本发明涉及道路沥青技术领域,具体涉及一种改性沥青及其制备工艺。
背景技术:
沥青是一种用于柔性路面施工的粘结剂,具有良好的粘结性、不透水性、绝缘性和化学稳定性,是道路施工中不可缺少的材料。道路沥青的质量常用以下指标进行评定:延伸度、软化点和针入度。延伸度是指在规定的拉伸速度和温度下,拉伸标准试件的两端到断裂时的长度,主要反映沥青的低温性能,随温度不同而变化,同时反映沥青的粘弹性质,延伸度可按照astmd113或gb/t4508方法测定;软化点是沥青在一定条件下的等粘温度,软化点高表示沥青的等粘温度高,混合料的高温稳定性好,软化点的测定方法可参照astmd36或gb/t4508;针入度是沥青的稠度指标,反映沥青在一定条件下的软硬程度,沥青的针入度用标准针在一定负荷、时间和温度条件下,垂直穿入沥青试样的深度表示,单位为1/10mm,不同温度针入度的对数与温度呈线性关系。
普通沥青路面在低温下容易脆裂,在高温下容易软化,在行车载荷的反复作用下容易出现车辙、推移、起包等现象,严重影响了路面的使用寿命,因此必须对其改性,以改善其在高、低温下的机械性能。现有的沥青改性是通过加入废橡胶粉,由于废橡胶粉与其它材料的相容性差,需要经过脱硫还原生胶粘附性质以达到与其它材料的混融性,但是脱硫过程复杂,环境污染较重,同时也耗费能源,十分不经济。
橡胶重油是橡胶基础油在一定温度下提取氢组分后的剩余粘稠部分,是一种常见可回收物质,需要对其进行充分利用。
技术实现要素:
本发明的目的是解决普通沥青路面出现的上述问题,同时避免采用废橡胶粉脱硫对沥青改性的方法,提高沥青的路用性能,为解决上述问题,提供一种改性沥青及其制备工艺,本发明的改性沥青不需进行脱硫即可获得较好的粘着性能,从而提高沥青的路用性能,提高沥青路面的使用寿命。
本发明的目的是以下述方式实现的:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂6-10,石油沥青90-94,其中改性沥青活化剂由以下重量份的组分制成:橡胶重油75-89,改性炭黑3-7,催化剂3-7,活化剂2-6,表面活化剂3-5。
优选地,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂7,石油沥青93,其中改性沥青活化剂由以下重量份的组分制成:橡胶重油85,改性炭黑4,催化剂4,活化剂3,表面活化剂4。
所述催化剂为对甲苯磺酸、4-二甲氨基吡啶、过氧化二异丙苯和聚醚多羟甲基化合物中的至少一种,所述活化剂为2,2-二硫化双(6-叔丁基对苯酚),所述表面活化剂为苯酚和氢氧化钠溶液的混合物,其中,苯酚与氢氧化钠溶液的体积比为10:1,氢氧化钠的浓度为20%。
本发明还提供了上述改性沥青的制备工艺,具体为:按配方,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至160℃-195℃,得到改性沥青。
本发明的有益效果:相对于现有技术,本发明利用常见的橡胶重油和改性炭黑对石油沥青进行改性,避免了现有技术中常采用废橡胶粉经过脱硫工序对沥青改性的方法,本发明的制备工艺条件易达到,无毒、无腐蚀、无污染,本改性沥青铺设的路面有良好的耐久性、抗磨性,实现高温不软化,低温不开裂,承受力强、无扬尘、防飘滑、防噪音等优越性能。
具体实施方式
实施例1:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂6-10,石油沥青90-94,其中改性沥青活化剂由以下重量份的组分制成:橡胶重油75-89,改性炭黑3-7,催化剂3-7,活化剂2-6,表面活化剂3-5。
优选地,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂7,石油沥青93,其中改性沥青活化剂由以下重量份的组分制成:橡胶重油85,改性炭黑4,催化剂4,活化剂3,表面活化剂4。
所述催化剂为对甲苯磺酸、4-二甲氨基吡啶、过氧化二异丙苯和聚醚多羟甲基化合物中的至少一种,所述活化剂为2,2-二硫化双(6-叔丁基对苯酚),所述表面活化剂为苯酚和氢氧化钠溶液的混合物,其中,苯酚与氢氧化钠溶液的体积比为10:1,氢氧化钠的浓度为20%。
本发明还提供了上述改性沥青的制备工艺,具体为:按配方,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至160℃-195℃,得到改性沥青。
实施例2:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂6份,石油沥青94份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油75份,改性炭黑7份,催化剂7份,活化剂6份,表面活化剂5份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至180℃,得到改性沥青。
实施例3:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂10份,石油沥青90份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油89份,改性炭黑3份,催化剂3份,活化剂2份,表面活化剂3份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至160℃,得到改性沥青。
实施例4:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂7份,石油沥青93份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油85份,改性炭黑4份,催化剂4份,活化剂3份,表面活化剂4份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至195℃,得到改性沥青。
实施例5:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂8份,石油沥青92份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油80份,改性炭黑6份,催化剂5份,活化剂5份,表面活化剂4份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至190℃,得到改性沥青。
实施例6:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂9份,石油沥青91份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油78份,改性炭黑6份,催化剂6份,活化剂6份,表面活化剂4份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至193℃,得到改性沥青。
实施例7:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂7份,石油沥青93份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油87份,改性炭黑5份,催化剂3份,活化剂2份,表面活化剂3份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至163℃,得到改性沥青。
实施例8:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂6份,石油沥青94份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油88份,改性炭黑3份,催化剂4份,活化剂2份,表面活化剂3份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至177℃,得到改性沥青。
实施例9:
一种改性沥青,由下述重量份的组分制成:改性沥青活化剂7份,石油沥青93份,其中改性沥青活化剂由下述重量份的组分制成:橡胶重油81份,改性炭黑5份,催化剂7份,活化剂4份,表面活化剂3份。
本发明的改性沥青的制备工艺为:按上述重量份,将橡胶重油、改性炭黑和催化剂进行掺和搅拌,再加入活化剂反应10小时,然后加入表面活化剂,经过搅拌,得到改性沥青活化剂,最后与石油沥青进行掺和搅拌,在搅拌状态下升温至170℃,得到改性沥青。
上述实施例2-5所制备的改性沥青的特性如下:
实施例2:5℃延伸度14cm,25℃针入度76,软化点55℃。
实施例3:5℃延伸度18cm,25℃针入度74,软化点62℃。
实施例4:5℃延伸度19cm,25℃针入度70,软化点80℃。
实施例5:5℃延伸度20cm,25℃针入度67,软化点91℃。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。