一种复合改性沥青及其制备方法

文档序号:3608706阅读:225来源:国知局
一种复合改性沥青及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种复合改性沥青,由以下重量份的原料制成:基质沥青100份,聚羟基脂肪酸酯0.2~8份,热塑性聚氨酯弹性体0.01~1.5份,聚丁二酸丁二醇酯0.01~1.5份,稳定剂0.01~0.5份,偶联剂0.01~0.5份。本发明还提供了一种制备该复合改性沥青的方法,包括以下步骤:一、制备复合改性剂;二、将基质沥青加热熔融,然后加入复合改性剂,剪切处理后得到复合改性沥青。本发明复合改性沥青能够显著提高道路沥青的路用性能,稳定性能好,无毒无腐蚀;且原材料易得生产成本较低,制备工艺简单,应用广泛,适于推广。
【专利说明】一种复合改性沥青及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于道路工程材料【技术领域】,具体涉及一种复合改性浙青及其制备方法。

【背景技术】
[0002] 目前,在道路建设中,浙青路面凭借其良好的抗滑性能、表面平整、行驶过程中安 全性高等优点得到了广泛的应用。但是,浙青用于铺设路面,夏季高温时,在行车荷载反复 作用下,浙青软化、流动,经常会出现车辙,冬季寒冷时路面结构内部由于温度不均匀变化, 产生温度应力,最终导致裂缝产生,伴随着经济快速发展,超载频繁,在长期荷载与超载共 同作用下,浙青路面早期病害不断。因此,非常有必要对浙青进行改性,使改性后的浙青能 够满足不同环境条件下的路用性能要求,并且从原材料方面控制早期病害的发生。目前使 用的改性剂分为无机改性剂和有机改性剂,然而无机改性剂与浙青为机械共混,相容性较 差,改性剂掺量大但改性效果不明显,部分有机改性剂与浙青相容性较好,但也存在着改性 剂与浙青之间相互反应、形成系统稳定性不强、施工条件要求严格、养护时间长等诸多问 题。
[0003] 由此可见,亟待开发一种复合改性浙青,以满足浙青路面对道路浙青路用性能的 要求。


【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种复合改性浙 青。该复合改性浙青能够显著提高道路浙青的路用性能,稳定性能好,无毒无腐蚀;且原材 料易得生产成本较低,制备工艺简单,应用广泛,适于推广。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种复合改性浙青,其特征在 于,由以下重量份的原料制成:基质浙青100份,聚羟基脂肪酸酯0. 2?8份,热塑性聚氨 酯弹性体〇. 01?1. 5份,聚丁二酸丁二醇酯0. 01?1. 5份,稳定剂0. 01?0. 5份,偶联剂 0? 01?0? 5份。
[0006] 上述的一种复合改性浙青,其特征在于,由以下重量份的原料制成:基质浙青100 份,聚羟基脂肪酸酯1. 5?7份,热塑性聚氨酯弹性体0. 5?1. 2份,聚丁二酸丁二醇酯 0. 5?1. 2份,稳定剂0. 1?0. 4份,偶联剂0. 1?0. 4份。
[0007] 上述的一种复合改性浙青,其特征在于,由以下重量份的原料制成:基质浙青100 份,聚羟基脂肪酸酯4份,热塑性聚氨酯弹性体0. 7份,聚丁二酸丁二醇酯0. 7份,稳定剂 〇.15份,偶联剂0.15份。
[0008] 上述的一种复合改性浙青,其特征在于,所述稳定剂为SDJ型稳定剂。
[0009] 上述的一种复合改性浙青,其特征在于,所述偶联剂为JL-G02FX型端胺基多元醇 酯偶联剂。
[0010] 另外,本发明还提供了一种制备上述复合改性浙青的方法,其特征在于,该方法包 括以下步骤:
[0011] 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和 偶联剂在温度为120°c?160°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0012] 步骤二、将基质浙青在温度为130°c?150°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中 所述复合改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至155°C?160°C,最后采用 高速剪切机进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为800rpm?IOOOrpm的条件下低速剪切5min?IOmin,再在剪切速率为 2000rpm?5000rpm的条件下高速剪切35min?50min。
[0013] 本发明所述重量份可为两、斤、公斤、克、千克、吨等重量计量单位。
[0014] 本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0015] 1、本发明复合改性浙青中添加有聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体和聚丁二 酸丁二醇酯。其中,聚羟基脂肪酸酯作为改性剂加入浙青中并以机械共混作用之后,会在浙 青中轻质组分作用下发生溶胀,吸附部分浙青组分,形成一种界面吸附层。聚羟基脂肪酸 酯改性剂的溶胀与吸附作用使浙青胶体结构发生变化,可以提高浙青的高、低温性能、抗水 性、抗疲劳等。热塑性聚氨酯弹性体与聚丁二酸丁二醇酯的加入,改变了聚羟基脂肪酸酯的 内部结构,改善聚羟基脂肪酸酯的韧性,增强复合改性浙青的力学性能,提高其高、低温性 能,延长复合改性浙青的使用寿命。
[0016] 2、本发明复合改性浙青属于环保无毒无腐蚀类复合浙青,具有良好的路用性能。
[0017] 3、本发明原材料来源广泛,生产过程无污染且价格低廉。
[0018] 4、本发明制备工艺简单,成本低,具有良好的经济效益。
[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

【具体实施方式】
[0020] 实施例1
[0021] 本实施例复合改性浙青由以下重量份的原料制成:基质浙青100份;聚羟基脂肪 酸酯4份,热塑性聚氨酯弹性体0. 7份,聚丁二酸丁二醇酯0. 7份,稳定剂0. 15份,偶联剂 〇. 15份;优选地,本实施例所采用的稳定剂为SDJ型稳定剂,采用的偶联剂为JL-G02FX型 端胺基多元醇酯偶联剂。
[0022] 本实施例复合改性浙青的制备方法为:
[0023] 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和 偶联剂在温度为140°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0024] 步骤二、将基质浙青在温度为130°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述复合 改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至155°C,最后采用高速剪切机对升温 后的基质浙青进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为800rpm的条件下低速剪切5min,再在剪切速率为3500rpm的条件下高速剪 切 35min。
[0025] 实施例2
[0026] 本实施例复合改性浙青由以下重量份的原料制成:基质浙青100份;聚羟基脂肪 酸酯2. 5份,热塑性聚氨酯弹性体0. 3份,聚丁二酸丁二醇酯0. 3份,稳定剂0. 05份,偶联 剂〇. 05份;优选地,本实施例所采用的稳定剂为SDJ型稳定剂,采用的偶联剂为JL-G02FX 型端胺基多元醇酯偶联剂。
[0027] 本实施例复合改性浙青的制备方法为:
[0028] 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和 偶联剂在温度为120°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0029] 步骤二、将基质浙青在温度为140°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述复合 改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至160°C,最后采用高速剪切机对升温 后的基质浙青进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为900rpm的条件下低速剪切8min,再在剪切速率为3500rpm的条件下高速剪 切 40min。
[0030] 实施例3
[0031] 本实施例复合改性浙青由以下重量份的原料制成:基质浙青100份;聚羟基脂肪 酸酯1. 5份,热塑性聚氨酯弹性体0. 5份,聚丁二酸丁二醇酯0. 5份,稳定剂0. 1份,偶联剂 〇. 1份;优选地,本实施例所采用的稳定剂为SDJ型稳定剂,采用的偶联剂为JL-G02FX型端 胺基多元醇酯偶联剂。
[0032] 本实施例复合改性浙青的制备方法为:
[0033] 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和 偶联剂在温度为120°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0034] 步骤二、将基质浙青在温度为150°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述复合 改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至160°C,最后采用高速剪切机对升温 后的基质浙青进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为IOOOrpm的条件下低速剪切lOmin,再在剪切速率为4500rpm的条件下高速 剪切45min。
[0035] 实施例4
[0036] 本实施例复合改性浙青由以下重量份的原料制成:基质浙青100份;聚羟基脂肪 酸酯〇. 2份,热塑性聚氨酯弹性体0. 01份,聚丁二酸丁二醇酯0. 01份,稳定剂0. 01份,偶联 剂〇. 01份;优选地,本实施例所采用的稳定剂为SDJ型稳定剂,采用的偶联剂为JL-G02FX 型端胺基多元醇酯偶联剂。
[0037] 本实施例复合改性浙青的制备方法为:
[0038] 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和 偶联剂在温度为160°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0039] 步骤二、将基质浙青在温度为130°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述复合 改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至155°C,最后采用高速剪切机对升温 后的基质浙青进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为800rpm的条件下低速剪切5min,再在剪切速率为3500rpm的条件下高速剪 切 35min。
[0040] 实施例5
[0041] 本实施例复合改性浙青由以下重量份的原料制成基质浙青100份;聚羟基脂肪酸 酯5. 5份,热塑性聚氨酯弹性体1份,聚丁二酸丁二醇酯1份,稳定剂0. 3份,偶联剂0. 3份; 优选地,本实施例所采用的稳定剂为SDJ型稳定剂,采用的偶联剂为JL-G02FX型端胺基多 元醇酯偶联剂。
[0042] 本实施例复合改性浙青的制备方法为:
[0043] 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和 偶联剂在温度为120°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0044] 步骤二、将基质浙青在温度为140°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述复合 改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至160°C,最后采用高速剪切机对升温 后的基质浙青进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为900rpm的条件下低速剪切8min,再在剪切速率为2000rpm的条件下高速剪 切 40min。
[0045] 实施例6
[0046] 本实施例复合改性浙青由以下重量份的原料制成:基质浙青100份;聚羟基脂肪 酸酯7份,热塑性聚氨酯弹性体1. 2份,聚丁二酸丁二醇酯1. 2份,稳定剂0. 4份,偶联剂 〇. 4份;优选地,本实施例所采用的稳定剂为SDJ型稳定剂,采用的偶联剂为JL-G02FX型端 胺基多元醇酯偶联剂。
[0047] 本实施例复合改性浙青的制备方法为:
[0048] 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和 偶联剂在温度为120°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0049] 步骤二、将基质浙青在温度为150°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述复合 改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至160°C,最后采用高速剪切机对升温 后的基质浙青进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为IOOOrpm的条件下低速剪切lOmin,再在剪切速率为4500rpm的条件下高速 剪切45min。
[0050] 实施例7
[0051] 本实施例复合改性浙青由以下重量份的原料制成:基质浙青100份;聚羟基脂肪 酸酯8份,热塑性聚氨酯弹性体1. 5份,聚丁二酸丁二醇酯1. 5份,稳定剂0. 5份,偶联剂 〇. 5份;优选地,本实施例所采用的稳定剂为SDJ型稳定剂,采用的偶联剂为JL-G02FX型端 胺基多元醇酯偶联剂。
[0052] 本实施例复合改性浙青的制备方法为:
[0053] 将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和偶联剂在 温度为120°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂;
[0054] 步骤二、将基质浙青在温度为150°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述复合 改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至160°C,最后采用高速剪切机对升温 后的基质浙青进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为: 先在剪切速率为IOOOrpm的条件下低速剪切lOmin,再在剪切速率为5000rpm的条件下高速 剪切50min。
[0055] 对比例1
[0056] 本对比例仅将100份基质浙青加热至熔融状态,然后测定其基本性能。
[0057] 对比例2
[0058] 本对比例复合改性浙青与实施例1的不同之处仅在于:并未加入热塑性聚氨酯弹 性体和聚丁二酸丁二醇酯。
[0059] 为了验证本发明复合改性浙青的路用性能,依据《公路工程浙青及浙青混合料试》 (JTJE20-2011)的相关规定对本发明实施例1?7、对比例1?2复合改性浙青进行基本性 能试验。本发明实施例1?7、对比例1?2复合改性浙青的具体试验结果如表1所示。
[0060] 表1本发明复合改性浙青的试验结果
[0061]

【权利要求】
1. 一种复合改性浙青,其特征在于,由以下重量份的原料制成:基质浙青100份,聚羟 基脂肪酸酯0. 2?8份,热塑性聚氨酯弹性体0. 01?1. 5份,聚丁二酸丁二醇酯0. 01? 1. 5份,稳定剂0. 01?0. 5份,偶联剂0. 01?0. 5份。
2. 根据权利要求1所述的一种复合改性浙青,其特征在于,由以下重量份的原料制成: 基质浙青100份,聚羟基脂肪酸酯1. 5?7份,热塑性聚氨酯弹性体0. 5?1. 2份,聚丁二 酸丁二醇酯〇. 5?1. 2份,稳定剂0. 1?0. 4份,偶联剂0. 1?0. 4份。
3. 根据权利要求2所述的一种复合改性浙青,其特征在于,由以下重量份的原料制成: 基质浙青100份,聚羟基脂肪酸酯4份,热塑性聚氨酯弹性体0. 7份,聚丁二酸丁二醇酯0. 7 份,稳定剂〇. 15份,偶联剂0. 15份。
4. 根据权利要求1、2或3所述的一种复合改性浙青,其特征在于,所述稳定剂为SDJ型 稳定剂。
5. 根据权利要求1、2或3所述的一种复合改性浙青,其特征在于,所述偶联剂为 JL-G02FX型端胺基多元醇酯偶联剂。
6. -种制备如权利要求1、2或3所述复合改性浙青的方法,其特征在于,该方法包括以 下步骤: 步骤一、将聚羟基脂肪酸酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚丁二酸丁二醇酯、稳定剂和偶联 剂在温度为120°C?160°C的条件下混合均匀,得到复合改性剂; 步骤二、将基质浙青在温度为130°C?150°C的条件下加热熔融,然后将步骤一中所述 复合改性剂加入熔融后的基质浙青中,搅拌均匀后升温至155°C?160°C,最后采用高速剪 切机进行剪切处理,自然冷却后得到复合改性浙青;所述剪切处理的具体过程为:先在剪 切速率为800rpm?lOOOrpm的条件下低速剪切5min?lOmin,再在剪切速率为2000rpm? 5000rpm的条件下高速剪切35min?50min。
【文档编号】C08L75/04GK104262977SQ201410571385
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】王朝辉, 蒋婷婷, 孙晓龙, 李彦伟, 范巧娟, 高志伟, 郭滕滕 申请人:长安大学
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