一种沥青路面灌缝胶及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种沥青路面灌缝胶及其制备方法。该灌封胶由相容剂、改性剂、稳定剂和基质沥青组成；所述相容剂、改性剂、稳定剂和基质沥青的质量份数比为（1~3）∶（1~3）∶（0.05~0.3）∶（4~6）。上述灌缝胶的制备方法，包括如下步骤：（1）将所述基质沥青加热至140℃~150℃，然后将所述相容剂和改性剂加入至所述基质沥青中得到混合物；然后将所述混合物升温后进行搅拌；（2）将所述混合物进行剪切；然后加入所述稳定剂后经搅拌即得所述灌缝胶。本发明制备的灌缝胶具有优异的高、低温性能和变形恢复能力，具有高的软化点、高的低温拉伸率和适当的弹性恢复率。
【专利说明】一种沥青路面灌缝胶及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种浙青路面灌缝胶及其制备方法，属于石油化工领域。 【背景技术】
[0002]石油浙青是石油经常减压蒸馏后的残留物，石油浙青具有较高的温度敏感性，高温易变软、低温易变脆，因此，浙青路面在北方地区的冬季易发生开裂，出现永久性路面裂缝。在雨季来临或冰雪融化时，水等会通过裂缝渗透到路面的基层中去，导致路面基层的破坏，大幅度损害浙青路面的使用寿命。
[0003]采用普通浙青或改性浙青对浙青路面裂缝进行修补时，浙青软化点低，高温易出现泛油及被车辆带走的现象，低温时浙青又会变脆、易脱落，难以经受路面裂缝低温扩张的应力，易发生开裂，修补使用寿命短。灌缝胶是专用于浙青路面裂缝修补的浙青材料，具有优异的高、低温性能和弹性恢复性能，能够经受裂缝伸缩带来的应变，延长修补使用寿命。
[0004]中国专利CN200810055524.5是采用水、水性胶粘剂、浙青、分散剂共聚后，经高分子水溶性树脂和橡胶胶乳改性，掺加稳定剂、增稠剂等助剂形成的一种灌封、封缝材料。浙青路面的裂缝一般在冬季产生和修补，水性灌缝材料在冬季寒冷天气施工困难；水性灌缝材料一般粘度低，不易控制灌缝材料的渗透深度；水性灌缝材料中含有大量的水，这些水通常在施工后无法挥发，留存到路面下对基层会有破坏。
[0005]中国专利申请CN201010189080.1采用10%_15%芳烃、3%_10%改性剂、1%_3%有机硫系化合物增强剂、3%_10%无机氯系化合物助溶剂、30%-60%石油树脂混合物、重交浙青10%-20%的物料配比，制备方法是先将芳烃加热至60°C~70°C，然后加入改性剂搅拌约30分钟；再逐步缓慢加入增强剂和助熔剂；最后将树脂与浙青加入，保温120°C，在搅拌的情况下保持30分钟来制备树脂型的灌缝胶。树脂类灌缝材料低温性能较差，不适用于北方寒冷气候，此专利提供的树脂型灌缝胶的物理指标为:5°C延度>30cm，软化点>70°C，弹性恢复>75%。根据国内交通部JT/T740-2009产品标准，对灌缝胶的低温性能采用低温拉伸指标，而非5°C延度指标；软化点要求>80°C ;弹性恢复要求30%~70%。此专利申请公开的制备方法流程较长，不利于工业化生产。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种优化的修补浙青路面裂缝用的浙青路面灌缝胶及其制备方法。
[0007]本发明提供的一种浙青路面灌缝胶，由相容剂、改性剂、稳定剂和基质浙青组成；所述相容剂、改性剂、稳定剂和基质浙青的质量份数比为(f 3):(广3): (0.04、.3):(4飞)。
[0008]上述的浙青路面灌缝胶中，所述相容剂、改性剂、稳定剂和基质浙青的质量份数比具体可为 1:1: 0.04: 3 或 2.3: 2.2: 0.08: 5.5。
[0009]上述的浙青路面灌缝胶中，所述相容剂可为高芳香分含量的减二线抽出油、减三线抽出油或其混合物，减二线抽出油、减三线抽出油的芳香分含量在40%~80%，如中海浙青股份有限公司生产的减三线抽出油。
[0010]上述的浙青路面灌缝胶中，所述改性剂可选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS )、橡胶粉和丁苯橡胶(SBR)中至少一种。
[0011]上述的浙青路面灌缝胶中，所述稳定剂可为无机硫、有机硫化剂与橡胶粉的混合物；所述无机硫为硫磺，所述有机硫化剂具体可为三烯丙基异三聚氰酸酯、双叔丁基过氧化二异丙基苯和二硫化四甲基秋兰姆等的一种或几种的混合物。
[0012]上述的浙青路面灌缝胶中，所述基质浙青为符合JTGF40-2004要求的道路石油浙青。
[0013]本发明还提供了上述灌缝胶的制备方法，包括如下步骤:
[0014](I)将所述基质浙青加热至140°C ~150°C，然后将所述相容剂和改性剂加入至所述基质浙青中得到混合物；然后将所述混合物升温后进行搅拌；
[0015](2)将所述混合物进行剪切；然后加入所述稳定剂后经搅拌即得所述灌缝胶。
[0016]上述的制备方法中，步骤(1)中，将所述相容剂加热至40°C~60°C后再加入至所述基质浙青中，具体可为400C、50°C或600C。
[0017]上述的制备方法中，步骤(1)中，将所述混合物升温至180°C ~20(TC后再进行搅拌，如185°C、190°C或200°C ;所述搅拌的时间为15mirT60min，具体可为30min、45min或60min。
[0018]上述的制备方法中，步骤(2)中，所述剪切的温度可为180°C ~200°C，具体可为180°C或 200°C，时间可为 30mirTl20min，具体可为 45min、90min 或 120min。
[0019]上述的制备方法中，步骤(2)中，所述搅拌的温度可为180°C ~200°C，具体可为185°C、190°C或200°C，时间可为lh~10h，具体可为3h、4h或10h。
[0020]本发明具有如下有益效果:
[0021](I)本发明灌缝胶所采用的原料均为大宗工业产品，易得且价格合理。
[0022](2)该灌缝胶制备采用搅拌溶胀-剪切分散-搅拌发育的制备流程，温度为180°C~200°C，操作简单易行。本发明灌缝胶制备没有特殊的设备及特别的方法，简单易行，适于大规模工业化生产。
[0023](3)本发明制备的灌缝胶具有优异的高、低温性能和变形恢复能力，具有高的软化点、高的低温拉伸率和适当的弹性恢复率，根据上述配方及制备方法制得的灌缝胶性能测试指标为:软化点>80°C，流动值<5mm，低温拉伸-20°C通过，弹性恢复率30%~70%，性能能够满足交通部JT/T740-2009产品规范要求。
【具体实施方式】
[0024]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0025]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0026]下述实施例中用到的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子量为10万~30万。
[0027]实施例1、制备灌缝胶
[0028]以中海浙青股份有限公司生产的ΑΗ-90浙青为原料(性质见表1)，以中海浙青股份有限公司生产的减三线抽出油为相容剂，在中海油(青岛)重质油加工工程技术研究中心有限公司(以下简称“青岛研究中心”)小试装置进行试验。
[0029]称取600g浙青、200g相容剂、200g改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与SBR、橡胶粉的混合物，质量份数比为2: I: 1)，将浙青加热至140°C，然后将改性剂和加热至40°C的相容剂加入至浙青中进行搅拌溶胀，其中搅拌溶胀的温度为190°C，时间为30min ;溶胀后对样品进行剪切，剪切温度为180°C，剪切时间为45min ;剪切后，缓慢加入8g的稳定剂(硫磺、有机硫化剂与橡胶粉的混合物，质量份数比为2: I: 1)，在190°C条件下搅拌3h，即制得灌缝胶，性质见表2。
[0030]从表2数据可以看出，采用以上配方和制备方法制备的灌缝胶的各项指标均能达到交通部JT/T740-2009产品规范要求。
[0031]实施例2、制备灌缝胶
[0032]以中海浙青股份有限公司生产的AH-70浙青为原料(性质见表1)，以中海浙青股份有限公司生产的减三线抽出油为相容剂，在青岛研究中心小试装置进行试验。
[0033]称取550g浙青、230g相容剂、220g改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与SBR、橡胶粉的混合物，质量比为2: 1.2: 0.8)，将浙青加热至150°C，然后将改性剂和加热至60°C的相容剂加入至浙青中进行搅拌溶胀，其中搅拌溶胀的温度为200°C，时间为60min ;溶胀后对样品进行剪切，剪切温度为200°C，剪切时间为120min ;剪切后，缓慢加入8g的稳定剂(硫磺、有机硫化剂与橡胶粉的混合物，质量比为2: I: 1)，在200°C条件下搅拌10h，即制得灌缝胶，性质见表2。
[0034]从表2数据可以看出，采用以上配方和制备方法制备的灌缝胶的各项指标均能达到交通部JT/T740-2009产品规范要求。
[0035]实施例3、制备 灌缝胶
[0036]以中海浙青股份有限公司生产的AH-90浙青为原料(性质见表1)，以中海浙青股份有限公司生产的减三线抽出油为相容剂，在青岛研究中心中试装置进行试验。
[0037]称取30kg浙青、IOkg相容剂、IOkg改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与SBR、胶粉的混合物，质量比为1:1: 1)，将浙青加热至150°C，然后将改性剂和加热至50°C的相容剂加入至浙青中进行搅拌溶胀，搅拌溶胀的温度为185°C，时间为45min ;溶胀后对样品进行剪切，剪切温度为180°C，剪切时间为90min ;剪切后，缓慢加入400g的稳定剂(硫磺、有机硫化剂与橡胶粉的混合物，质量比为1:1: 1)，在185°C条件下搅拌4h，制得灌缝胶，性质见表2。
[0038]从表2数据可以看出，采用以上配方和制备方法制备的灌缝胶的各项指标均能达到交通部JT/T740-2009产品规范要求。
[0039]由表2可知，根据国内交通部JT/T740-2009产品标准要求，本发明制备的灌缝胶在软化点、延度等关键指标表现出优异的性能，所有性能均能够满足JT/T740-2009标准要求。
[0040]试验检测是按照交通部JTGF40-2004参照的测试方法和JT/T740-2009的测试方法进行检测。
[0041 ] 表1实施例中所用AH-90和AH-70浙青性质
[0042]
【权利要求】
1.一种浙青路面灌缝胶，由相容剂、改性剂、稳定剂和基质浙青组成；所述相容剂、改性剂、稳定剂和基质浙青的质量份数比为(1~3): (1~3): (0.05~0.3): (4~6)。
2.根据权利要求1所述的灌缝胶，其特征在于:所述相容剂为高芳香分含量的减二线抽出油、减三线抽出油或其混合物。
3.根据权利要求1或2所述的灌缝胶，其特征在于:所述改性剂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、橡胶粉和丁苯橡胶中至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一所述的灌缝胶，其特征在于:所述稳定剂为无机硫、有机硫化剂与橡胶粉的混合物。
5.权利要求1-4中任一所述灌缝胶的制备方法，包括如下步骤: (1)将所述基质浙青加热至140°C~150°C，然后将所述相容剂和改性剂加入至所述基质浙青中得到混合物；然后将所述混合物升温后进行搅拌； (2)将所述混合物进行剪切；然后加入所述稳定剂后经搅拌即得所述灌缝胶。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:步骤(1)中，将所述相容剂加热至400C~60°C后再加入至所述基质浙青中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于:步骤(1)中，将所述混合物升温至1800C~200°C后再进行搅拌；所述搅拌的时间为15mirT60min。
8.根据权利要求5-7中任一所述的方法，其特征在于:步骤(2)中，所述剪切的温度为1800C ~200°C，时间为 30mirTl20min。
9.根据权利要求5-8中任一所述的方法，其特征在于:步骤(2)中，所述搅拌的温度为1800C ~200°C，时间为 ItTlOh。
【文档编号】C09K3/10GK103571212SQ201210262849
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2012年7月26日
【发明者】王涛, 齐邦峰, 陈松, 李福起, 李娜, 李虎 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油气开发利用公司, 中海油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司