本发明涉及一种道路沥青,特别涉及一种添加改性剂的沥青及其制备方法,属于沥青加工领域。
背景技术:
一直以来,沥青组合物被广泛用于道路铺砌、沥青屋面材料等用途中。为了根据用途附加性能,往往向这样的沥青组合物中添加各种聚合物,用橡胶或其他高分子化合物放性的道路沥青(加入橡胶者称橡胶沥青,其量为橡胶总量的3%-10%),可用于铺筑高级高速公路路面,机场跑道和重要交通路口承受高负荷的路面。
随着公路交通事业的发展,改性沥青得到了越来越广泛的应用。早在1873年,英国人samuelwhiting就申请了橡胶改性沥青的专利;cn201010518568.4和cn03141804.x等专利,是利用sbs作为改性剂的改性沥青制备技术;cn03150929.0和cn200610165015.9是利用sbr作为改性剂的改性沥青制备技术。虽然都具有明显的改性效果,但高分子材料价格昂贵,而且对生产设备要求严格,生产工艺较复杂,综合加工成本较高。cn201010522786.5是一种宽域改性沥青制备技术,将粉末状丁苯橡胶作为第一改性剂,将聚乙烯蜡作为第二改性剂,靠聚乙烯蜡的高熔点和熔点以上快速融化的特性,使改性沥青具备了一定的聚乙烯蜡的性能,即提高沥青的软化点,利用丁苯橡胶的低温高延伸性能,使改性沥青的低温延伸度增大,属物理改性范畴,苯橡胶与沥青的相容性存在问题,即热储存时,一旦停止搅拌则会出现分层现象。
在添加丁苯橡胶后,提高了沥青的低温高延伸性能,同时为了克服出现分层现象,本发明在体系中加入硬脂酸盐提高沥青的稳定性,其中硬脂酸镁作为增稠改性剂,其能大大提高体系的稳定性能。
技术实现要素:
本发明的改性沥青组合物,以组合物重量百分比计包括以下组分:
基质沥青90%-97%
丁苯橡胶(sbr)0.2%-6%
甘油溶液混合物0.2%-3%
硫和含硫化合物的硫化剂0.1%-6%
硬脂酸镁添加剂2%-4%。
用于本发明的基质沥青可以是石油沥青(即,油精制所副产的沥青),天然沥青,和其与石油的混合物。
于本发明的丁苯橡胶优先是选粉末丁苯橡胶(简称psbr),是在乳聚丁苯橡胶的基础上接枝其它单体,它除了具有丁苯橡胶显著改善沥青的低温性能特点外,粉末丁苯橡胶还能明显改善沥青的高温性能。
于本发明的甘油溶液混合物中甘油与水质量比为1:3-3:1的混合物。
于本发明的硫和含硫化合物的硫化剂包括粉状硫,沉淀硫,胶体硫,表面处理硫,不可溶硫和惰性硫。所用硫和含硫化合物的硫化剂包括氯化硫,二氧化硫,吗啉二硫化物,烷基苯酚二硫化物和高分子量聚硫化物。
本发明改性沥青组合物的制备方法,包括如下内容:将丁苯橡胶、甘油溶液混合物、硫和含硫化合物的硫化剂、硬脂酸镁添加剂加到的基质沥青中,分散均匀,得到改性沥青组合物,具体方法包括如下步骤:
⑴先取一定量的基质沥青,将其倒入一升温罐中,并对其进行加热;
⑵加热到一定温度后,迅速添加适量的硬脂酸镁添加剂和硫和含硫化合物的硫化剂;
⑶启动搅拌器,再添加适量的丁苯橡胶,并持续搅拌一段时间;
⑷搅拌均匀后,最后添加甘油溶液混合物,升高温度并持续搅拌,继续搅拌混合一段时间后降温至160℃结束存储发育后即可得到加工好的改性沥青供使用。
所述的改性沥青组合物的方法步骤⑴中,加热温度至180-200℃。
所述的改性沥青组合物的方法步骤⑶中,搅拌时间控制在0.5-2h。
所述的改性沥青组合物的方法步骤⑷中,温度升高220-260℃,持续搅拌时间控制在0.5-2h。
本方法所用的分散设备可以采用搅拌设备、剪切机或胶体磨。
本发明具有下列优点和特性:
⑴制备工艺简单,流程短;
⑵成本低廉,易大规模生产。
具体实施方式
实施例一:
所制备的沥青含如下组分:
基质沥青90%
丁苯橡胶(sbr)2%
甘油溶液混合物2%
硫和含硫化合物的硫化剂2%
硬脂酸镁添加剂4%
具体制备方法如下:
先取9kg的石油沥青倒入升温罐中,对其进行加热至180℃,迅速添加0.4kg的硬脂酸镁添加剂和0.2kg的粉状氯化硫,启动搅拌器,再添加0.2kg的粉末丁苯橡胶,并持续搅拌一段时间0.5h,搅拌均匀后,最后添加0.2kg的甘油溶液混合物,再升高温度至220℃,持续搅拌0.5h后降温至160℃结束即可得到加工好的改性沥青供使用。
实施例二:
所制备的沥青含如下组分:
基质沥青94%
丁苯橡胶(sbr)1%
甘油溶液混合物1%
硫和含硫化合物的硫化剂2%
硬脂酸镁添加剂2%
具体制备方法如下:
先取47kg直馏沥青倒入升温罐中,对其进行加热至190℃,迅速添加1kg的硬脂酸镁添加剂和1kg的吗啉二硫化物,启动搅拌器,再添加0.5kg的粉末丁苯橡胶,并持续搅拌一段时间1h,搅拌均匀后,最后添加0.5kg的甘油溶液混合物,再升高温度至240℃,持续搅拌1h后降温至160℃结束即可得到加工好的改性沥青供使用。
实施例三:
所制备的沥青含如下组分:
基质沥青97%
丁苯橡胶(sbr)0.3%
甘油溶液混合物0.2%
硫和含硫化合物的硫化剂0.5%
硬脂酸镁添加剂2%
具体制备方法如下:
先取194kg石油沥青与石油的混合物原料倒入升温罐中,对其进行加热至200℃,迅速添加4kg的硬脂酸镁添加剂和1kg的烷基苯酚二硫化物,启动搅拌器,再添加0.6kg的丁苯橡胶粉体,并持续搅拌一段时间2h,搅拌均匀后,最后添加0.4kg的甘油溶液混合物,再升高温度至260℃,持续搅拌2h后降温至160℃结束即可得到加工好的改性沥青供使用。