一种抗低温开裂沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种路用材料，具体地涉及一种抗低温开裂改性浙青及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 浙青混凝土路面裂缝主要分为两种类型：一种是荷载型裂缝，在车辆荷载作用下， 半刚性基层底部产生拉应力，如果拉应力大于浙青混合料的抗拉强度时，路面产生开裂。另 一种是非荷载型裂缝，以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。
[0003] 对于载荷型裂缝，可以通过路面结构层设计等措施来减少和消除裂缝，但对于非 载荷型裂缝，如温度收缩裂缝及温度疲劳裂缝则需要采用抗疲劳、抗低温性能优异的浙青 来阻止路面裂缝产生。聚合物改性浙青由于加入了高分子材料，赋予浙青优异的延伸性， 5°C延度大，一定程度上阻止了因温度收缩产生的非载荷型裂缝，但改性剂价格昂贵。
[0004] 橡胶粉改性浙青因具有提高浙青性能、节约资源、保护环境、价格低廉等优点得到 广泛重视。橡胶粉与浙青之间的作用机理主要是废橡胶粉吸收轻油分溶胀及降解。在橡胶 粉改性浙青加工过程中必须使橡胶粉在浙青中充分溶胀及降解才能充分发挥橡胶粉对浙 青改性的优点，因此在加工过程中需要长时间研磨和搅拌才能够使得橡胶粉充分溶胀及降 解。如果使用粒径较大的粗胶粉加工时间会更长，这样导致生产效率低下。
[0005] CN102443207A公开了一种活化橡胶颗粒及其制备方法和应用。CN101747637A公 开了一种低温环保橡胶浙青及其制备方法。上述专利均采用双螺杆挤出机在较高的温度下 对胶粉进行挤出造粒，然后用于对浙青进行改性。双螺杆挤出机属于密炼机范畴，在较高温 度下容易造成胶料焦烧现象，温度低时脱硫和降解效果不好，影响后续产品性能。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供一种抗低温开裂改性浙青及其制备方法。本发 明改性浙青抗疲劳开裂因子(Tsin δ小、蠕变劲度小、蠕变速率大，制备方法简单，生产效率 商。
[0007] 本发明的抗低温开裂改性浙青，以质量百分数计，包括如下组分： 基质浙青 85%-90% 橡胶颗粒 10%-15% ; 其中所述的橡胶颗粒，以质量百分比计，包括如下组分： 橡胶粉 80%-88% 增塑剂 6%-10% 有机硼活性剂 2%-5%。
[0008] 所述的基质浙青的针入度（25°C)为70-140 l/10mm，延伸度（15°C)大于150cm。
[0009] 所述的增塑剂为煤焦油、催化油浆、双戊烯、双萜烯、糠醛抽出油或减三、减四线抽 出油中的一种或几种。
[0010] 所述的有机硼活性剂为一种复合配位非离子型有机硼化合物，分子式为： R1-O-B (Dn)-OR2，式中B为的中心硼原子，O为氧原子，R1可以是2?4个碳原子的烷基，R 2 为8?22个碳原子的烷基、酰氧基，Dn为配体，选自含有2?3个碳原子的醇胺基团，碳原 子数大于3的烯烃或单环、多环芳烃。有机硼活性剂可以按照现有技术自制，也可以采用市 售产品，如青岛思维化工生产的SPE-1、SB-181。
[0011] 所述的橡胶粉为能够通过30目筛网的废轮胎橡胶粉；所述的橡胶颗粒机械薄通 后进行破碎成直径〇. 1?〇. 5cm的橡胶颗粒。
[0012] 本发明的抗低温开裂改性浙青的制备方法，包括如下内容： (1)将增塑剂加热熔化，然后加入有机硼活性剂并搅拌均匀，采用喷淋的方式对橡胶粉 进行浸油处理，然后在三辊研磨机上进行机械薄通，薄通后的橡胶片进行破碎处理，得到橡 胶颗粒。
[0013] (2)将步骤（1)的橡胶颗粒加入到熔融态的基质浙青中，混合均匀，得到抗低温开 裂改性浙青。
[0014] 其中所述的机械薄通条件为：辊距0. 5~lmm，辊温4(T70°C，薄通10(Γ150次。所述 的混合过程采用常规机械搅拌、高剪切或胶体磨等技术手段进行，优选高剪切或胶体磨。
[0015] 本发明方法中，在步骤（2)之前，优选对步骤（1)得到的橡胶颗粒进行微波活化处 理，活化处理的条件为：微波功率20(Tl000W，微波频率800?3000MHz，活化时间1(Γ60秒。
[0016] 本发明抗低温开裂改性浙青应用于浙青混合料拌合的过程如下：将低温开裂改性 浙青与石料按一定油石比在16(Tl70°C拌合6(Γ120秒，即得抗开裂浙青混合料。
[0017] 所述的油石比(浙青与石料质量比的百分数）为49Γ7%。
[0018] 所述的石料为普通石灰岩或玄武岩石料，石料级配类型AC-10或AC-13。
[0019] 与现有技术相比，本发明具有如下优点： (1)本发明选用三辊研磨机对橡胶粉进行降解和塑化，在此过程有机硼活性剂，利用活 性剂中心原子"硼"与橡胶粉(炭黑含量一般在209Γ40%)中的补强剂炭黑、白炭黑的原子性 能非常接近的特点，与分散在橡胶中的炭黑等物质结合的更加容易和牢固；橡胶颗粒加入 浙青中时，活性剂上的亲油端能够与浙青紧密结合起来，使胶粉改性浙青体系得到稳定。
[0020] (2)本发明方法中对三辊研磨机制备的橡胶颗粒进行微波活化处理，控制微波功 率及微波辐照时间，增加了橡胶粉表面的-C=O基团，即提高了有机硼活性剂与橡胶表面的 作用力，又在一定程度上破坏了橡胶粉内部网络结构，使受到挤压的颗粒内部变得膨松，有 利于橡胶颗粒在浙青中的溶胀。
[0021] (3)抗低温开裂改性浙青中温抗疲劳开裂因子(Tsin δ小。蠕变劲度小，蠕变速 率大，低温性能满足PG-34 ;抗低温开裂改性浙青粘度（135°C )小于3Pa. s，有利于泵送和施 工，改性浙青加工时间短，生产效率高，适用于工业化应用。
[0022] (4)本发明的改性浙青因具有显著的抗开裂性能，可显著改善路面因温度收缩及 温度疲劳引起的非载荷型裂缝，因此尤其适用于北方等寒冷地区。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例来进一步说明本发明的过程及效果，但以下实施例不构成对本发 明的限制。其中以下所述的百分含量为质量百分含量。
[0024] 实施例1 抗开裂浙青组合物橡胶颗粒配比如下： 30目橡胶粉 89% 糠醛抽出油 8% 有机硼界面活性剂SB-181 (青岛四维） 3% 抗裂浙青组合物比例如下： 橡胶颗粒 13% 基质浙青 87% 制备工艺过程如下： (1)将糠醛抽出油（8%)在120°C下，加热熔化，然后加入界面活性剂（3%)并搅拌均匀。 采