一种scas改性沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种娃烧白炭黑改性浙青（Silane coupling agent silica modified asphalt,以下简称SCAS改性浙青）及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 公路已成为目前主要的交通基础设施。有21个省区市高速公路里程超过1000公 里，其中，河南、山东两省突破4000公里，江苏、广东两省突破3000公里。至2005年，美国 全国约有260万英里的浙青和混凝土道路，其中大约91%为浙青路面。随着交通量和交通 荷载的增加，更多的浙青道路需要建设，但更重要的问题是浙青路面必须保持良好的性能， 以保证行车的舒适性和安全性。以往浙青路面的破坏形式主要表现为车辙、低温开裂和疲 劳开裂和以坑洞、剥离、松散为代表的水损害现象。从20世纪60年代以来，绝大多数与浙 青路面有关的研究课题也集中在这几种破坏形式上。所以，发明一种同时提高高、低温稳定 性、耐老化性和水稳定性的改性浙青具有重大的社会效益和经济效益。
[0003] 目前改性浙青种类很多，通过对目前学术论文及专利的的研究，大致有以下几种： 纤维改性浙青，添加材料主要有木纤维、玄武岩纤维、钢纤维、聚酯纤维、矿物棉纤维，纤维 的添加可改善浙青的高温性能，明显提高浙青的低温抗裂性，也能大幅度提高浙青的疲劳 性能；橡胶粉及废橡胶粉改性浙青，可以改善浙青的高低温性能，降低温度敏感性，提高抗 疲劳性能，降低噪声，增加摩擦，但橡胶浙青要求较高的施工工艺，气味很大，造价较高；无 机矿物改性浙青，添加材料主要有硅藻土、白炭黑、炭黑等，此类材料一般具有较大的比表 面积，其多孔结构可以更好的吸附浙青，提高浙青的高低温性能及感温性能，但无机矿物与 浙青的相容性较差，大量填充会使浙青粘度过大。
[0004] 为提高浙青与集料的粘附性，研究人员已研究开发了四代产品，第一代为石灰质 改性，改性对象为石料；第二代是利用碱性皂角，改性对象为浙青，其作用也是创造一个碱 性环境；第三代为季胺盐类阳离子型表面活性剂；第四代为胺基高分子聚合物，属于阳离 子型表面活性剂，利用其极性可使浙青对酸性石料表面相结合，而该剂的亲油基又可使它 与浙青粘结，增强了油石间的粘附性。上述方法，使用一代产品增加了施工工作量，第二代 金属皂化物由于与浙青密度差异大易产生离析而影响效果，三、四代产品热稳定性不佳，容 易在浙青混合料拌合的过程中发生分解，长期效果不好。同时这几类产品的作用机理都是 增强浙青与集料之间的物理吸附作用，虽然在一定程度上能够起到增强集料与浙青粘附性 的效果，但并不能从根本上解决水对浙青膜的脱附作用。
【发明内容】
[0005] 本发明目的是提供一种SCAS改性浙青及其制备方法，它能有效地解决【背景技术】 中所存在的问题。
[0006] 一种SCAS改性浙青，它是由基质浙青和硅烷改性白炭黑混和配制而成，所述的硅 烷改性白炭黑与基质浙青的重量比为1 : 3%。
[0007] -种SCAS改性浙青的制备方法，先将浙青用烘箱烘至熔融状态，再将不同质量 比的硅烷白炭黑加入到熔融的基质浙青中，利用高速剪切搅拌机，恒温至160°C，转速为 4000r/min条件下搅拌一个小时，制得SCAS改性浙青。
[0008] 由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：此改性浙青可以提高浙青 路面的高低温稳定性、温度敏感性、耐老化性及水稳定性。
【附图说明】
[0009] 为了更清楚地说明本发明，下面将结合附图对实施例作简单的介绍。
[0010] 图1是本发明【具体实施方式】实施例中软化点和当量软化点与掺量的关系图；
[0011] 图2是本发明【具体实施方式】实施例中当量脆点与掺量的关系图；
[0012] 图3是本发明【具体实施方式】实施例中PI与掺量的关系图。
【具体实施方式】
[0013] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将 结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0014] 实施例1
[0015] 一种SCAS改性浙青，它是由基质浙青和硅烷改性白炭黑混和配制而成，所述的硅 烷改性白炭黑首先是以硅烷偶联剂（KH550)、溶剂、水和催化剂为原料，进行水解反应，制得 偶联剂的溶胶溶液，然后将白炭黑加入到该溶胶溶液中，利用高速剪切的方法充分搅拌分 散，最后使偶联剂的溶胶溶液与白炭黑两者进行脱水缩合反应，得到硅烷偶联剂改性的白 炭黑，其疏水接触角可达70-150°。
[0016] 所述的硅烷改性白炭黑与基质浙青的重量比为1 : 3%。
[0017] 一种SCAS改性浙青的制备方法，先将浙青用烘箱烘至熔融状态，再将不同质量 比的硅烷白炭黑加入到熔融的基质浙青中，利用高速剪切搅拌机，恒温至160°C，转速为 4000r/min条件下搅拌一个小时，制得SCAS改性浙青。
[0018] 下表为通过本实施例中技术方案制作出来的浙青的参数表：
[0019] 表1浙青参数表
[0020]
[0021]
【主权项】
1. 一种SCAS改性浙青，其特征在于它是由基质浙青和硅烷改性白炭黑混和配制而成， 所述的硅烷改性白炭黑与基质浙青的重量比为1:3%。
2. -种制作如权利要求1中所述SCAS改性浙青的制备方法，其特征在于先将浙青用烘 箱烘至熔融状态，再将不同质量比的硅烷白炭黑加入到熔融的基质浙青中，利用高速剪切 搅拌机，恒温至160°C，转速为4000r/min条件下搅拌一个小时，制得SCAS改性浙青。
【专利摘要】本发明公开了一种SCAS改性沥青，它是由基质沥青和硅烷改性白炭黑混和配制而成，所述的硅烷改性白炭黑与基质沥青的重量比为1∶3％；其制备方法是：先将沥青用烘箱烘至熔融状态，再将不同质量比的硅烷白炭黑加入到熔融的基质沥青中，利用高速剪切搅拌机，恒温至160℃，转速为4000r/min条件下搅拌一个小时，制得SCAS改性沥青。本发明可以提高沥青路面的高低温稳定性、温度敏感性、耐老化性及水稳定性。
【IPC分类】C08K3-36, C08K9-06, C04B26-26, C08L95-00
【公开号】CN104559264
【申请号】CN201510027785
【发明人】郭学东, 孙明志, 陈爽, 曹健, 李 赫, 朱凯旋, 王振勇
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月17日