CN109627798A - 一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青及其制备方法 - Google Patents

一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青及其制备方法，其中改性乳化沥青包括以下重量份数的组分：55～60份的基质沥青，2～4份的丁苯橡胶，3～5份的增强剂，0.2～0.5份的稳定剂，1～2份的乳化剂，1～2份的调酸剂和28～35份的水。本发明，在基质沥青和丁苯橡胶的基础上，加入增强剂、稳定剂、乳化剂和调酸剂，有效提升了各项指标，可以大大降低路面石料脱落、松散的破坏风险，延长了路面的使用寿命。

Description

一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及公路沥青材料技术领域，具体涉及一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青及制备方法。
背景技术
乳化沥青在公路建设中广泛存在，它作为一种筑路材料主要分布在沥青路面结构的粘层、封层及冷拌沥青混合料中，乳化沥青通常分为普通乳化沥青与改性乳化沥青，改性乳化沥青是在普通乳化沥青的基础上加入改性剂制作而成，其性能比普通乳化沥青大幅提高。
然而，随着对公路耐久性、安全性、舒适性的要求提高，我们对改性乳化沥青的性能要求也不断提高，技术没有止境。目前，工程上制作改性乳化沥青的改性剂有两种：SBR(丁苯橡胶)与SBS(苯乙烯一丁＝烯一苯乙烯嵌段共聚物)。使用SBS作改性剂制作的改性乳化沥青，其软化点高，性能优良，能满足公路苛刻的交通要求，但由于SBS改性乳化沥青在制作时由于粘度大，难以研磨，同时储存稳定性差等原因，致使SBS改性乳化沥青到目前仍无法大面积推广使用。现阶段主要以SBR改性乳化沥青为主，这主要得益SBR改性乳化沥青易于制作，性能稳定、方便使用等特点。
SBR作改性剂，所制作出沥青产品也存在一定的不足，表现在粘韧性试验中拉伸度较低，另外软化点也低，用其制作出来的改性乳化沥青，蒸发残留物的软化点一般难以超过63℃，同时加上拉伸强度低，在公路上直接的表现是石料脱落、松散，导致路面破坏。
有鉴于此，急需对现有的SBR沥青路面材料进行改进，以提高粘韧性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的SBR沥青路面材料粘韧性差、容易损坏的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，包括以下重量份数的组分：55～60份的基质沥青，2～4份的丁苯橡胶，3～5份的增强剂，0.2～0.5份的稳定剂，1～2 份的乳化剂，1～2份的调酸剂和28～35份的水。
在另一个优选的实施例中，包括以下重量份数的组分：55份的基质沥青，2份的丁苯橡胶，4.7份的增强剂，0.3份的稳定剂，1份的乳化剂，2 份的调酸剂和35份的水。
在另一个优选的实施例中，包括以下重量份数的组分：56份的基质沥青，4份的丁苯橡胶，3份的增强剂，0.5份的稳定剂，2份的乳化剂，1.5 份的调酸剂和33份的水。
在另一个优选的实施例中，包括以下重量份数的组分：58份的基质沥青，3.5份的丁苯橡胶，5份的增强剂，0.5份的稳定剂，2份的乳化剂，2 份的调酸剂和29份的水。
在另一个优选的实施例中，包括以下重量份数的组分：60份的基质沥青，3.3份的丁苯橡胶，5份的增强剂，0.2份的稳定剂，1.5份的乳化剂， 1份的调酸剂和28份的水。
在另一个优选的实施例中，所述基质沥青为70号或90号道路基质沥青，所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶，所述增强剂为萜稀树脂与改性松香树脂两者反应的产物，所述乳化剂为季铵盐型或烷基胺型阳离子乳化剂，所述稳定剂包括但不限于氯化钙、羧甲基纤维素钠等，所述调酸剂为盐酸。
本发明还提供了一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
将基质沥青升温至135～155℃，加入增强剂，在500～1000r/min的速度下搅拌30～40min，使增强剂充分溶解在基质沥青中；
将水的温度升至82～88℃，依次加入稳定剂、乳化剂、丁苯橡胶，边加入边搅拌，使之充分溶解在水里，最后加入调酸剂，搅拌均匀，得到皂液，并使皂液温度为52～58℃，PH值为1～3；
开动乳化机，含有增强剂的基质沥青与皂液同步进入胶体磨，使基质沥青以微粒的形成均匀地分散在皂液中，待温度自然冷却即形成乳化沥青成品。
与现有技术相比，本发明,在基质沥青和丁苯橡胶的基础上，加入增强剂、稳定剂、乳化剂和调酸剂，有效提升了各项指标，可以大大降低路面石料脱落、松散的破坏风险，延长了路面的使用寿命。
具体实施方式
本发明提供了一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青及制备方法，可以大大降低路面石料脱落、松散的破坏风险，延长了路面的使用寿命。下面结合具体实施方式对本发明做出详细说明。
一、本发明提供的一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，包括以下重量份数的组分：55～60份的基质沥青，2～4份的丁苯橡胶，3～5份的增强剂，0.2～0.5份的稳定剂，1～2份的乳化剂，1～2份的调酸剂和28～ 35份的水。
本发明可采用如下实施例：
实施例一
采用以下重量份数的组分：55份的基质沥青，2份的丁苯橡胶，4.7份的增强剂，0.3份的稳定剂，1份的乳化剂，2份的调酸剂和35份的水。
实施例二
采用以下重量份数的组分：56份的基质沥青，4份的丁苯橡胶，3份的增强剂，0.5份的稳定剂，2份的乳化剂，1.5份的调酸剂和33份的水。
实施例三
采用以下重量份数的组分：58份的基质沥青，3.5份的丁苯橡胶，5份的增强剂，0.5份的稳定剂，2份的乳化剂，2份的调酸剂和29份的水。
实施例四
采用以下重量份数的组分：60份的基质沥青，3.3份的丁苯橡胶，5份的增强剂，0.2份的稳定剂，1.5份的乳化剂，1份的调酸剂和28份的水。
其中基质沥青为70号或90号道路基质沥青，丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶，增强剂为萜稀树脂与改性松香树脂两者反应的产物，乳化剂为季铵盐型或烷基胺型阳离子乳化剂，稳定剂包括但不限于氯化钙、羧甲基纤维素钠等，调酸剂为盐酸。
增强剂中，萜烯树脂是一些热塑性嵌段共聚物具有色浅、低气味、高硬度、高附着力、抗氧化性和热稳定性好，相容性和溶解性好等优点，特别EVA系SIS系，SBS系等热溶胶中具有优良的相容性和耐候性及增粘效果。改性松香树脂在涂料、油墨、胶粘剂等行业得到广泛应用。
乳化剂用于提高溶液的溶解均匀性，稳定剂能有效避免发生沉降等问题，调酸剂用于保持整体的PH值。
二、本发明还提供了上述增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
将基质沥青升温至135～155℃，加入增强剂，在500～1000r/min的速度下搅拌30～40min，使增强剂充分溶解在基质沥青中；
将水的温度升至82～88℃，依次加入稳定剂、乳化剂、丁苯橡胶，边加入边搅拌，使之充分溶解在水里，最后加入调酸剂，搅拌均匀，得到皂液，并使皂液温度为52～58℃，PH值为1～3；
开动乳化机，含有增强剂的基质沥青与皂液同步进入胶体磨，使基质沥青以微粒的形成均匀地分散在皂液中，待温度自然冷却即形成乳化沥青成品。
三、实施例测评
将上述四个实施例按照上述制备方法制得成品，并进行检测，将数据整理形成下表：
性能指标 测试例1 测试例2 测试例3 测试例4
软化点(℃) 66 70 74 78
粘韧性(N·m) 6.1 6.9 7.8 8.2
拉拔强度(Mpa) 0.9 1.0 1.2 1.3
通过以上方法制作的乳化沥青，除了能满足我国《公路沥青路面技术规范》(JTGF40～2004)中改性乳化沥青(BCR)技术要求外，其蒸发残留物还能达到以下指标：①软化点65～80℃,②粘韧性5.0～8.5N·m,③路面拉拔强度0.8～1.5Mpa。
本发明，在基质沥青和丁苯橡胶的基础上，加入增强剂、稳定剂、乳化剂和调酸剂，有效提升了各项指标，可以大大降低路面石料脱落、松散的破坏风险，延长了路面的使用寿命。
本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，其特征在于，包括以下重量份数的组分：55～60份的基质沥青，2～4份的丁苯橡胶，3～5份的增强剂，0.2～0.5份的稳定剂，1～2份的乳化剂，1～2份的调酸剂和28～35份的水。
2.根据权利要求1所述的增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，其特征在于，包括以下重量份数的组分：55份的基质沥青，2份的丁苯橡胶，4.7份的增强剂，0.3份的稳定剂，1份的乳化剂，2份的调酸剂和35份的水。
3.根据权利要求1所述的增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，其特征在于，包括以下重量份数的组分：56份的基质沥青，4份的丁苯橡胶，3份的增强剂，0.5份的稳定剂，2份的乳化剂，1.5份的调酸剂和33份的水。
4.根据权利要求1所述的增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，其特征在于，包括以下重量份数的组分：58份的基质沥青，3.5份的丁苯橡胶，5份的增强剂，0.5份的稳定剂，2份的乳化剂，2份的调酸剂和29份的水。
5.根据权利要求1所述的增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，其特征在于，包括以下重量份数的组分：60份的基质沥青，3.3份的丁苯橡胶，5份的增强剂，0.2份的稳定剂，1.5份的乳化剂，1份的调酸剂和28份的水。
6.根据权利要求1所述的增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青，其特征在于，所述基质沥青为70号或90号道路基质沥青，所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶，所述增强剂为萜稀树脂与改性松香树脂两者反应的产物，所述乳化剂为季铵盐型或烷基胺型阳离子乳化剂，所述稳定剂包括但不限于氯化钙、羧甲基纤维素钠等，所述调酸剂为盐酸。
7.如权利要求1所述的增强拌和型丁苯橡胶改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将基质沥青升温至135～155℃，加入增强剂，在500～1000r/min的速度下搅拌30～40min，使增强剂充分溶解在基质沥青中；
将水的温度升至82～88℃，依次加入稳定剂、乳化剂、丁苯橡胶，边加入边搅拌，使之充分溶解在水里，最后加入调酸剂，搅拌均匀，得到皂液，并使皂液温度为52～58℃，PH值为1～3；
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