本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种橡胶复合改性沥青的制备方法。
背景技术：
普通道路沥青对温度具有极强的敏感性，使其在高温环境下易产生车辙，低温下易发生开裂。因此对沥青进行改性，从而改善道路沥青的高低温性能和抗老化性能显得尤为重要。丁苯橡胶(丁苯橡胶)粉作为一种常见的道路沥青改性剂，可以极大的改善沥青的低温性能，被广泛应用于我国北方严寒地区。但是丁苯橡胶对沥青高温性能改善效果欠佳，这使丁苯橡胶改性沥青的应用范围受到限制。
技术实现要素：
本发明旨在解决上述问题，提供一种橡胶复合改性沥青的制备方法。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，包括如下步骤：将丁苯橡胶和硫磺加入到110-130℃基质沥青中，利用高速剪切机在120-130℃下以3200-3500r/min的速率剪切20-30min后，加入c9石油树脂；在120-130℃下以3200-3500r/min的速率剪切15-20min，将剪切好的改性沥青置于150-160℃环境下发育1.5-2h；再烘箱中进行短期老化。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述改性沥青包括如下质量份配比：丁苯橡胶4、硫磺0.25-0.5、c9石油树脂0.5-1.0和基质沥青93-96。
丁苯橡胶可以极大的改善沥青的低温性能，但对于高温性能的改善效果欠佳，单纯向丁苯橡胶改性沥青中添加c9石油树脂，对其软化点的影响不大，但是随着c9石油树脂掺量的增加对于低温延度却造成了极其恶劣的影响，造成这种现象的原因是，c9石油树脂添加到丁苯橡胶改性沥青中后，在机械搅拌机以及沥青油分的作用下，c9石油树脂扩散到丁苯橡胶分子附近，以物理吸附的方式“包裹”在丁苯橡胶分子周围，c9石油树脂稀释隔离了丁苯橡胶分子之间的作用，使分子链间的作用力减小，影响了丁苯橡胶对沥青低温性能的影响。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述短期老化的温度为150-163℃；老化时间为4-5h。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述基质沥青的软化点为44.5℃。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述c9石油树脂的软化点为120℃。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，通过对现有工艺的改进，c9石油树脂、硫磺和丁苯橡胶添加到基质沥青中，丁苯橡胶/硫磺复合改性沥青中添加适当掺量的c9石油树脂可以使改性沥青的软化点、黏度升高，针入度下降，对低温延度的影响不大，改善丁苯橡胶/硫磺复合改性沥青的高温稳定性和抗老化性能，增大改性沥青的抗车辙能力，对改性沥青低温抗开裂性能影响不大。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法进行详细说明。
实施例一
一种橡胶复合改性沥青的制备方法，包括如下步骤：将丁苯橡胶和硫磺加入到110℃基质沥青中，利用高速剪切机在120℃下以3200r/min的速率剪切20min后，加入c9石油树脂；在120℃下以3200r/min的速率剪切15min，将剪切好的改性沥青置于150℃环境下发育1.5h；再烘箱中进行短期老化。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述改性沥青包括如下质量份配比：丁苯橡胶4、硫磺0.25、c9石油树脂0.5和基质沥青93。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述短期老化的温度为150℃；老化时间为4h。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述基质沥青的软化点为44.5℃。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述c9石油树脂的软化点为120℃。
实施例二
在实施例一的基础上，一种橡胶复合改性沥青的制备方法，包括如下步骤：将丁苯橡胶和硫磺加入到120℃基质沥青中，利用高速剪切机在125℃下以3400r/min的速率剪切25min后，加入c9石油树脂；在125℃下以3200-3500r/min的速率剪切15-20min，将剪切好的改性沥青置于155℃环境下发育1.8h；再烘箱中进行短期老化。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述改性沥青包括如下质量份配比：丁苯橡胶4、硫磺0.4、c9石油树脂0.8和基质沥青95。着硫磺掺量的增加，丁苯橡胶橡胶粉的交联密度逐渐增大，导致丁苯橡胶改性沥青的软化点和黏度逐渐增大，但是高交联密度的丁苯橡胶改性沥青的低温延度却在下降，说明了过度的交联会对改性沥青的低温延度造成极其不利的影响。向硫化后的丁苯橡胶改性沥青中添加少量的c9石油树脂后，其黏度和软化点有较大的提升，延度的改变却不是很大，但是随着c9石油树脂掺入量的增加，软化点的提升幅度逐渐变缓，延度下降。造成这种现象的原因可能是：c9石油树脂中含有大量的不饱和键，在硫桥的作用下丁苯橡胶分子与c9石油树脂分子之间发生了某种化学交联反应，形成了一种稳定的空间网状结构，该结构的形成使得沥青分子在高温状态下的移动受阻，从而使其软化点和黏度增大，针人度下降，但当c9石油树脂用量过大时，过量的树脂分子以物理混溶的方式吸附在丁苯橡胶分子附近，隔离了丁苯橡胶橡胶分子与沥青之间的作用，导致延度下降而软化点的提升幅度却很小。向丁苯橡胶／硫磺复合改性沥青中添加适量的c9石油树脂不仅可以明显地改善其高温性能，还可以弥补过度交联对低温延度造成不利的缺点。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述短期老化的温度为155℃；老化时间为4.5h。
实施例三
在实施例二的基础上，一种橡胶复合改性沥青的制备方法，包括如下步骤：将丁苯橡胶和硫磺加入到130℃基质沥青中，利用高速剪切机在130℃下以3500r/min的速率剪切30min后，加入c9石油树脂；在130℃下以3500r/min的速率剪切20min，将剪切好的改性沥青置于160℃环境下发育2h；再烘箱中进行短期老化。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述改性沥青包括如下质量份配比：丁苯橡胶4、硫磺0.5、c9石油树脂1.0和基质沥青96。
本发明所述橡胶复合改性沥青的制备方法，所述短期老化的温度为163℃；老化时间为5h。
丁苯橡胶可以极大的改善沥青的低温性能，但对于高温性能的改善效果欠佳，单纯向丁苯橡胶改性沥青中添加c9石油树脂，对其软化点的影响不大，但是随着c石油树脂掺量的增加对于低温延度却造成了极其恶劣的影响，造成这种现象的原因是：c9石油树脂添加到丁苯橡胶改性沥青中后，在机械搅拌机以及沥青油分的作用下，c9石油树脂扩散到丁苯橡胶分子附近，以物理吸附的方式“包裹”在丁苯橡胶分子周围，c9石油树脂稀释隔离了丁苯橡胶分子之间的作用，使分子链间的作用力减小，影响了丁苯橡胶对沥青低温性能的影响。此外，由于c9石油树脂自身具有低温易脆性，使得丁苯橡胶／c9石油树脂改性沥青低温性能急剧下降。
随着硫磺掺量的增加，丁苯橡胶橡胶粉的交联密度逐渐增大，导致丁苯橡胶改性沥青的软化点和黏度逐渐增大，但是高交联密度的丁苯橡胶改性沥青的低温延度却在下降，说明了过度的交联会对改性沥青的低温延度造成极其不利的影响。向硫化后的丁苯橡胶改性沥青中添加少量的c9石油树脂后，其黏度和软化点有较大的提升，延度的改变却不是很大，但是随着c9石油树脂掺入量的增加，软化点的提升幅度逐渐变缓，延度下降。造成这种现象的原因可能是：c9石油树脂中含有大量的不饱和键，在硫桥的作用下丁苯橡胶分子与c9石油树脂分子之间发生了某种化学交联反应，形成了一种稳定的空间网状结构，该结构的形成使得沥青分子在高温状态下的移动受阻，从而使其软化点和黏度增大，针人度下降，但当c9石油树脂用量过大时，过量的树脂分子以物理混溶的方式吸附在丁苯橡胶分子附近，隔离了丁苯橡胶橡胶分子与沥青之间的作用，导致延度下降而软化点的提升幅度却很小。向丁苯橡胶／硫磺复合改性沥青中添加适量的c9石油树脂不仅可以明显地改善其高温性能，还可以弥补过度交联对低温延度造成不利的缺点。
沥青是一种典型的黏弹性材料，其黏性成分和弹性成分的比例随着温度的改变发生相互的转化。高温条件下，普通沥青黏性成分占据主要地位，使得基质沥青在高温条件下易产生永久变形。改性沥青在-12℃和-18℃下的蠕变劲度和蠕变速率均满足蠕变劲度小于等于300mpa、蠕变速率大于等于0.3的要求，而基质沥青-18℃下的蠕变劲度和蠕变速率不满足要求。蠕变速率是用来表征应力松弛性能的指标，低温条件下，应力松弛能力越好，沥青结合料的抗开裂性能也就越好，分析表5老化前后数据可知，老化前低温抗开裂性能优劣顺序为：丁苯橡胶改性沥青>丁苯橡胶／复合改性沥青>丁苯橡胶／硫磺／c9石油树脂复合改性沥青。老化后改性沥青的低温抗开裂性能优劣顺序为：丁苯橡胶／硫磺／c9石油树脂复合改性沥青>丁苯橡胶／硫磺复合改性沥青>丁苯橡胶改性沥青。这说明c9石油树脂对丁苯橡胶／硫磺复合改性沥青的低温抗开裂性能并未造成恶劣的影响，反而改善了丁苯橡胶／硫磺复合改性沥青的抗老化性能。