入第二混合物中并反应62分钟，得到第三混合物；在170℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将30份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌30分钟，从而得到示例8的改性沥青。

示例9：改性沥青

将100份基质沥青加热至142℃，将4份天然湖沥青和11份植物沥青投入基质沥青中并搅拌42分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在182℃的温度下，将20份SB投入第一混合物中并剪切55分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在192℃的温度下，将36份废胎胶粉和1份LLDPE投入第二混合物中并反应90分钟，得到第三混合物；在175℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将20份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌50分钟，从而得到示例9的改性沥青。

示例10：改性沥青

将100份基质沥青加热至134℃，将2份天然湖沥青和6份植物沥青投入基质沥青中并搅拌47分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在198℃的温度下，将8份SBS投入第一混合物中并剪切56分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在187℃的温度下，将30份废胎胶粉和2份LDPE投入第二混合物中并反应80分钟，得到第三混合物；在178℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将22份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌60分钟，从而得到示例10的改性沥青。

示例11：改性沥青

将100份基质沥青加热至146℃，将10份天然岩沥青和15份植物沥青投入基质沥青中并搅拌55分钟，得到第一混合物；将第一混合物送入高速剪切罐中，在186℃的温度下，将20份SB投入第一混合物中并剪切52分钟，得到第二混合物；将第二混合物送入沥青反应罐中，在195℃的温度下，将48份废胎胶粉和4份LLDPE投入第二混合物中并反应72分钟，得到第三混合物；在180℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将30份芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌40分钟，从而得到示例11的改性沥青。

示例12至示例22：改性沥青混合料

根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），配制符合AC-13级配中值的集料，在拌和锅中将集料加热升温至160℃～200℃，分别加入根据示例1至示例11的改性沥青，搅拌60s～120s后，得到改性沥青混合料。

对比例1：90号重交沥青（作为基质沥青）

对比例2：SBS改性沥青

SBS改性沥青是北京市政路桥建材集团大兴沥青厂生产的PG82-28型SBS改性沥青。

对比例3：橡胶沥青

橡胶沥青由北京嘉格伟业筑路科技有限公司生产。

对比例4：抗车辙剂

抗车辙剂由上海群康沥青科技有限公司生产。

对比例5：90号重交沥青混合料

根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），配制符合AC-13级配中值的集料，在拌和锅中将集料加热升温至160℃～200℃，加入对比例1的90号重交沥青，搅拌60s～120s后，得到90号重交沥青混合料。

对比例6：SBS改性沥青混合料

根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），配制符合AC-13级配中值的集料，在拌和锅中将集料加热升温至160℃～200℃，加入对比例2的SBS改性沥青，搅拌60s～120s后，得到SBS改性沥青混合料。

对比例7：橡胶沥青混合料

根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），配制符合AC-13级配中值的集料，在拌和锅中将集料加热升温至160℃～200℃，加入对比例3的橡胶沥青，搅拌60s～120s后，得到橡胶沥青混合料。

对比例8：抗车辙剂混合料

根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），配制符合AC-13级配中值的集料，在拌和锅中将集料加热升温至160℃～200℃，加入对比例4的抗车辙剂，搅拌60s～120s后，得到抗车辙剂混合料。

对比例9：宽温域乳化沥青

采用CN101284920B中公开的宽温域乳化沥青作为对比例9的改性沥青。该改性沥青同时具备高温稳定性（软化点大于70℃）和低温性能（5℃延度大于150cm）。

对比例10：宽温域改性沥青

采用CN101974235A中公开的宽温域改性沥青作为对比例10的改性沥青。该改性沥青同时具备高温稳定性（软化点大于70℃）和低温性能（5℃延度大于150cm）。

对比例11：宽温域改性沥青

采用CN102766338A中公开的宽温域改性沥青作为对比例11的改性沥青。该改性沥青的软化点为78℃至102℃，5℃延度为27cm-52cm。

对比例9至对比例11的改性沥青具有比基质沥青更宽的服役温度区间。然而，对比例9至对比例11的改性沥青的低温性能测试指标均为5℃延度，而实际应用中沥青路面的表面极端温度远低于5℃，所以5℃延度完全不能评价材料的低温性能。并且，沥青材料是典型的具有粘弹塑行为特征的高分子聚合物材料，如果试验温度低于其玻璃化温度，材料的力学行为将会发生突变，材料在5℃延度试验中表现出来的良好低温性能完全不能证明材料在更低温度下（如-30℃）具有良好的服役性能。

沥青或改性沥青是典型的具有粘弹塑行为特征的高分子聚合物材料，它的劲度模量随着温度变化可以分为四个阶段：玻璃体（线性弹性体）、玻璃化转变区、橡胶体（非线性弹性体）和粘性液体，如图1中所示。

在温度较低时，沥青或改性沥青为刚性固体，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态，在此区间的材料行为接近于线性弹性体，但变形量很小。随着温度的上升，沥青或改性沥青开始进入玻璃化转变区。在玻璃化转变区，材料的模量迅速下降，并开始出现粘弹性行为特征。材料从玻璃体到橡胶体转变的温度称为玻璃化温度（T_g）。随着温度的继续上升，材料模量进入了橡胶平台区间。相对玻璃化转变区，橡胶平台区间的模量随温度的变化很缓慢。当温度达到材料的熔点时，材料转化为粘稠液体。

根据上述分析可知，由于沥青材料的服役环境在我国北方很多地区都低于-10℃，因此，采用5℃延度评价沥青材料的低温性能以及采用-10℃小梁弯曲试验评价沥青混合料的低温性能并不适用于评价改性沥青及沥青混合料的低温性能。这是因为，对于沥青或改性沥青这类粘弹塑性材料，当温度低于其玻璃化温度时，其模量急剧增大，变形能力急剧下降，因此，完全不能用5℃延度试验和-10℃小梁弯曲试验来预测更低温度下的改性沥青及沥青混合料的低温性能。

为了鉴定根据示例1至示例11的改性沥青及根据示例12至示例22的改性沥青混合料的更低温度下的性能和高温性能，在下面的评价例1中测定了根据示例1至示例11的改性沥青的针入度、软化点、15℃延度、5℃延度、-10℃延度、-20℃延度和-30℃延度，并在下面的评价例2中测定了根据示例12至示例22的改性沥青混合料的动稳定度、-10℃最大弯拉应变、-20℃最大弯拉应变和-30℃最大弯拉应变。

评价例1：针入度、软化点和延度的评价

评价对比例1的基质沥青、对比例2和对比例3的改性沥青以及根据示例1至示例11的改性沥青（全温域改性沥青）的针入度、软化点、15℃延度、5℃延度、-10℃延度、-20℃延度和-30℃延度，试验方法和结果在下面的表1中示出。对比例4的抗车辙剂是一种沥青改性剂，生产时直接与集料拌合，因此未在评价例1中评价对比例4的抗车辙剂的性能。

表1

在表1中，符号“－”表示无法根据相应的方法测定相应的性能指标。

如表1所示，与90号重交沥青、SBS改性沥青、橡胶沥青相比，根据示例1至示例11的改性沥青可具有显著提高的软化点（68.1℃～115.5℃），这说明根据本发明的改性沥青具有优异的高温性能。此外，示例1-示例3和示例5-示例11的改性沥青具有优异的-10℃延度，示例3、示例5、示例6和示例8至示例11的改性沥青具有优异的-20℃延度，示例3、示例5、示例6和示例8的改性沥青具有优异的-30℃延度，尤其是示例6的改性沥青具有高达35.0cm的-30℃延度。特别是示例3、示例5、示例6和示例8至示例11的改性沥青，它们可以同时具有较高的软化点和良好的低温延度，即，同时具有优异的高温性能和低温性能。

评价例2：混合料的高低温性能的评价

在示例12至示例22以及对比例5至对比例8中搅拌60s～120s后，将各混合料分别倒入马歇尔试模，击实成型马歇尔试件，测试马歇尔稳定度、残留马歇尔稳定度和冻融劈裂强度比。另外，将示例12至示例22以及对比例5至对比例8的混合料倒入车辙试模中，碾压成型车辙板试件，测试动稳定度指标。另外，将示例12至示例22以及对比例5至对比例8的混合料倒入车辙试模中，碾压成型车辙板试件，切割为小梁弯曲试件，测试最大弯拉应变指标。结果在下面的表2中示出。

表2

在表2中，^[1]表示《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中对基质沥青混合料的规范要求，^[2]表示《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中对改性沥青混合料和抗车辙剂混合料的规范要求。符号“－”表示无法根据相应的方法测定相应的性能指标。

如表2所示，对比例5至对比例8及示例12至示例22的各项混合料性能指标均满足规范要求。

如表2所示，示例13至示例22的改性沥青混合料的动稳定度明显高于对比例5至对比例7的混合料的动稳定度，这说明示例13至示例22的改性沥青混合料的高温性能明显地比对比例5至对比例7的混合料的高温性能好。此外，示例12至示例22的改性沥青混合料的-10℃最大弯拉应变、-20℃最大弯拉应变和-30℃最大弯拉应变总体上明显高于对比例5至对比例8的相应的最大弯拉应变，这说明示例12至示例22的改性沥青混合料的低温性能明显地比对比例5至对比例8的混合料的低温性能好。特别是示例14、示例16、示例17和示例19的改性沥青混合料，它们可以同时具有较高的动稳定度和-30℃最大弯拉应变，即，同时具有优异的高温性能和低温性能。

因此，根据本发明的改性沥青具有改善的高低温性能，可以在很大程度上解决沥青路面的车辙和开裂问题。

虽然参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出形式上和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种改性沥青，其特征在于所述改性沥青包括100重量份的基质沥青、2～10重量份的天然沥青、5～20重量份的植物沥青、2～20重量份的热塑性弹性体、30～50重量份的废胎胶粉、1～6重量份的废旧塑料和10～30重量份的芳烃油。

2.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于基质沥青是通用道路石油沥青。

3.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于天然沥青是湖沥青和岩沥青中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于植物沥青是下述材料中的至少一种：植物油加工过程中产生的废弃物；生物化工法炼制的植物沥青；利用淀粉质材料或玉米秸秆、麦秸提炼木质素、植物蛋白物质后剩余的废弃物，经过简单处理成大分子化合物之后的物质。

5.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于热塑性弹性体是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于废旧塑料是废旧低密度聚乙烯和废旧线性低密度聚乙烯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述改性沥青具有不低于68℃的软化点和不小于100cm的5℃延度，或不低于68℃的软化点和不小于9cm的-10℃延度，或不低于68℃的软化点和不小于3.5cm的-20℃延度，或不低于91℃的软化点和不小于5cm的-30℃延度。

8.一种制备改性沥青的方法，其特征在于所述方法包括：

将100重量份的基质沥青、2～10重量份的天然沥青、5～20重量份的植物沥青、2～20重量份的热塑性弹性体、30～50重量份的废胎胶粉、1～6重量份的废旧塑料和10～30重量份的芳烃油共混。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述共混包括：

将基质沥青加热至130～150℃，将天然沥青和植物沥青投入基质沥青中并搅拌30～60分钟，得到第一混合物；

将第一混合物送入剪切罐中，在180～200℃的温度下，将热塑性弹性体投入第一混合物中并剪切30～60分钟，得到第二混合物；

将第二混合物送入沥青反应罐中，在180～200℃的温度下，将废胎胶粉和废旧塑料投入第二混合物中并反应60～90分钟，得到第三混合物；以及

在160～180℃的温度下，在搅拌第三混合物的同时将芳烃油加入第三混合物中，加完芳烃油之后继续搅拌不少于20分钟。

10.一种改性沥青混合料，其特征在于包括集料和根据权利要求1至7中的任一项所述的改性沥青。

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