本发明涉及一种改性沥青，具体涉及一种排水路面专用高粘改性沥青及制备方法。
背景技术：
：排水路面，是随着人们对出行质量需求的不断提高，经由普通路面升级而出现的一种开级配、大空隙率的路面结构。排水路面的孔隙率可达20％，水可以渗入不透水层，从路肩部分迅速流出，避免了由于路面积水造成的路面损坏；且多空隙的结构可以增加路面与轮胎的摩阻力、抑制水雾、吸收噪音，从而提高了行车的安全性能、减少了噪音污染。由于排水路面特殊的路面结构，也造就了：(1)、路面中粗集料含量高达70％以上，而细集料含量少，普通的沥青难以对粗集料结构产生足够的约束力，混合料的力学性能大大降低；(2)、大空隙结构增加了沥青与空气和水的接触，加速了沥青的老化，路面结构受水侵蚀现象严重；(3)、大空隙率增加了沥青的温度敏感性，因此普通的沥青无法满足这种特殊结构的路面要求。为了研发出适用于排水路面用的改性沥青，专利cn1351096a用50份减压渣油、50份脱油沥青、3份石油树脂、9份sbs、6份sbr制备出一种排水路面用沥青，但其sbs用量相对较多成本偏高，且60℃粘度没有达到10万pa·s以上，其性能指标如下表1所示：表1专利cn1351096a沥青性能检测结果性能指标数据针入度(25℃)0.1mm45软化点℃＞90延度(15℃)mm650rtfot后质量损失％0.285rtfot后针入度比％75.6粘韧性(25℃)n·m25.4粘度(60℃)pa·s84600专利cn1990568a用100份基质沥青、8份sbs、8份石油树脂、和2份聚乙烯蜡制备出一种用于ogfc的高粘改性沥青，但其sbs和石油树脂用量多，成本较高，且60℃粘度用于排水路面来说很低，无法保证排水路面的长期适用性能；其性能指标如下表2所示：表2专利cn1990568a沥青性能检测结果性能指标数据针入度(25℃)0.1mm70软化点℃＞90延度(5℃)mm260rtfot后延度(5℃)mm190粘度(60℃)pa·s41000pg分级82—28技术实现要素：为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种60℃动力粘度可达20万pa·s以上，且可调可控，高低温性能优异，低成本的排水路面专用高粘改性沥青及制备方法。为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种排水路面专用高粘改性沥青，包括以下各质量组分：基质沥青100份、热塑性弹性体3-10份、增粘剂3-10份、橡胶1-5份、相容剂1-5份、催化剂0.1-0.5份，稳定剂0.1-0.5份。上述热塑性弹性体为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)和sebs中的任一种或二者的混合物。进一步的，述sbs包括dns501、dns411-l、lg501、lg411、玉皇7301-h、6302h和t161b中的一种或几种；sebs包括503、yh-502t、yh-503t、yh-602t和yh-561中的一种或几种。上述增粘剂包括甲基纤维素、白炭黑与松香树脂，各组分质量比为1：1-3：1-5。甲基纤维素具有独特的热凝胶性质，温度较高时形成凝胶状态；白炭黑具有超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能；松香树脂酸含有双链和羧基活性基因，可与沥青中高分子发生聚合反应，增加粘性。上述橡胶为脱硫橡胶，主要来源为废旧轮胎及橡胶鞋底经脱硫后的经粉碎的颗粒物。上述相容剂为富芳烃类馏分油、减压渣油、减三线馏分油、糠醛抽出油中的一种或几种。上述催化剂为粉末状乙酰丙酮镍和过氧化异丙苯，各质量组分为1：0.1-1。上述稳定剂为主要成分为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚合有机硫、羧酸盐、脂肪酸盐中的一种或几种混合物。上述的一种排水路面专用高粘改性沥青的制备方法，包括以下步骤：s1、将相容剂加入经预热一定温度的基质沥青中，搅拌一段时间得到混合物a；s2、将一定比例的热塑性弹性体、橡胶、催化剂加至混合物a中，置入剪切装置中恒温剪切，制得混合物b；s3、将一定质量的增粘剂加至混合物b中，搅拌一段时间得到混合物c；s4、将一定比例的稳定剂加入混合物c中，搅拌发育一段时间后获得高粘改性沥青成品。上述步骤s1中的预热温度为150-200℃，搅拌时间为10-20min；步骤s2中的剪切机的转速为4500r/min，恒温170℃剪切40-100min；步骤s3中的搅拌时间为20-50min；步骤s4中的发育时间为40-120min。本发明的有益之处在于：本发明的一种排水路面专用高粘改性沥青，与现有技术相比，具有以下优点：1.本发明所制备的高粘改性沥青，其高温性能、低温性能均十分优异，特别的60℃粘度可达到20万pa·s且可调可控，用于开级配、大空隙率的排水路面效果很好。2.本发明中所用橡胶为废旧轮胎和橡胶鞋底脱硫加工而成，对黑色污染物进行废物再利用，优质环保。3.本发明中所用到的材料来源广泛，制备产品所用材料用量少，成本低廉，且制备方法简单易操作。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。本发明所提供的所有原材料均为市售。本发明所使用的仪器包括：央申科技jj-1-60w真空搅拌机，上海索延stsrh-300高速剪切乳化机，上海昌吉地质仪器公司产syd-2801e1针入度仪、syd-2806e软化点仪、syd-4508c延度仪、syd-0609薄膜烘箱、syd-0624粘韧性测试仪、syd-0620b动力粘度试验器、ndj-1d旋转粘度计。实施例1取100份双龙70#基质沥青预热到170℃，将3份相容剂糠醛抽出油加入并手动搅拌均匀制得混合物a；将4份热塑性弹性体sbs(dns501h与6302h配比1：1)、4份橡胶颗粒、0.3份由乙酰丙酮镍和过氧化异丙苯按1：0.2配制成的催化剂加入混合物a，并在4500r/min高速剪切仪下剪切60min制得混合物b；将5份由甲基纤维素、白炭黑与松香树脂按1：1：4配制成的增粘剂加入混合物a，再机械搅拌溶解30min制得混合物c；最后将0.15份主要成分为羧酸盐的稳定剂加入混合物c，在4500r/min高速剪切发育100min，制备获得高粘改性沥青，其性能检测结果，见下表3。实施例2取100份秦皇岛70#基质沥青预热到190℃，将2.5份相容剂(减三线馏分油和减压渣油1：1混合)加入并手动搅拌均匀制得混合物a；将3份热塑性弹性体sbs(玉皇7301-h)、4份橡胶颗粒、0.4份由乙酰丙酮镍和过氧化异丙苯按1：0.2配制成的催化剂加入混合物a，并在4500r/min高速剪切仪下剪切60min制得混合物b；将6份由甲基纤维素、白炭黑与松香树脂按1：1.1：5配制成的增粘剂加入混合物a，再机械搅拌溶解30min制得混合物c；最后将0.12份主要成分为聚合有机硫的稳定剂加入混合物c，在4500r/min高速剪切发育100min，制备出高粘改性沥青，其性能检测结果，见下表3。实施例3取100份基质沥青预热到200℃，将2.5份相容剂间苯二甲胺加入并手动搅拌均匀制得混合物a；将4份热塑性弹性体sebs、5份橡胶颗粒、0.2份由乙酰丙酮镍和过氧化异丙苯按1：0.1配制成的催化剂加入混合物a，并在4500r/min高速剪切仪下剪切60min制得混合物b；将4.5份由甲基纤维素、白炭黑与松香树脂按1：1：5配制成的增粘剂加入混合物a，再机械搅拌溶解30min制得混合物c；最后将0.2份主要成分为羧酸盐的稳定剂加入混合物c，在4500r/min高速剪切发育100min，制备出高粘改性沥青；其性能检测结果，见下表3。实施例4取100份中海70#基质沥青预热到170℃，将2.5份相容剂(富芳烃类馏分油和减压渣油1：2混合)加入并手动搅拌均匀制得混合物a；将3份由sbs(lg501)与sebs(503)按1：1混合的热塑性弹性体、5份橡胶颗粒、0.2份由乙酰丙酮镍和过氧化异丙苯按1：0.2配制成的催化剂加入混合物a，并在4500r/min高速剪切仪下剪切60min制得混合物b；将3份由甲基纤维素、白炭黑与松香树脂按1.2：1：5配制成的增粘剂加入混合物a，再机械搅拌溶解30min制得混合物c；最后将0.2份主要成分为三元乙丙橡胶、聚合有机硫和脂肪酸盐的稳定剂加入混合物c，在4500r/min高速剪切发育100min，制备出高粘改性沥青，其性能检测结果，见下表3。表3实施例1-4方案性能检测结果由表3可知，本发明实例中所制备的高粘改性沥青的各项性能均满足公路沥青路面相关设计规范要求。同时，其软化点和60℃粘度等高温性能和粘韧性方面上提高显著，其原因在于所添加的sbs嵌段共聚物、松香树脂等高分子在高效稳定剂如聚合有机硫的作用下会与沥青发生交联反应，形成致密的空间立体网络结构，对于提高高粘改性沥青的高温性能具有较大贡献。此外，所添加的催化剂乙酰丙酮镍中含有的纳米镍和过氧化异丙苯中的活性氧均可为有机物提供反应活化能，加快大分子聚合物聚合反应速度，对提高产品的高温性能非常重要。另外，产品具有优异的抗老化性能如质量损失和残留针入度比等性能，其原因在于所添加的稳定剂中含有稀土类稳定剂，该材料具有相当好的热稳定性和光稳定性，稀土类元素可捕捉沥青中的自由基、吸收紫外线，中和沥青中的碱性离子，能使树脂类紧密包裹碳酸钙，减缓沥青的热老化、光老化和氧化，增加改性沥青的稳定性能。更重要的是，该产品使用了大量的废旧橡胶粉，实现了废旧材料的再利用，属于环保型高粘改性沥青。综上所述，本发明具有很好的社会、经济效益。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。当前第1页12