一种化学改性沥青胶结料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于路面沥青材料技术领域，具体涉及一种化学改性沥青胶结料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着交通量的迅猛增长，以及车辆的不断重载化、大型化，对沥青路面的 路用性能提高了更为严格的要求。改性沥青现今已经大规模应用于高等级公路路面的建 设中，但目前路用改性沥青大多为以SBS为代表的聚合物改性沥青，其价格相对比较昂贵， 改性工艺比较复杂，且储存稳定性很差。聚合物改性剂与沥青存在着分子量和化学结构的 巨大差异，相容性较差，属于热力学不相容体系，因此需要采用特殊的加工设备，如胶体磨 和高速剪切机，将聚合物打碎，从而使其均匀分散到沥青中。改性剂颗粒与沥青之间相互 吸附，二者之间的界面产生交联作用，从而改变了沥青的胶体结构，沥青宏观性能得到改 善。在未来很长一段时间内，聚合物改性沥青在我国路面工程中的应用仍具有很大的发展 空间。但是目前聚合物改性沥青普遍存在以下三个方面问题：（1)聚合物改性剂价格较高， 目前市场上SBS改性剂价格高达每吨28000元，且掺量一般要达到3wt. %以上才能发挥效 果，因此聚合物改性剂没有价格优势；（2)改性工艺比较复杂，需要借助胶体磨等专业机械 设备，对操作人员的技术水平要求也较高，这无疑增加了工程成本；（3)由于聚合物改性沥 青属于物理改性，易发生离析现象，因此储存稳定性较差，不利于远距离运输和工程施工。
[0003] 这三个方面问题制约了聚合物改性沥青在我国的推广和应用，尤其是储存稳定性 差的问题在尤为突出。鉴于此，国内外研究人员一直致力于反应性化学改性沥青的研究，以 期改善沥青的技术性能，并彻底解决聚合物改性沥青离析问题。
[0004] 化学改性沥青由于改性剂与沥青中的活性官能团之间发生了交联、接枝反应，生 成了新的化学键或化学基团，能够改变沥青的活性、分子链形式及沥青的分子量等，从而从 根本上改变沥青的技术性能。目前，国外对于化学改性沥青的研究已经非常成熟，已经有成 品的预混型化学改性沥青投入市场，且实际工程应用已经很多，取得了良好的路用效果，但 是其专利技术被严格垄断和保密。而国内在化学改性沥青研究方面仍处于空白，实际工程 应用更是几乎没有。因此，化学改性沥青在国内发展前景十分广阔，在将来有可能取代传统 的聚合物改性沥青，主导改性沥青未来的发展方向。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种化学改性 沥青胶结料，该化学改性沥青胶结料的生产工艺简单、生产成本相对较低且热储存稳定性 好。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种化学改性沥青胶结料，其特 征在于，由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，RET沥青改性剂0. 8~1. 8份，多聚磷 酸0. 2~0. 4份。
[0007] 上述的一种化学改性沥青胶结料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：基质沥 青100份，RET沥青改性剂1~1. 8份，多聚磷酸0. 2~0. 3份。
[0008] 上述的一种化学改性沥青胶结料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：基质沥 青100份，RET沥青改性剂1. 2份，多聚磷酸0. 2份。
[0009] 另外，本发明还提供了一种制备上述化学改性沥青胶结料的方法，其特征在于，该 方法为：将基质沥青加热至175°C~185°C，然后在加入速度为10g/min~15g/min的条 件下将RET沥青改性剂加入到基质沥青中搅拌40min~60min，再加入多聚磷酸继续搅拌 30min~40min，得到化学改性沥青胶结料。
[0010] 上述的方法，其特征在于，所述多聚磷酸的质量百分比浓度以1^04计为110%。
[0011] 上述的方法，其特征在于，所述基质沥青为70#沥青。
[0012] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0013] 1、本发明采用的RET沥青改性剂称为反应型三元共聚物，属于热塑性聚合物，是 由乙烯主链与两种共聚物单体聚合而成的化学弹性体，其特有的化学基团可以与基质沥青 发生化学反应，形成新的稳定的化学键或活性基团，从而达到永久改性沥青的效果，由于发 生了化学反应，本发明的化学改性沥青胶结料的热储存稳定性较好，解决了传统聚合物改 性沥青由于储存时间过长而产生离析现象的缺陷。
[0014] 2、本发明化学改性沥青胶结料中由于加入了多聚磷酸，能够起到催化改性的作 用，显著改善基质沥青因长时间放置而产生的离析现象，提高基质沥青的高温稳定性、热储 存稳定性和抗老化性。
[0015] 3、本发明化学改性沥青胶结料的制备工艺简单，仅仅需要将RET沥青改性剂颗粒 和多聚磷酸先后加入到基质沥青中搅拌均匀即可，而传统的SBS、SBR聚合物改性沥青胶结 料制备时需要使用胶体磨等专用的改性设备，改性工艺复杂，设备资金投入较大，不利于改 性沥青的大批量生产。
[0016] 4、本发明中RET沥青改性剂的市场售价约为41000元/吨，SBS沥青改性剂的市场 售价约为20000元/吨，但在制备改性沥青胶结料时，RET沥青改性剂的掺量仅为基质沥青 质量的0.8%~1.8%，远少于SBS沥青改性剂的掺量（基质沥青质量的3%~5%)，所以， 与传统的SBS聚合物改性沥青胶结料相比，本发明化学改性沥青胶结料具有良好的性价比 优势。
[0017] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0018] 图1为采用本发明实施例1沥青胶结料改性的沥青混合料、基质沥青混合料、采用 对比例1改性的沥青混合料、SBS改性沥青混合料的车辙深度随加载次数的对比变化曲线。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1
[0020] 本实施例化学改性沥青胶结料由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，RET沥 青改性剂1. 2份，多聚磷酸0. 2份；所述基质沥青优选为70#沥青，所述RET沥青改性剂优 选美国杜邦公司生产的RET沥青改性剂，所述多聚磷酸优选质量百分比浓度以H3P04计为 110%的多聚磷酸。
[0021] 本实施例制备化学改性沥青胶结料的方法为：将基质沥青加热至175°C，然后在 加入速度为l〇g/min的条件下将RET沥青改性剂加入到基质沥青中搅拌60min，再加入多聚 磷酸继续搅拌40min，得到化学改性沥青胶结料。
[0022] 对比例1
[0023] 本对比例化学改性沥青胶结料由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，RET沥 青改性剂1. 4份；所述基质沥青优选为70#沥青，所述RET沥青改性剂优选美国杜邦公司生 产的RET沥青改性剂。
[0024] 本对比例制备化学改性沥青胶结料的方法为：将基质沥青加热至175°C，然后在 加入速度为l〇g/min的条件下将RET沥青改性剂加入到基质沥青中搅拌60min，得到化学改 性沥青胶结料。
[0025] 实施例2
[0026] 本实施例化学改性沥青胶结料由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，RET沥 青改性剂1份，多聚磷酸〇. 2份；所述基质沥青优选为70#沥青，所述RET沥青改性剂优选美 国杜邦公司生产的RET沥青改性剂，所述多聚磷酸优选质量百分比浓度以H3P04计为110% 的多聚磷酸。
[0027] 本实施例制备化学改性沥青胶结料的方法为：将基质沥青加热至185°C，然后在 加入速度为l〇g/min的条件下将RET沥青改性剂加入到基质沥青中搅拌40min，再加入多聚 磷酸继续搅拌30min，得到化学改性沥青胶结料。
[0028] 实施例3
[0029] 本实施例化学改性沥青胶结料由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，RET沥 青改性剂1. 8份，多聚磷酸0. 3份；所述基质沥青优选为70#沥青，所述RET沥青改性剂优 选美国杜邦公司生产的RET沥青改性剂，所述多聚磷酸优选质量百分比浓度以H3P04计为 110%的多聚磷酸。
[0030] 本实施例制备化学改性沥青胶结料的方法为：将基质沥青加热至180°C，然后在 加入速度为12g/min的条件下将RET沥青改性剂加入到基质沥青中搅拌50min，再加入多聚 磷酸继续搅拌35min，得到化学改性沥青胶结料。
[0031] 实施例4
[0032] 本实施例化学改性沥青胶结料由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，RET沥 青改性剂1. 4份，多聚磷酸0. 25份；所述基质沥青优选为70#沥青，所述RET沥青改性剂 优选美国杜邦公司生产的RET沥青改性剂，所述多聚磷酸优选质量百分比浓度以H3P04计为 110%的多聚磷酸。
[0033] 本实施例制备化学改性沥青胶结料的方法为：将基质沥青加热至180°C，然后在 加入速度为15g/min的条件下将RET沥青改性剂加入到基质沥青中搅拌40min，再加入多聚 磷酸继续搅拌35min，得到化学改性沥青胶结料。
[0034] 实施例5
[0035] 本实