基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青及制备方法

本发明涉及改性沥青，具体为基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青及制备方法。

背景技术：

1、高粘弹改性沥青具有优异的高温性能，广泛应用于排水路面和超薄磨耗层中。而目前国内外研究中，常采用sbs、废胶粉等聚合物对基质沥青进行改性制备高粘沥青，但在传统高速剪切工艺下废胶粉在沥青中的改性效果较差，胶粉类改性沥青中颗粒感明显，在胶粉颗粒的位阻效应和应力集中状态下使得改性沥青在施工和易性、低温抗裂性以及储存稳定性等方面表现不足。

2、目前解决高掺量胶粉类高粘沥青性能不足的措施主要为提高制备温度、采用活化胶粉、添加降粘剂等化学助剂：提高制备温度容易导致沥青在制备过程中发生氧化老化，路用性能及服役耐久性得不到保证；采用活化胶粉和添加降粘剂等化学助剂虽能在一定程度上改善施工和易性，未溶胀的胶粉颗粒仍然影响沥青的低温性，且降粘剂可能会引起沥青黏附性较差，铺筑的路面易受到水损害。此外，以上措施解决的关键均在于降低高掺量胶粉沥青的施工粘度，但仍未解决高掺量聚合物在沥青中易离析的难题。

3、因此，为解决现阶段橡胶类高粘改性沥青所存在的问题，突破传统改性沥青制备方法，需要研发一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青及制备方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青及制备方法，采用隔氧条件下高温高压工艺进行活化处理，提高废胶粉等改性剂在基质沥青中的相容效果，减少传统高温剪切工艺引起的氧化老化现象，制备出高粘弹型复合改性沥青综合性能较优。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1、将基质沥青、增塑剂、相容剂、sbs、增粘树脂、胶粉、硫磺和抗老化剂在145-185℃搅拌混合均匀得到改性沥青；

5、步骤2、在惰性气氛下，将改性沥青在1-3mpa的压力下，在180-200℃进行反应，得到高粘弹型复合改性沥青。

6、优选的，步骤1中改性沥青的混合搅拌方法如下：

7、将基质沥青加热至150±5℃，加入增塑剂和相容剂搅拌均匀，升温至180±5℃加入sbs使其分散在基质沥青中；

8、然后，在改性沥青中加入胶粉、增粘树脂、硫磺粉末和抗老化剂进行反应。

9、优选的，所述加入sbs进行剪切搅拌使其分散在基质沥青中。

10、优选的，所述剪切搅拌的速度为5000r/min，时间为0～15min。

11、优选的，步骤1中按质量份数计，基质沥青：90～110份，增塑剂：0.5～2份，相容剂：1～5份，sbs：2～6份，增粘树脂：4～8份，胶粉：15～23份，硫磺：0.1～0.3份，抗老化剂：0.3～0.5份。

12、优选的，步骤2中所述反应时间为45～75min。

13、优选的，所述惰性气氛为氩气或氮气。

14、优选的，在反应过程中并对改性沥青进行搅拌。

15、一种复合改性沥青，按照质量份数，包括基质沥青：90～110份，增塑剂：0.5～2份，相容剂：1～5份，sbs：2～6份，增粘树脂：4～8份，胶粉：15～23份，硫磺：0.1～0.3份，抗老化剂：0.3～0.5份。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

17、本发明提供的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，该绝氧高温高压活化工艺可对高掺量胶粉类改性沥青进行充分溶胀发育，压力的存在可抑制废胶粉、sbs等改性材料在高温溶胀过程中的过度降解，并同时促进小分子间化学键的重组，使得废胶粉、sbs等聚合物材料紧密接触，形成稳定的空间网状大分子结构，隔氧条件减少传统高温剪切工艺引起的氧化老化现象。试验表明，在高温高压条件下废胶粉、sbs等改性材料在沥青中能得到更好的溶胀效果，在保证60℃动力粘度的情况下有效改善了改性沥青的低温延度、施工和易性以及储存稳定性，得到综合性能较优的高粘弹型复合改性沥青。

技术特征：

1.一种基于隔氧高温高压活化的复合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所述的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤1中改性沥青的混合搅拌方法如下：

3.根据权利要求2所述的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述加入sbs进行剪切搅拌使其分散在基质沥青中。

4.根据权利要求3所述的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述剪切搅拌的速度为5000r/min，时间为0～15min。

5.根据权利要求1所述的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤1中按质量份数计，基质沥青：90～110份，增塑剂：0.5～2份，相容剂：1～5份，sbs：2～6份，增粘树脂：4～8份，胶粉：15～23份，硫磺：0.1～0.3份，抗老化剂：0.3～0.5份。

6.根据权利要求1所述的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤2中所述反应时间为45～75min。

7.根据权利要求1所述的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氩气或氮气。

8.根据权利要求1所述的一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，在反应过程中并对改性沥青进行搅拌。

9.一种权利要求1-8任一项制备方法得到的复合改性沥青，其特征在于，按照质量份数，包括基质沥青：90～110份，增塑剂：0.5～2份，相容剂：1～5份，sbs：2～6份，增粘树脂：4～8份，胶粉：15～23份，硫磺：0.1～0.3份，抗老化剂：0.3～0.5份。

技术总结
本发明公开了一种基于隔氧高温高压活化的复合改性沥青及制备方法，首先将基质沥青、增塑剂、相容剂、SBS、增粘树脂、胶粉、硫磺和抗老化剂在145‑185℃搅拌混合均匀得到改性沥青；然后充入惰性气体下，使改性沥青在1‑3MPa的压力、180‑200℃进行反应，得到高粘弹型复合改性沥青。在高温高压条件下胶粉、SBS等改性材料在沥青中能得到更好的溶胀效果，在保证60℃动力粘度的情况下有效改善了改性沥青的低温延度、施工和易性以及储存稳定性，得到综合性能较优的高粘弹型复合改性沥青。

技术研发人员：栗培龙,裴仪,丁湛,蒋双全,岳磊,蒋修明,郝青,张琳青,郑惠茹,姚升
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15