配制彩色沥青的胶结料配方及其制备工艺的制作方法

文档序号:12641275阅读:1641来源:国知局

本发明涉及一种工序合理,配方简单,高韧性、高弹性、高稳定性的配制彩色沥青的胶结料配方及其制备工艺。



背景技术:

欧美国家在上世纪50年代就开始对彩色沥青混凝土路面进行研究并尝试应用。与此相比,我国在这方面的探索在80年代初才开始,且收效甚微。相对于黑色沥青混凝土路面,这种路面不仅可以美化城市、改善道路环境,而且还可以起到交通警示、疏导交通流量的作用,一定程度上它还能体现出一个城市的风格,提升整个城市的品味。近几年,彩色沥青混凝土路面在公路、城市道路或广场上等场所使用得越来越多,引起了人们的广泛的兴趣和关注。

胶结料是彩色沥青彩色沥青混合料的主要组分,其性能的优劣直接影响到彩色沥青混凝土路面的路用性能。彩色沥青路面所用胶结料主要有以下两类:一是通过沥青改性而得,通过向沥青中直接加人红颜料,生产出来的混合料呈棕红色外观;二是采用石油树脂等浅色聚合物调配而成的脱色沥青,可使其性能与各型号沥青相当。后者是目前国内外的彩色沥青胶结料应用的主流技术方向。如:

中国专利申请号:200410051266.5,公开了一种乳化彩色沥青胶结料及制备方法,乳化彩色沥青胶结料是彩色沥青在乳化剂、水、稳定剂的作用下经乳化研磨制得的均匀的悬浊液,乳化彩色沥青胶结料包括以下四种组分:彩色沥青、乳化剂、稳定剂和水,其中彩色沥青占质量百分比50-60%,乳化剂0.8%-2%,水40-50%,稳定剂0.05-0.2%。

中国专利申请号:201110238284.4,公开了一种彩色沥青及其制备方法,按重量百分比计包括以下组分:C5石油树脂,30-50%;C9石油树脂,30-55%;无机颜料,5-30%;粉体丁苯橡胶SBR改性剂,1%-6%;粉体热塑性丁苯橡胶SBS改性剂,0.5%-6%;粉体固态松香,5-20%。

上述发明创造工序复杂,原料种类较多,成本居高不下,温度稳定性、韧性、弹性、粘附性、耐久性均差,成型沥青质量不高,易老化,从而影响路面的稳定性和低温抗开裂性。



技术实现要素:

本发明的目的在于,克服现有技术的上述缺陷,提供一种工序合理,配方简单,高粘度,高稳定性,成型度高,对环境温度敏感性低,高韧性、高弹性的配制彩色沥青的胶结料配方及其制备工艺。

为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:一种配制彩色沥青的胶结料,其配比包括:橡胶油30-40份,C9石油树脂40-50份,SBS改性剂4-12份,抗老化剂0.5-3份,萜烯树脂8-15%,硅藻土1-5份;

其中:橡胶油选用环烷基橡胶油、芳香基橡胶油用以充当沥青中的芳香分和饱和分组分,C9石油树脂用以充当石油沥青中的胶质组分,SBS改性剂为苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物;抗老化剂由有机蒙脱土、抗氧剂和光稳定剂经机械搅拌均匀复配而成;萜烯树脂为热塑性嵌段共聚物萜烯树脂可在SBS系热溶胶中融合。

根据以上技术方案,所述抗老化剂的各原料组份所占质量百分比为:有机蒙脱土72%-84%,抗氧剂8%-14%,光稳定剂8%-14%。

一种配制彩色沥青的胶结料的制备工艺,其步骤包括:

(1)按照上述原材料组成比例,称取30-40份质量的橡胶油加入反应釜中,并加热;

(2)当橡胶油温度升至150℃-160℃时,加入按组成比例称取4-12份质量的SBS改性剂,并搅拌均匀;

(3)利用高速剪切设备对步骤(1)与(2)的混合物进行剪切,剪切速度为4500r/min,剪切时间为15-20min,控制其温度在160℃-170℃,直至SBS改性剂充分溶解在橡胶油中;

(4)继续保持剪切速度和剪切温度不变,按预定组成比例加入8-15份质量的萜烯树脂,并充分剪切10min,直至萜烯树脂充分溶解;

(5)继续保持剪切速度和剪切温度不变,按预定组成比例加入40-50份质量的C9石油树脂,并充分剪切10min,直至C9石油树脂充分溶解;

(6)最后加入0.5-3份质量的抗老化剂和1-5份质量的硅藻土,至步骤(1)-(5)各组分充分混溶后,停止剪切,将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内,保持165-175℃恒温发育1h,即制得用于配制彩色沥青的胶结料。

本发明的有益之处是:工序合理,配方简单,胶结料具有高软化点和高低温延度值,说明胶结料具有良好的高低温稳定性;

对胶结料做拉伸试验,结果表明胶结料具有高低温韧度值,说明胶结料具有良好的低温柔韧性和抗冲击能力,胶结料的弹性恢复率达到60%-80%,说明胶结料具有良好的弹性恢复能力,对荷载作用下产生的变形有良好的自愈性;

该浅色胶结料组分中含有较高的极性芳香分,在不加任何抗剥落剂的情况下,胶结料对集料具有较高的附着能力,水煮法测定的粘附性可达5-6级,说明该胶结料具有良好的粘附性。

具体实施方式

下面结合较佳实施例就本发明的技术方案作进一步的说明。

本发明所述的一种配制彩色沥青的胶结料,其配比包括:橡胶油330kg,C9石油树脂460kg,SBS改性剂60kg,抗老化剂20kg,萜烯树脂100kg,硅藻土30kg;

其中:橡胶油选用环烷基橡胶油、芳香基橡胶油用以充当沥青中的芳香分和饱和分组分,C9石油树脂用以充当石油沥青中的胶质组分,SBS改性剂为苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物,用以改善所配胶结料的高低温性能及感温性能;抗老化剂由有机蒙脱土、抗氧剂和光稳定剂经机械搅拌均匀复配而成,显著提高所配胶结料的抗老化能力;萜烯树脂为热塑性嵌段共聚物萜烯树脂可在SBS系热溶胶中融合,具有优良的相容性和耐候性及增粘效果,用以改善所配胶结料的粘度及耐候性,硅藻土有效提高所配胶结料的高温贮存稳定性。

根据以上技术方案,所述抗老化剂的各原料组份所占质量百分比为:有机蒙脱土79%,抗氧剂11%,光稳定剂9%。

一种配制彩色沥青的胶结料的制备工艺,其步骤包括:

(1)按照上述原材料组成比例,称取330kg的橡胶油加入反应釜中,并加热;

(2)当橡胶油温度升至160℃时,加入按组成比例称取60kg的SBS改性剂,并搅拌均匀;

(3)利用高速剪切设备对步骤(1)与(2)的混合物进行剪切,剪切速度为4500r/min,剪切时间为20min,控制其温度在16℃,直至SBS改性剂充分溶解在橡胶油中;

(4)继续保持剪切速度和剪切温度不变,按预定组成比例加入100kg的萜烯树脂,并充分剪切10min,直至萜烯树脂充分溶解;

(5)继续保持剪切速度和剪切温度不变,按预定组成比例加入4060kg的C9石油树脂,并充分剪切10min,直至C9石油树脂充分溶解;

(6)最后加入20kg的抗老化剂和40kg的硅藻土,至步骤(1)-(5)各组分充分混溶后,停止剪切,将混合溶液连同反应釜一同放置在烘箱内,保持165℃恒温发育1h,即制得用于配制彩色沥青的胶结料。

具体的,上述胶结料为淡黄色,具有良好的着色性,其与着色剂的粘附性能优异,极易制作成稳定的彩色沥青。

下表为彩色沥青胶结料性能指标

国内彩色沥青的技术性质指标与我国现行《公路沥青路面施工技术规范》对道路石油沥青技术要求一致,如上表所示,按照实施例配方所生产的胶结料完全满足规范要求。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳实施例。应当指出,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还能做出若干的变型和改进,也应视为属于本发明的保护范围。

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