CN103497481B - 一种彩色沥青胶结料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种彩色沥青胶结料及其制备方法，该胶结料包括以下重量百分比的原料成分：10%-40%的C5石油树脂、10%-40%的C9石油树脂、30%-70%的橡胶油、2%-8%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2%-8%的聚酰胺树脂及2%-8%的聚氨酯。制备方法：将权利要求1中的重量百分比的橡胶油加热至170℃，然后按照权利要求1中的重量百分比加入C5石油树脂、C9石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂及聚氨酯，搅拌2-4h，即制得彩色沥青胶结料。该胶结料高温性能强、热稳定性好、粘附性强、柔韧性好、抗水损害性能强，制备方法简单，特别能够在南方高温、交通量较大或透水路面等场合使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种彩色沥青胶结料及其制备方法。
背景技术
在道路中采用彩色沥青混凝土铺设路面，其一具有美化城市、改善道路环境，展示城市风格效果，具体应用于城市街道、广场、风景区、公园和旅游景观道路等地；其二彩色沥青路面具有诱导车流，使交通管理直观化的作用，具体应用于区分不同功能的路段和车道，以提高驾驶员的识别效果，增加道路的通行能力和交通安全；其三新型的彩色沥青路面,比普通沥青路面摩擦系数高，所以还会有防滑作用。在司机遇到紧急情况刹车时，彩色路面可以防止车辆侧滑。在不同的温度和外部环境作用下，其高温稳定性、抗水损害性及耐久性均非常好，且不出现变形、沥青膜剥落等现象，与基层粘结性良好。
彩色沥青路面主要是指添加颜料的沥青混凝土路面，使用石油树脂（浅色沥青）以及在混合料中添加颜料的沥青路面，彩色沥青所使用的为浅色（或无色）胶结料，是目前使用较多的品种，它是采用现代石油化工产品，如芳香油、聚合物、树脂等调配出与普通沥青性能相当的结合料，再加入某种颜料，使之呈现出某种色彩。
中国专利ZL03802619.X公开了一种用于合成沥青的可着色粘合剂组合物，所述组合物含有树脂、润滑油和/或润滑油提取物和酰胺类添加剂；中国专利ZL93107531公开了一种彩色路面用胶结料，其成分主要包括石油树脂、SBS和润滑油精制抽出油。以上这些专利的主要特点是均为采用树脂、润滑油和/或润滑油精制抽出油及少量的聚合物混合形成可着色粘合剂组合物的合成沥青。
石油树脂和润滑油抽出油合成的浅色沥青没有传统沥青中沥青质等大分子物质，因此彩色沥青的性能较普通黑色沥青仍有差距，尤其是高温性能。通过向其中添加大量高分子聚合物如SBS、PE、EVA、SBR可以部分改善彩色沥青混合料的性能，但是效果依然不理想。如果聚合物在彩色沥青的添加量超过10%，虽然可以使彩色沥青混合料高温性能满足要求，但会产生粘度过大的问题，导致彩色沥青在生产、存贮、运输、泵送及混合料的摊铺、碾压等环节出现问题；另一方面，高聚合物含量的彩色沥青的成本很高。由于彩色沥青的高温性能不足，导致其不能应用在南方高温、交通量较大或透水路面等场合。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种彩色沥青胶结料及其制备方法，该胶结料高温性能强，制备方法简便。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种彩色沥青胶结料，包括以下重量百分比的原料成分：10%-40%的C5石油树脂、10%-40%的C9石油树脂、30%-70%的橡胶油、2%-8%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2%-8%的聚酰胺树脂及2%-8%的聚氨酯。
优选地，该胶结料的原料成分：15%-25%的C5石油树脂、15%-25%的C9石油树脂、40%-60%的橡胶油、3%-6%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、3%-6%的聚酰胺树脂及3%-6%的聚氨酯。
优选地，所述的C5石油树脂是裂解乙烯的馏分经热聚合或催化聚合而成，其平均分子量在1000-3000之间。
优选地，所述的C9石油树脂是以裂解汽油加氢副产物C9馏分为原料制得，其平均分子量在500-1000之间。
优选地，所述的聚氨酯为二苯基甲烷二异氰酸酯与丙二醇按照质量1:1缩聚而成的嵌段共聚物，其分子量在40000-100000之间。
一种彩色沥青胶结料的制备方法，将上述的重量百分比的橡胶油加热至170℃，然后按照上述的重量百分比加入C5石油树脂、C9石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂及聚氨酯，搅拌2-4h，即制得彩色沥青胶结料。
本发明的有益效果在于：该胶结料高温性能强、热稳定性好、粘附性强、柔韧性好、抗水损害性能强，制备方法简单，特别能够在南方高温、交通量较大或透水路面等场合使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作以下详细描述：
一种彩色沥青胶结料，包括以下重量百分比的原料成分：10%-40%的C5石油树脂、10%-40%的C9石油树脂、30%-70%的橡胶油、2%-8%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、2%-8%的聚酰胺树脂及2%-8%的聚氨酯。
其中，C5石油树脂是裂解乙烯的馏分，经热聚合或催化聚合而成，一般平均分子量在1000-3000之间。C5石油树脂以其剥离粘接强度高、快粘性好、粘接性能稳定、熔融粘度适度，因而得到了广泛的应用。C5石油树脂在彩色沥青中最重要的功能是提供粘附性，但是由于普通的C5石油树脂相对分子质量较小、软化点低和含有较多的不饱和烃，致使其在热稳定性、强度和耐酸性、耐溶剂性等方面均存在不足，因此普通的C5树脂制备的彩色沥青的软化点和热稳定性较差。本发明优选高软化点C5石油树脂作为原料，普通的C5石油树脂的软化点在90-110℃，本发明高软化点C5石油树脂是指软化点在110℃以上的C5石油沥青，高软化点的C5石油树脂调制出来的软化点高，热稳定性好，粘附性强；C9石油树脂是指以裂解汽油加氢副产物C9馏分为原料生产的，分子量一般为500-1000。C9石油树脂的软化点较C5石油树脂高，是彩色沥青中的高稳性能的关键成分。C9石油树脂的软化点为100℃-160℃，本发明优选软化点在140℃-160℃的C9石油树脂。高软化点的石油树脂能提高彩色沥青胶结料的高温性能；橡胶油为橡胶操作油，橡胶油主要是改善橡胶的弹性、柔韧性、弹性和易加工性。在彩色沥青胶结料中加入橡胶油的目的溶解彩色沥青胶结料的其它成分，改善彩色沥青的柔韧性和低温性能。本发明优选环烷基橡胶油和芳香基橡胶油，橡胶油的100℃运动粘度为8-14；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为市售产品，如台湾亚聚UE653，其中VA含量在28%，MI：400g/10min；聚酰胺树脂为市售产品，如虹宇HY-108苯溶型聚酰胺树脂，其中软化点为112℃，聚酰胺树脂一方面改善彩色沥青高温性能，酰胺基团可以增强彩色沥青与集料的粘附性，大幅度改善彩色沥青的抗水损害性能；聚氨酯为二苯基甲烷二异氰酸酯与丙二醇按照质量1:1缩聚而成的嵌段共聚物，优选地聚氨酯的分子量为40000-100000，聚氨酯的可以大幅度的提高彩色沥青胶结料的高温性能。
该彩色沥青胶结料的制备方法：将上述的重量百分比的橡胶油加热至170℃，然后按照上述的重量百分比加入C5石油树脂、C9石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂及聚氨酯，搅拌2-4h，即制得彩色沥青胶结料。
根据实验和经验总结，该胶结料的原料成分及对应的重量百分比：15%-25%的C5石油树脂、15%-25%的C9石油树脂、40%-60%的橡胶油、3%-6%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、3%-6%的聚酰胺树脂及3%-6%的聚氨酯。
一个具体实施例：取20%的C5石油树脂、20%的C9石油树脂、48%的橡胶油、4%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、4%的聚酰胺树脂及4%的聚氨酯，将上述的橡胶油在搅拌下加热至170℃，搅拌转速为400r/min；加入C5石油树脂和C9石油树脂，搅拌至溶解；然后加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂及聚氨酯，继续搅拌4h，稍冷后，倒入盛装容器中。
将上述制备的彩色沥青胶结料按照中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJE20-2011规定的方法测定彩色沥青胶结料的软化点、针入度和延度，并对彩色沥青混合料进行马歇尔试验和车辙试验测试，沥青混合料采用AC-13级配，测试的结果见表1和表2。
表1彩色沥青胶结料的三大指标试验结果。
表2彩色沥青胶结料的马歇尔试验和车辙试验结果。
另一具体实施例，取22%的C5石油树脂、22%的C9石油树脂、41%的橡胶油、5%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5%的聚酰胺树脂及5%的聚氨酯，将上述的橡胶油在搅拌下加热至170℃，搅拌转速为400r/min；加入C5石油树脂和C9石油树脂，搅拌至溶解；然后加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂及聚氨酯，继续搅拌4h，稍冷后，倒入盛装容器中。
将上述制备的彩色沥青胶结料按照中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJE20-2011规定的方法测定彩色沥青胶结料的软化点、针入度和延度，并对彩色沥青混合料进行马歇尔试验和车辙试验测试，沥青混合料采用AC-13级配，测试的结果见表3和表4。
表3彩色沥青胶结料的三大指标试验结果。
表4彩色沥青胶结料的马歇尔试验和车辙试验结果。
从上述两个具体实施例可以看出，本发明的彩色沥青胶结料具有优异的高稳定性和水稳定性，能够适用于南方高温、交通量较大或透水路面等场合。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种彩色沥青胶结料，其特征在于：包括以下重量百分比的原料成分：15%-25%的C5石油树脂、15%-25%的C9石油树脂、40%-60%的橡胶油、3%-6%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、3%-6%的聚酰胺树脂及3%-6%的聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的C5石油树脂是裂解乙烯的馏分经热聚合或催化聚合而成，其平均分子量在1000-3000之间。
3.根据权利要求1所述的彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的C9石油树脂是以裂解汽油加氢副产物C9馏分为原料制得，其平均分子量在500-1000之间。
4.根据权利要求1所述的彩色沥青胶结料，其特征在于：所述的聚氨酯为二苯基甲烷二异氰酸酯与丙二醇按照质量1:1缩聚而成的嵌段共聚物，其分子量在40000-100000之间。
5.权利要求1至4中任意一项所述的彩色沥青胶结料的制备方法，其特征在于：将权利要求1中的重量百分比的橡胶油加热至170℃，然后按照权利要求1中的重量百分比加入C5石油树脂、C9石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂及聚氨酯，搅拌2-4h，即制得彩色沥青胶结料。
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