一种改性沥青的制作方法

文档序号:11625924阅读:313来源:国知局

技术领域:

本发明涉及沥青化工技术领域,具体涉及一种改性沥青。



背景技术:

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高黏度有机液体的一种,呈液态,表面呈黑色,可溶于二硫化碳。包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和煤焦油沥青等四种。主要成分是沥青质和树脂,是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。其次有高沸点矿物油和少量的氧、硫和氯的化合物。有光泽,呈液体、半固体或固体状态,低温时质脆,粘结性和防腐性能良好。

现代公路和道路发生许多变化:交通流量和行驶频度急剧增长,货运车的轴重不断增加,普遍实行分车道单向行驶,要求进一步提高路面抗流动性,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。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板,要求屋面防水材料适应大位移,更耐受严酷的高低温气候条件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性,使其适应上述苛刻使用要求,引起了人们的重视。经过数十年研究开发,已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料,表现出一定的工程实用效果。但鉴于改性后的材料价格通常比普通石油沥青高2~7倍,用户对材料工程性能尚未能充分把握,改性沥青产量增长缓慢。改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗流动性、耐压、耐磨,方便使用的改性沥青。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:

一种改性沥青,包括以下份数的原料:

沥青5-100份、改性剂5-30份、分散剂4-30份、稳定剂3-38份、钢筋渣5-69份、海沙3-45份、混凝土5-60份、硅烷5-21份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体21-67份。

其中改性剂包括:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物3-30份、低密度聚乙烯2-45份、纤锌矿型氮化硼0.5-3份、聚合钻石纳米棒0.2-1.5份。其制备方法:向3-30份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中加入2-45份低密度聚乙烯充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理5min,静置30min后继续微波处理3min,再加入0.5-3份纤锌矿型氮化硼和0.2-1.5份聚合钻石纳米棒,然后加热至115-200℃保温混合15min,所得混合物以10-15℃/min的速度冷却降温,待温度降至35-40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入50-60份0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得改性剂。

其中分散剂包括:煤油3-35份、硅藻土2-49份、微晶石蜡2-20份、硬脂酸钡3-15份、己烯基双硬脂酰胺2-16份。其制备方法:将2-49份硅藻土、2-20份微晶石蜡、3-15份硬脂酸钡加入3-35份煤油中,混合均匀于微波频率2000mhz、功率800w下处理10-40min,然后将2-16份己烯基双硬脂酰胺加入继续微波处理10-30min,把物料放入搅拌机以500-2000rpm/min搅拌20-40min,后将混合物放入焙烧炉中60-100℃焙烧10-40min,取出立刻加入冷水0-5℃搅拌,即得分散剂;

其稳定剂包括:液体沥青2-34份、丙烯沥青树脂3-32份、聚乙烯二醇80004-45份、白炭黑3-35份、脂肪酸聚氧烷烯酯3-50份。其制备方法:向2-34份液体沥青中加入4-45份聚乙烯二醇8000和3-35份白炭黑充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理15min,静置30min后继续微波处理3min,再加入3-32份丙烯沥青树脂3-32份和3-50份脂肪酸聚氧烷烯酯3-50份,然后加热至115-200℃保温混合15min,所得混合物以10-15℃/min的速度冷却降温,待温度降至35-40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入50-60份0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得稳定剂。

优选的,其制备方法如下:

(1)将钢筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入沥青中,在搅拌机中边加热至30-50℃边充分混合后保温10-30min,再加入改性剂,继续加热混合均匀,静置冷却至室温,即得物料ⅰ;

(2)将混凝土、硅烷、海沙加入分散剂中,搅拌机以500-2000rpm/min搅拌混合均匀,边搅拌边加入剩余沥青,混合均匀后静置放置10-30min,即得物料ⅱ;

(3)将剩余乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入物料ⅰ和物料ⅱ中,搅拌均匀后静置20-60min,最后利用砂磨机砂磨成均匀、细致,粒径粉料,,粉料以膏状形式存在;

(4)将膏状混合物通过摊铺机均匀铺设在路面上,沥青路面厚度在0.5-6.0cm,后用压路机将沥青路面压实,坚固。

本发明的有益效果是:

1、温差较大的地区有很好的耐高温、抗低温能力;

2、有较好的抗车辙能力,其弹性和韧性好;

3、提高了路面的抗疲劳能力,特别是在大流量、超载严重的公路上具有良好的应变能力,可减少路面的永久变形;

4、粘结能力特别强,能明显改善路面遇水后的抗拉能力,并极大地改善了沥青的水稳定性;

5、提高了路面的抗滑能力;

6、增强了路面的承载能力;

7、减少路面因紫外线辐射而导致的沥青老化现象;

8、减少因车辆渗漏柴油、机油和汽油而造成的破坏。

具体实施方式:

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,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例1:

一种改性沥青,包括以下份数的原料:

沥青90份、改性剂20份、分散剂21份、稳定剂33份、钢筋渣59份、海沙35份、混凝土50份、硅烷16份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体21份。

其中改性剂包括:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物23份、低密度聚乙烯25份、纤锌矿型氮化硼0.5份、聚合钻石纳米棒0.5份、冷水6份。其制备方法:向23份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中加入25份低密度聚乙烯充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理5min,静置30min后继续微波处理3min,再加入0.5份纤锌矿型氮化硼和0.5份聚合钻石纳米棒,然后加热至115-200℃保温混合15min,所得混合物以10℃/min的速度冷却降温,待温度降至35℃后保温静置30min,随后向混合物中加入50份0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得改性剂。

其中分散剂包括:煤油20份、硅藻土29份、微晶石蜡10份、硬脂酸钡9份、己烯基双硬脂酰胺11份。其制备方法:将29份硅藻土、10份微晶石蜡、9份硬脂酸钡加入20份煤油中,混合均匀于微波频率2000mhz、功率800w下处理10-40min,然后将11份己烯基双硬脂酰胺加入继续微波处理15min,把物料放入搅拌机以1000rpm/min搅拌20min,后将混合物放入焙烧炉中100℃焙烧10min,取出立刻加入冷水0-5℃搅拌,即得分散剂;

其稳定剂包括:液体沥青24份、丙烯沥青树脂32份、聚乙烯二醇800026份、白炭黑35份、脂肪酸聚氧烷烯酯31份。其制备方法:向24份液体沥青中加入26份聚乙烯二醇8000和35份白炭黑充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理15min,静置30min后继续微波处理3min,再加入32份丙烯沥青树脂和31份脂肪酸聚氧烷烯酯,然后加热至115℃保温混合15min,所得混合物以12℃/min的速度冷却降温,待温度降至40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得稳定剂。

优选的,其制备方法如下:

(1)将钢筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入沥青中,在搅拌机中边加热至30-50℃边充分混合后保温10-30min,再加入改性剂,继续加热混合均匀,静置冷却至室温,即得物料ⅰ;

(2)将混凝土、硅烷、海沙加入分散剂中,搅拌机以500-2000rpm/min搅拌混合均匀,边搅拌边加入剩余沥青,混合均匀后静置放置10-30min,即得物料ⅱ;

(3)将剩余乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入物料ⅰ和物料ⅱ中,搅拌均匀后静置20-60min,最后利用砂磨机砂磨成均匀、细致,粒径粉料,,粉料以膏状形式存在;

(4)将膏状混合物通过摊铺机均匀铺设在路面上,沥青路面厚度在0.5-6.0cm,后用压路机将沥青路面压实,坚固。

实施例2:

一种改性沥青,包括以下份数的原料:

沥青85份、改性剂26份、分散剂23份、稳定剂21份、钢筋渣39份、海沙32份、混凝土42份、硅烷18份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体36份

其中改性剂包括:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25份、低密度聚乙烯21份、纤锌矿型氮化硼1份、聚合钻石纳米棒0.7份、冷水8份。其制备方法:向25份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中加入21份低密度聚乙烯充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理5min,静置30min后继续微波处理3min,再加入1份纤锌矿型氮化硼和0.7份聚合钻石纳米棒,然后加热至180℃保温混合15min,所得混合物以10℃/min的速度冷却降温,待温度降至40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得改性剂。

其中分散剂包括:煤油28份、硅藻土21份、微晶石蜡18份、硬脂酸钡12份、己烯基双硬脂酰胺9份。其制备方法:将21份硅藻土、18份微晶石蜡、12份硬脂酸钡加入28份煤油中,混合均匀于微波频率2000mhz、功率800w下处理10-40min,然后将9份己烯基双硬脂酰胺加入继续微波处理25min,把物料放入搅拌机以800rpm/min搅拌40min,后将混合物放入焙烧炉中100℃焙烧30min,取出立刻加入冷水0-5℃搅拌,即得分散剂;

其稳定剂包括:液体沥青26份、丙烯沥青树脂21份、聚乙烯二醇800029份、白炭黑23份、脂肪酸聚氧烷烯酯41份。其制备方法:向26份液体沥青中加入29份聚乙烯二醇8000和23份白炭黑充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理15min,静置30min后继续微波处理3min,再加入21份丙烯沥青树脂和41份脂肪酸聚氧烷烯酯,然后加热至185℃保温混合15min,所得混合物以13℃/min的速度冷却降温,待温度降至40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得稳定剂。

优选的,其制备方法如下:

(1)将钢筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入沥青中,在搅拌机中边加热至40℃边充分混合后保温30min,再加入改性剂,继续加热混合均匀,静置冷却至室温,即得物料ⅰ;

(2)将混凝土、硅烷、海沙加入分散剂中,搅拌机以1000rpm/min搅拌混合均匀,边搅拌边加入剩余沥青,混合均匀后静置放置15min,即得物料ⅱ;

(3)将剩余乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入物料ⅰ和物料ⅱ中,搅拌均匀后静置40min,最后利用砂磨机砂磨成均匀、细致,粒径粉料,,粉料以膏状形式存在;

(4)将膏状混合物通过摊铺机均匀铺设在路面上,沥青路面厚度在0.5-6.0cm,后用压路机将沥青路面压实,坚固。

对本发明提供的实施例中分别进行试验考察,将实施例1和实施例2所制改性沥青进行性能测试,结果如表1所示。

表1所制改性沥青的性能测试结果

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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