绿色高性能复合型SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青材料及制备方法与流程

绿色高性能复合型sbs改性沥青、sbs改性乳化沥青材料及制备方法
技术领域
1.本发明涉及sbs改性沥青技术领域，具体涉及一种高性能复合型sbs改性沥青、高性能sbs改性乳化沥青材料及制备方法。


背景技术：

2.sbs改性乳化沥青将材料技术与施工技术完美结合，最大限度地使材料性能和工程质量得以完美体现和保障。产品具有提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。
3.sbs改性乳化沥青在常温下即可进行施工，施工简便、节能环保和性能优异等突出特点。但sbs改性乳化沥青在实际使用中应用在微表处工艺上却很少，主要原因是在保证改性沥青高软化点的前提下保证改性沥青的低温延度，保证产品在高温下抗车辙的能力及低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种超强抗车辙、抗开裂能力的高性能复合型sbs改性沥青及sbs改性乳化沥青材料的制备方法，基于高性能复合型sbs改性沥青及sbs改性乳化沥青材料的制备方法，通过在原有的相容剂中加入环烷油，以提高sbs改性剂的溶解性及弹性。
5.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
6.一种高性能复合型sbs改性沥青，按质量百分比包括以下组份：
7.石油沥青为90％-97％，相容剂为1％-4％，sbs改性剂为1％-4％。添加剂为1-2％。
8.优选的，所述相容剂为芳烃油和环烷油，可以增加sbs改性剂的溶解性及sbs改性沥青弹性，更优选的所述芳烃油和环烷油的比为1:1。
9.优选的，所述改性剂优选为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的线性sbs改性剂与星型sbs改性剂两种，更有选的，其比例为1:1。
10.所述石油沥青为石油沥青70
#
沥青、石油沥青90
#
沥青中的一种或两种。
11.所述添加剂为抗剥落剂、增延剂、抗车辙剂、稳定剂中的一种或几种。
12.本发明还提供一种高性能复合型sbs改性沥青材料的制备方法，包括步骤：
13.1)将石油沥青加入到反应器中，升温至155-165℃，加入相容剂剪切，剪切速度为4500-5500r/min，剪切5-10min，混合均匀，得到产物a；
14.2)在产物a中加入sbs改性剂，155-165℃剪切0.5-1h，得到产物b；
15.3)在产物b中加入添加剂，155-165℃搅拌，搅拌速度为140-160r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
16.本发明还提供一种高性能sbs改性乳化沥青材料的制备方法，包括步骤：
17.称取一定量的阳离子乳化剂加入到60℃-80℃的水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调
节ph至2，加水得到皂液，再取一定量的改性沥青，加热至160℃-180℃，将皂液和改性沥青通过胶体磨制得阳离子改性乳化沥青；
18.其中，60℃-80℃的水与所述乳化剂的质量比为15：1，所述皂液与乳化剂的质量比为16：1，所述改性沥青与皂液的质量比为3：2。
19.所述改性沥青采用上述的高性能复合sbs改性沥青，该添加比例的sbs改性沥青不仅可以提高改性沥青的软化点，还可以提高改性沥青的低温延度。高温下抗车辙的能力及低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。
20.本发明提供的高性能复合型sbs改性沥青，具有以下特点：
21.1.有两种不同结构的相容剂：芳烃油与环烷油按一定比例复合，提高对更多sbs改性剂的亲和性，芳烃油可以提高改性沥青中油分，增加改性剂在改性沥青中的溶解度，且芳烃油可以降低增加油分对沥青针入度变大，乳化点变小的影响，但只使用芳烃油并不能完全溶解外加的sbs改性剂，因此引入一定比例的环烷油，因其具有良好的溶解性，可以完全溶解外加的sbs改性剂，提高sbs改性剂的使用率，提高改性沥青的延度及弹性等性能。
22.2.有两种不同类型的改性剂：苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的线性sbs改性剂与星型sbs改性剂两种，线性sbs改性剂的平均相对分子质量8万～12万，可以提高拉伸强度、弹性，但硬度较差，星型sbs改性剂的平均相对分子质量14万～30万，因分子量较大，其对提高改性沥青的硬度有明显效果，但拉伸强度较差，将两种sbs改性剂按一定比例复合，既可以提高改性沥青的延度又可以提高改性沥青的针入度与软化点，改善高温下抗车辙能力。
具体实施方式
23.实施例1
24.高性能sbs改性沥青的制备
25.将1000g70
#
沥青与20g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入20g惠州李长荣3501线性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
26.对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表1
27.表1高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0028][0029]
tfot(或rtfot)后残留物
[0030][0031]
乳化沥青的制备
[0032]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0033]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表2
[0034]
表2高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0035][0036]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表3
[0037]
表3混合料的性能测定结果
[0038]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％555.781.03423.846.3％453.292.3443.076.5％425.672.6514.03
[0039]
实施例2
[0040]
高性能sbs改性沥青的制备
[0041]
将1000g70
#
沥青与15g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#5g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入20g惠州李长荣3501线性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0042]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表4
[0043]
表4高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0044][0045]
tfot(或rtfot)后残留物
[0046][0047]
乳化沥青的制备
[0048]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0049]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表5
[0050]
表5高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0051][0052]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表6
[0053]
表6混合料的性能测定结果
[0054]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％550.481.13425.816.3％455.292.2443.096.5％435.672.4518.03
[0055]
实施例3
[0056]
高性能sbs改性沥青的制备
[0057]
将1000g70
#
沥青与10g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#10g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入20g惠州李长荣3501线性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0058]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表7
[0059]
表7高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0060][0061]
tfot(或rtfot)后残留物
[0062][0063]
乳化沥青的制备
[0064]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0065]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表8
[0066]
表8高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0067][0068]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表9
[0069]
表9混合料的性能测定结果
[0070]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％450.480.98425.816.3％445.382.0473.096.5％435.982.6538.03
[0071]
实施例4
[0072]
高性能sbs改性沥青的制备
[0073]
将1000g70
#
沥青与5g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#15g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入20g惠州李长荣3501线性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0074]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表10
[0075]
表10高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0076][0077]
tfot(或rtfot)后残留物
[0078][0079]
乳化沥青的制备
[0080]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0081]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表11
[0082]
表11高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0083][0084][0085]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表12
[0086]
表12混合料的性能测定结果
[0087]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％446.481.6475.456.3％435.762.3493.126.5％425.832.9548.21
[0088]
实施例5
[0089]
高性能sbs改性沥青的制备
[0090]
将1000g70
#
沥青与20g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入20g惠州李长荣3501线性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0091]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表13
[0092]
表13高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0093][0094]
tfot(或rtfot)后残留物
[0095][0096]
乳化沥青的制备
[0097]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0098]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表14
[0099]
表14高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0100][0101]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表15
[0102]
表15混合料的性能测定结果
[0103]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％436.471.9505.496.3％425.982.4533.676.5％422.773.2568.22
[0104]
根据以上几个实例可以看出，随着江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#的减少，上海三连实业有限公司环烷油kn4010的增加，改性沥青的软化点先增加后减小，改性沥青的延度先增加后减小，针入度逐渐增大，实施例3的改性沥青的性能最佳，后期乳化沥青以及混合料试验值最好，因此保证10g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#，10g上海三连实业有限公司环烷油kn4010的用量不变，引入惠州李长荣161b星性sbs改性剂，验证改性沥青指标的变化情况。
[0105]
实施例6
[0106]
高性能sbs改性沥青的制备
[0107]
将1000g70
#
沥青与10g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#10g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入15g惠州李长荣3501线性sbs改性剂5g惠州李长荣161b星性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0108]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表16
[0109]
表16高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0110][0111]
tfot(或rtfot)后残留物
[0112][0113]
乳化沥青的制备
[0114]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0115]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表17
[0116]
表17高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0117][0118]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表18
[0119]
表18混合料的性能测定结果
[0120]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％450.480.98415.796.3％445.382.0444.146.5％435.982.6498.05
[0121]
实施例7
[0122]
高性能sbs改性沥青的制备
[0123]
将1000g70
#
沥青与10g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#10g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入10g惠州李长荣3501线性sbs改性剂10g惠州李长荣161b星性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0124]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表19
[0125]
表19高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0126][0127][0128]
tfot(或rtfot)后残留物
[0129][0130]
乳化沥青的制备
[0131]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0132]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表20
[0133]
表20高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0134][0135]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表21
[0136]
表21混合料的性能测定结果
[0137]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％530.480.98405.816.3％495.382.0443.096.5％465.982.6478.03
[0138]
实施例8
[0139]
高性能sbs改性沥青的制备
[0140]
将1000g70
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沥青与10g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#10g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入5g惠州李长荣3501线性sbs改性剂15g惠州李长荣161b星性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0141]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表22
[0142]
表22高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0143][0144]
tfot(或rtfot)后残留物
[0145][0146]
乳化沥青的制备
[0147]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0148]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表23
[0149]
表23高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0150][0151]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表24
[0152]
表24混合料的性能测定结果
[0153]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％590.480.98395.826.3％565.382.0423.156.5％525.982.6468.03
[0154]
实施例9
[0155]
高性能sbs改性沥青的制备
[0156]
将1000g70
#
沥青与10g江苏筑信工业润滑油有限公司的芳烃油20#10g上海三连实业有限公司环烷油kn4010在160℃，剪切速度为5000r/min，剪切5-10min的条件下混合均匀，得到产物a，在a中加入20g惠州李长荣161b星性sbs改性剂在160℃剪切0.5-1h，得到产物b，在产物b中加入15g镇江道一材料科技有限公司的增延剂gx-1，160℃搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌1-2h，混合均匀。
[0157]
对得到的高性能sbs改性沥青的性能进行测试见表25
[0158]
表25高性能改性沥青产品的性能测定结果
[0159][0160]
tfot(或rtfot)后残留物
[0161][0162]
乳化沥青的制备
[0163]
称取25g天津康泽威科技有限公司微表处用乳化剂801s加入到70℃300g水中，搅拌使其溶解，加入hcl，调节ph至2，加水至400g得到皂液。再取上述sbs改性沥青600g，加热至165℃，将皂液和沥青通过胶体磨制得乳化沥青。
[0164]
对得到的高性能sbs改性乳化沥青的性能进行测试见表26
[0165]
表26高性能改性乳化沥青产品的性能测定结果
[0166][0167]
将制得的高性能sbs改性乳化沥青与石料进行混合料试验，验证混合料性能，见表27
[0168]
表27混合料的性能测定结果
[0169]
油石比湿轮磨耗负荷轮宽度变形负荷轮粘沙规范标准≤540≤5.0％≤4506.0％682.480.98365.816.3％595.382.0393.096.5％565.762.6418.03
[0170]
根据以上实验数据可知，随着惠州李长荣161b星性sbs改性剂用量的增加，改性沥青软化点会随之增加，但是延度会降低，实例8与实例9的改性乳化沥青延度均不合格，因此这个用量应舍去，实例7较实例6的软化点增加了一点，但是延度降了很多，且后期混合料指标相对也降低，因此实例6的配比为最佳配比。