本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种彩色沥青胶结料及其制备工艺。
背景技术：
沥青路面具有足够的强度、较高的减振性、与轮胎附着力好、易清洁与维护等良好性能，被广泛应用在国内外高等级公路中。但是长久以来，沥青路面通常只有黑色这一种颜色，这在经济快速发展、居住环境色彩纷呈、绿色空间日益得到注重的今天，黑色的沥青路面就会显得单调并且乏味。而且黑色的沥青路面与道路周围环境协调性差，影响道路景观，并且沥青路面的吸热加剧了城市的“热岛”效应，直接影响到人们的日常活动和生活水平。
随着社会经济的发展，科学技术的进步，彩色沥青路面引起了世界上越来越多国家的关注。彩色沥青胶结料是由浅色树脂、高份子聚合物和填充油，添加一些外掺剂，在高温条件下利用高速剪切仪剪切搅拌后，再添加颜料职称。彩色沥青胶结料具有很好的延展性，颜色比较稳定，不易褪色。
彩色沥青路面与普通沥青路面相比具有明显的优势，但目前只在一些大中型城市得到应用，在中小城市却应用很少，这主要是彩色沥青路面的成本制约了彩色沥青路面的推广应用。普通沥青的成本一般为5000元/t，而彩色沥青结合料的成本约为1.5万元/t～2万元/t，是普通石油沥青的3～4倍。同时彩色沥青胶结料稳定性较差，软化点一般在50℃左右，致使彩色沥青的抗老化强度也较差。因此，能否降低彩色沥青路面的成本并提高其稳定性，直接关系到彩色沥青路面的推广应用。
技术实现要素：
解决的技术问题：本发明的目的是解决现有彩色沥青胶结料稳定性差、成本高的技术问题，提供一种彩色沥青胶结料及其制备工艺，不仅可以提高彩色沥青胶结料的稳定性，还可以降低生产成本。
技术方案：一种彩色沥青胶结料，以重量份计由以下组份组成：芳烃油40-50份，橡胶油3-7份，乙烯-丙烯酸共聚物7-15份，聚乙烯2-9份，聚乙烯醇1-6份，石油树脂10-20份，蜜胺甲醛树脂3-7份，甲基丙烯酸甲酯1-4份，抗老化剂0.8-2.5份，增粘助剂1.2-3.5份和无机颜料5-20份。
进一步地，所述石油树脂为c9石油树脂。
进一步地，所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。
进一步地，所述增粘助剂为松香树脂。
上述彩色沥青胶结料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1，将芳烃油、橡胶油加至反应釜中，加热搅拌，得到混合油；
步骤2，将步骤1的混合油升温至150-160℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均匀后进行高速剪切，得到混合物a；
步骤3，将石油树脂、蜜胺甲醛树脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，进行高速剪切，得到混合物b；
步骤4，将抗老化剂、增粘助剂和无机颜料加至混合物b中，分散，160-170℃恒温发育2-3h，即制得彩色沥青结合料。
进一步地，步骤2中高速剪切的温度在160-170℃，高速剪切的过程是先在3000-4000r/min中剪切5-10min，然后在6000-7000r/min剪切15-20min。
进一步地，步骤3中高速剪切的条件为160-170℃、4000-5000r/min剪切10-20min。
进一步地，步骤4中分散条件为160-170℃、1000-2000r/min分散10-20min。
本发明中，乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇在芳烃油、橡胶油组成的混合油中发生溶胀，形成一种连续的网络结构，这种网络结构能够有效改善沥青的高低温性能；随着乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇发生溶胀，体积不断胀大，使得聚合物分子均匀地分布在彩色沥青胶结料中，更为稳定。采用高速剪切强化混合，在剪切力的作用下，石油树脂、蜜胺甲醛树脂及乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇会有少量大分子链断裂生成嵌段或接枝共聚物，从而提高了两相间的混溶性，也可形成结构稳定的共混物。
有益效果
本发明的彩色沥青胶结料具有良好的高温性能、低温性能、稳定性能及力学性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅为本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种彩色沥青胶结料，以重量份计由以下组份组成：芳烃油40份，橡胶油3份，乙烯-丙烯酸共聚物7份，聚乙烯2份，聚乙烯醇1份，石油树脂10份，蜜胺甲醛树脂3份，甲基丙烯酸甲酯1份，抗老化剂0.8份，增粘助剂1.2份和无机颜料5份。
其中，所述石油树脂为c9石油树脂；所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。所述增粘助剂为松香树脂。
上述彩色沥青胶结料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1，将芳烃油、橡胶油加至反应釜中，加热搅拌，得到混合油；
步骤2，将步骤1的混合油升温至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均匀后进行高速剪切，得到混合物a；
步骤3，将石油树脂、蜜胺甲醛树脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，进行高速剪切，得到混合物b；
步骤4，将抗老化剂、增粘助剂和无机颜料加至混合物b中，分散，160℃恒温发育3h，即制得彩色沥青结合料。
其中，步骤2中高速剪切的温度在160℃，高速剪切的过程是先在4000r/min中剪切5min，然后在6000r/min剪切20min；步骤3中高速剪切的条件为160℃、4000r/min剪切20min；步骤4中分散条件为160℃、2000r/min分散10min。
实施例2
一种彩色沥青胶结料，以重量份计由以下组份组成：芳烃油43份，橡胶油4份，乙烯-丙烯酸共聚物9份，聚乙烯5份，聚乙烯醇3份，石油树脂14份，蜜胺甲醛树脂4份，甲基丙烯酸甲酯2份，抗老化剂1.5份，增粘助剂1.8份和无机颜料8份。
其中，所述石油树脂为c9石油树脂；所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。所述增粘助剂为松香树脂。
上述彩色沥青胶结料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1，将芳烃油、橡胶油加至反应釜中，加热搅拌，得到混合油；
步骤2，将步骤1的混合油升温至155℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均匀后进行高速剪切，得到混合物a；
步骤3，将石油树脂、蜜胺甲醛树脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，进行高速剪切，得到混合物b；
步骤4，将抗老化剂、增粘助剂和无机颜料加至混合物b中，分散，165℃恒温发育2.5h，即制得彩色沥青结合料。
其中，步骤2中高速剪切的温度在160℃，高速剪切的过程是先在4000r/min中剪切5min，然后在6000r/min剪切20min；步骤3中高速剪切的条件为160℃、4000r/min剪切20min；步骤4中分散条件为160℃、2000r/min分散10min。
实施例3
一种彩色沥青胶结料，以重量份计由以下组份组成：芳烃油47份，橡胶油6份，乙烯-丙烯酸共聚物12份，聚乙烯8份，聚乙烯醇5份，石油树脂17份，蜜胺甲醛树脂5份，甲基丙烯酸甲酯3份，抗老化剂1.8份，增粘助剂2.8份和无机颜料15份。
其中，所述石油树脂为c9石油树脂；所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。所述增粘助剂为松香树脂。
上述彩色沥青胶结料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1，将芳烃油、橡胶油加至反应釜中，加热搅拌，得到混合油；
步骤2，将步骤1的混合油升温至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均匀后进行高速剪切，得到混合物a；
步骤3，将石油树脂、蜜胺甲醛树脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，进行高速剪切，得到混合物b；
步骤4，将抗老化剂、增粘助剂和无机颜料加至混合物b中，分散，160℃恒温发育3h，即制得彩色沥青结合料。
其中，步骤2中高速剪切的温度在165℃，高速剪切的过程是先在3500r/min中剪切5min，然后在6500r/min剪切20min；步骤3中高速剪切的条件为165℃、4000r/min剪切20min；步骤4中分散条件为160℃、1500r/min分散10min。
实施例4
一种彩色沥青胶结料，以重量份计由以下组份组成：芳烃油50份，橡胶油7份，乙烯-丙烯酸共聚物15份，聚乙烯9份，聚乙烯醇6份，石油树脂20份，蜜胺甲醛树脂7份，甲基丙烯酸甲酯4份，抗老化剂2.5份，增粘助剂3.5份和无机颜料20份。
其中，所述石油树脂为c9石油树脂；所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。所述增粘助剂为松香树脂。
上述彩色沥青胶结料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1，将芳烃油、橡胶油加至反应釜中，加热搅拌，得到混合油；
步骤2，将步骤1的混合油升温至160℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均匀后进行高速剪切，得到混合物a；
步骤3，将石油树脂、蜜胺甲醛树脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，进行高速剪切，得到混合物b；
步骤4，将抗老化剂、增粘助剂和无机颜料加至混合物b中，分散，170℃恒温发育2h，即制得彩色沥青结合料。
其中，步骤2中高速剪切的温度在170℃，高速剪切的过程是先在3000r/min中剪切10min，然后在7000r/min剪切15min；步骤3中高速剪切的条件为170℃、5000r/min剪切10min；步骤4中分散条件为170℃、1000r/min分散20min。
对比例1
本实施例与实施例3的区别在于：未加入聚乙烯醇。
一种彩色沥青胶结料，以重量份计由以下组份组成：芳烃油47份，橡胶油6份，乙烯-丙烯酸共聚物12份，聚乙烯8份，石油树脂17份，蜜胺甲醛树脂5份，甲基丙烯酸甲酯3份，抗老化剂1.8份，增粘助剂2.8份和无机颜料15份。
其中，所述石油树脂为c9石油树脂；所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。所述增粘助剂为松香树脂。
上述彩色沥青胶结料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1，将芳烃油、橡胶油加至反应釜中，加热搅拌，得到混合油；
步骤2，将步骤1的混合油升温至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，混合均匀后进行高速剪切，得到混合物a；
步骤3，将石油树脂、蜜胺甲醛树脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，进行高速剪切，得到混合物b；
步骤4，将抗老化剂、增粘助剂和无机颜料加至混合物b中，分散，160℃恒温发育3h，即制得彩色沥青结合料。
其中，步骤2中高速剪切的温度在165℃，高速剪切的过程是先在3500r/min中剪切5min，然后在6500r/min剪切20min；步骤3中高速剪切的条件为165℃、4000r/min剪切20min；步骤4中分散条件为160℃、1500r/min分散10min。
对比例2
本实施例与实施例3的区别在于：未加入蜜胺甲醛树脂。
一种彩色沥青胶结料，以重量份计由以下组份组成：芳烃油47份，橡胶油6份，乙烯-丙烯酸共聚物12份，聚乙烯8份，聚乙烯醇5份，石油树脂17份，甲基丙烯酸甲酯3份，抗老化剂1.8份，增粘助剂2.8份和无机颜料15份。
其中，所述石油树脂为c9石油树脂；所述抗老化剂为受阻酚类抗老化剂。所述增粘助剂为松香树脂。
上述彩色沥青胶结料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1，将芳烃油、橡胶油加至反应釜中，加热搅拌，得到混合油；
步骤2，将步骤1的混合油升温至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均匀后进行高速剪切，得到混合物a；
步骤3，将石油树脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，进行高速剪切，得到混合物b；
步骤4，将抗老化剂、增粘助剂和无机颜料加至混合物b中，分散，160℃恒温发育3h，即制得彩色沥青结合料。
其中，步骤2中高速剪切的温度在165℃，高速剪切的过程是先在3500r/min中剪切5min，然后在6500r/min剪切20min；步骤3中高速剪切的条件为165℃、4000r/min剪切20min；步骤4中分散条件为160℃、1500r/min分散10min。
采用普通道路石油沥青常用的性质测试方法对上述实施例所得彩色沥青胶结料的技术性质进行测试(t0604-2011、t0606-2011、t0605-2011)，结果如下表所示：
由上表可知，本发明的彩色沥青胶结料彩色沥青结合料的软化点可达54.1℃、135℃黏度在0.8673pa·s，而且具有良好的高低温稳定性。对比例1中，由于未加入聚乙烯醇，使得乙烯-丙烯酸共聚物和聚乙烯在沥青胶合料中的分布不连续相，导致胶合料性质下降；对比例2中，由于未加入蜜胺甲醛树脂，导致沥青胶合料中分散相之间的物理交联不稳定，导致胶合料稳定性差。