一种高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法与流程

本发明涉及沥青，尤其涉及一种高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法。

背景技术：

1、随着我国废旧橡胶轮胎的大量堆积，导致出现“黑色污染”，恶化了生活环境，影响植被生长，破坏生态环境。废旧轮胎破碎成硫化胶粉，废旧轮胎硫化胶粉作为一种改性剂，形成橡胶改性沥青有效解决废旧胶粉循环再利用问题。

2、我国橡胶改性沥青应用在高速公路越来越广泛，结合橡胶改性沥青不仅具有优异的高温性能，而且还具有优异的低温性能。高粘高弹改性沥青作为排水沥青最佳的改性沥青材料。高粘高弹橡胶改性沥青排水路面按照粗集料嵌挤的设计原理，粗集料之间依赖沥青胶结料较高的粘附性。高粘高弹改性沥青排水路面的空隙率控制在15％～25％之间，由于大量空隙存在，排水沥青混合料暴露在表面，在光、热、水等不利环境条件下容易发生老化、剥落、水损害及冻胀破坏等病害，严重影响排水沥青路面的耐久性和使用性能。沥青胶结料的性能(特别是粘聚力和内聚力的大小)很大程度决定沥青路面的耐久性。

3、现有改性沥青通过高粘高弹改性剂与沥青共混形成高粘高弹橡胶改性沥青，这类高粘高弹改性剂存在成本较高的问题，高粘高弹改性剂在生产工艺中需要较长的溶胀时间，因此，导致现有的高粘高弹橡胶改性沥青生产效率低，而且长期存储稳定性差。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，用以解决现有的高粘高弹橡胶改性沥青的生产成本高和生产效率低的技术问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供了一种高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1、按照质量比称取高粘高弹橡胶改性沥青的原料；

5、原料包括基质沥青、高聚物改性剂、增延剂、硫化胶粉、相容剂、补强剂、稳定剂；

6、步骤2、将基质沥青加入反应釜内并进行加热，加热到与一定温度后依次加入高聚物改性剂和相容剂并进行共混，共混完成后得到高聚物改性剂混合物；

7、步骤3、向高聚物改性剂混合物中依次加入硫化胶粉、增延剂和补强剂，搅拌共混，得到沥青混合物；

8、步骤4、用胶体磨对沥青混合物进行首次高速剪切研磨；

9、步骤5、向经过高速剪切研磨的沥青混合物中加入稳定剂并进行搅拌混合；得到高粘高弹橡胶改性沥青。

10、进一步地，在步骤1中，以质量比重计，其原料包括：基质沥青：65份～85份；高聚物改性剂：1.5份～4份；增延剂：3份～8份；硫化胶粉：8份～16份；相容剂：2份～4份；补强剂：0.5份～2.2份；稳定剂：0.4份～0.8份。

11、进一步地，在步骤2中，反应釜内基质沥青的加热温度为135℃～165℃，共混时的搅拌时间为10～30min。

12、进一步地，在步骤2中，反应釜内基质沥青的加热温度为140℃～160℃；搅拌时间为15～25min。

13、进一步地，在步骤3中，共混时的搅拌温度为175℃～195℃，共混时的搅拌时间为30～55min。

14、进一步地，在步骤3中，共混时的搅拌温度为180℃～190℃；搅拌时间为40～50min。

15、进一步地，在步骤4中，剪切速率为1000～3500rpm，剪切时间为3～15min。

16、进一步地，在步骤4中，剪切速率为1500～3000rpm；剪切时间为5～10min。

17、进一步地，在步骤5中，沥青混合物搅拌混合时的加热温度为170℃～190℃。

18、进一步地，在步骤5中，沥青混合物搅拌混合时，搅拌时间为5～25min。

19、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

20、(1)本发明对沥青混合物进行了两次高速剪切研磨；其中，进行第一次高速剪切研磨的目的是：加速硫化胶粉在基质沥青中熔融，提高高聚物改性剂在基质沥青中的分散性；进行第二次高速剪切研磨的目的是：加速稳定剂在改性沥青中的分散，提升改性沥青的热稳定性。

21、(2)本发明的高聚物改性剂通过溶胀和剪切工艺在基质沥青中形成网状的结构，能够提升高粘高弹橡胶改性沥青的高低温性能和热稳定性。

22、(3)本发明制备的增延剂与基质沥青共混，通过溶胀剪切的方式实现高粘高弹改性沥青的制备；由于增延剂的成本较低，因此，大大降低了高粘高弹橡胶改性沥青的制备成本。现有技术生产改性沥青的成本为8800元/吨，而本发明生产的高粘高弹橡胶改性沥青的成本为6800元/吨。

23、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，以质量比重计，其原料包括：基质沥青：65份～85份；高聚物改性剂：1.5份～4份；增延剂：3份～8份；硫化胶粉：8份～16份；相容剂：2份～4份；补强剂：0.5份～2.2份；稳定剂：0.4份～0.8份。

3.根据权利要求1所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，反应釜内基质沥青的加热温度为135℃～165℃，共混时的搅拌时间为10～30min。

4.根据权利要求3所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，反应釜内基质沥青的加热温度为140℃～160℃；搅拌时间为15～25min。

5.根据权利要求1所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，共混时的搅拌温度为175℃～195℃，共混时的搅拌时间为30～55min。

6.根据权利要求5所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，共混时的搅拌温度为180℃～190℃；搅拌时间为40～50min。

7.根据权利要求1所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，剪切速率为1000～3500rpm，剪切时间为3～15min。

8.根据权利要求7所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，剪切速率为1500～3000rpm；剪切时间为5～10min。

9.根据权利要求1所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤5中，沥青混合物搅拌混合时的加热温度为170℃～190℃。

10.根据权利要求9所述的高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，其特征在于，在所述步骤5中，沥青混合物搅拌混合时，搅拌时间为5～25min。

技术总结
本发明公开了一种高粘高弹橡胶改性沥青的制备方法，属于路面沥青材料技术领域；解决了现有高粘高弹橡胶改性沥青的生产成本高和生产效率低的技术问题。该制备方法包括：步骤1、按照质量比称取原料；步骤2、将基质沥青进行加热，加热后依次加入高聚物改性剂和相容剂并进行共混；步骤3、依次加入硫化胶粉、增延剂和补强剂，得到沥青混合物；步骤4、对沥青混合物进行首次高速剪切研磨；步骤5、加入稳定剂并进行搅拌混合；步骤6、对沥青混合物进行二次高速剪切研磨，得到高粘高弹橡胶改性沥青。本发明降低了高粘高弹橡胶改性沥青的生产成本，提高了高粘高弹橡胶改性沥青的生产效率。

技术研发人员：刘佳辉,雷伟,蒲昌瑜,孟会林,王庆凯,马华宝,马弘毅,朱占涛,蔡斌,栾扬,王笑森,张紫恒,李凌云,王佳,孙超,袁浩航,王新强
受保护的技术使用者：河北省交通规划设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13