一种聚合物复合改性沥青及其制备方法与流程

文档序号:13213543阅读:176来源:国知局
技术领域本发明涉及钢桥面铺装材料,尤其涉及浇注式沥青混合料,具体涉及一种聚合物复合改性沥青及其制备方法。技术背景钢桥面铺装浇注式沥青混合料是我国借鉴德国和日本的钢桥面铺装经验而引进的技术,它具有很高的油石比,并且空隙率基本为零,因此,其疲劳性能和追从钢板的变形能力相对普通沥青混合料有很大提高。另外,其接近为零的空隙率使得浇注式沥青混合料的防水能力特别强,作为防水结构层它被广泛应用于大跨径钢桥面铺装中。但由于浇注式沥青混合料具有施工温度高、矿粉含量高、沥青含量高等特点,其拌和、施工温度高达240℃,超出《公路沥青路面施工技术规范》中规定的普通沥青混合料最高施工温度近50℃,它也承受着比普通沥青混合料严酷很多的老化过程,并且较长的拌和时间和较高的拌和运输温度将导致老化加剧,从而造成其混合料力学性能大幅衰变。

技术实现要素:
本发明的第一目的在于提供一种聚合物复合改性沥青,它具有优异的耐老化性能和高温稳定性等诸多优点。本发明的目的是这样实现的:一种聚合物复合改性沥青,其特征在于:它包括基质沥青、改性剂、有机降温剂、抗氧化剂、高温降粘剂、相容剂和稳定剂;所述改性剂选择为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)。作为进一步优化,上述有机降温剂选择为烷基苯磺酸钠与丙烯酸十八酯-苯乙烯-马来酸酐共聚物(SSM)的混合物,优选采用烷基苯磺酸钠与丙烯酸十八酯-苯乙烯-马来酸酐共聚物(SSM),按照质量比为1∶5~5∶1组成的混合物。作为进一步优化,上述抗氧化剂选择为二丁基羟基甲苯(BHT)与抗氧剂1010的混合物,优选采用二丁基羟基甲苯(BHT)和抗氧剂1010,按照质量比为1∶4~4∶1组成的混合物。作为进一步优化,上述高温降粘剂选择为对羟基苯甘氨酸与氧化聚乙烯蜡的混合物,优选采用对羟基苯甘氨酸与氧化聚乙烯蜡,按照质量比为1∶10~10∶1组成的混合物。作为进一步优化,上述相容剂选择为邻苯二甲酸二丁酯(DOP)与蓖麻油的混合物,优选采用邻苯二甲酸二丁酯(DOP)和蓖麻油,按照质量比为1∶8~8∶1组成的混合物。作为进一步优化,上述稳定剂选择为硫磺与四甲基秋兰姆二硫的混合物,优选采用硫磺与四甲基秋兰姆二硫,按照质量比为7∶3组成的共混物。作为进一步明确,上述基质沥青选择为道路用直馏50号基质沥青或70号基质沥青。作为再进一步优化,上述聚合物复合改性沥青,其各个组成的用量,按照重量份数计分别为:本发明的第二目的在于提供上述聚合物复合改性沥青的制备方法,该方法操作方便。本发明的第二目的通过以下技术方案实现:上述聚合物复合改性沥青的制备方法,它具体是按照以下步骤进行的:将上述基质沥青加热至170~200℃,加入改性剂和相容剂,待改性剂溶胀后添加有机降温剂、抗氧化剂和高温降粘剂,于170~200℃下采用高速剪切机,剪切30min、剪切速率为5000~15000r/min,剪切完成后维持在170~200℃下发育2h,加入稳定剂,搅拌均匀、冷却即可。本发明具有以下有益效果:本发明提供了一种聚合物复合改性沥青,相对于普通浇注式改性沥青,在其他各项性能指标未发生明显变化的前提下,大幅提高了胶结料的耐热氧老化性能和耐紫外老化性;同时,聚合物复合改性沥青混合料,相对于普通浇注式沥青混合料,在刘埃尔流动度和低温性能指标基本不变的前提下,明显降低了混合料的拌和及施工温度,延缓了超高温对沥青混合料的老化冲击,并有效改善了沥青混合料的低温抗裂性、高温稳定性及疲劳耐久性等技术特点。此外,本发明通过选择特定的其他组份,还进一步解决了改性剂氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)难以与基质沥青相容的这一新的技术问题,其配方具有简单实用,制作方便等诸多优点,可主要适用于钢桥面铺装浇注式沥青及其他道路改性沥青。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明进行具体描述,在此指出以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。实施例1一种聚合物复合改性沥青,它是采用下表1中所述重量份数的各个原料组成,并按照以下步骤制得的:表1本例1中聚合物复合改性沥青的各原料及其用量组成质量(g)道路用直馏50号基质沥青5000氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)325十二烷基苯磺酸钠502-->丙烯酸十八酯-苯乙烯-马来酸酐共聚物(SSM)100二丁基羟基甲苯4抗氧剂10106对羟基苯甘氨酸50氧化聚乙烯蜡150邻苯二甲酸二丁酯200蓖麻油100硫磺3.5四甲基秋兰姆二硫1.5制备工艺:将道路用直馏50号基质沥青加热至170℃,再加入氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、邻苯二甲酸二丁酯和蓖麻油,待SEBS溶胀后添加十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸十八酯-苯乙烯-马来酸酐共聚物、二丁基羟基甲苯、抗氧剂1010、对羟基苯甘氨酸和氧化聚乙烯蜡于170℃下采用高速剪切机剪切30min、剪切速率为10000r/min,剪切完成后维持在170℃下发育2h,加入硫磺和四甲基秋兰姆二硫,搅拌均匀、冷却即可。本例中的烷基苯磺酸钠,亦可采用其他常规的烷基苯磺酸钠替换使用。采用本例中制得的聚合物复合改性沥青,进行性能检测,其结果见下表2所示:表2聚合物复合改性沥青与普通浇注式改性沥青的性能对比在采用相同的其他配料的情况下,相对于常规的普通浇注式沥青混合料,采用本例中制得的聚合物复合改性沥青来制备混合料时,其混合料的相关性能检测结果见下表3所示:表3聚合物复合改性沥青混合料与普通浇注式沥青混合料的性能对比从表2、3中的测试结果可以看出:本发明所制得的聚合物复合改性沥青,相对于普通浇注式改性沥青,在其他各项性能指标未发生明显变化的前提下,大幅提高了胶结料的耐热氧老化性能和耐紫外老化性;同时,聚合物复合改性沥青混合料,相对于普通浇注式沥青混合料,在刘埃尔流动度和低温性能指标基本不变的前提下,明显降低了混合料的拌和及施工温度,延缓了超高温对沥青混合料的老化冲击,并有效改善了沥青混合料的低温抗裂性、高温稳定性及疲劳耐久性。实施例2-7一种聚合物复合改性沥青,它们分别是采用下表4中所述重量份数的各个原料组成,并按照实施例1中所述的步骤进行制备的:表4实施例2-7中的各个原料组成及其用量
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