一種高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種以SBS和廢舊膠粉為改性劑制備改性瀝青的方法，該方法采取物理化學相結(jié)合的技術，通過用偶聯(lián)劑對改性劑表面進行化學處理，使得SBS與廢膠粉之間產(chǎn)生偶聯(lián)作用，在EVA的協(xié)同作用下，通過擠塑造粒獲得了廢膠粉/SBS/EVA共混顆粒。將共混顆粒加入瀝青中，通過剪切分散，在交聯(lián)劑和抗老化劑的協(xié)同作用下，獲得了具有優(yōu)異的高低溫性能、抗老化性能、高彈性恢復、高60℃動力粘度和耐高溫儲存的改性瀝青，該改性瀝青產(chǎn)品適用于排水路面、鋼橋面鋪筑和舊路面改造應力吸收層中，該方法使用的生產(chǎn)原料來源廣泛，在現(xiàn)有的SBS改性瀝青裝置上可以生產(chǎn)，無需新的設備投資，適合于工廠化生產(chǎn)和長距離運輸。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青及其制備方法
本專利技術涉及一種道路改性瀝青及其制備方法，是一種高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青及其制備方法。
技術介紹
截止十二五末，我國公路網(wǎng)已基本形成，已建高速公路及城市道路將相繼進入維修養(yǎng)護期，期間將有大量的舊路面面臨改造，在舊路面加鋪瀝青層是一種主要的舊路改造手段，我國90％的高速公路為半剛性基層路面，開裂是目前半剛性基層路面主要病害之一，通常認為開裂是由反射裂縫引起。實踐證明，在道路面層與舊路面層中間鋪設應力吸收層能吸收和分散應力、防止裂縫反射到面層，不僅能有效緩解反射裂縫的發(fā)生，還可以防止雨水滲入基層，延長瀝青路面的使用壽命。應力吸收層兼有防水粘結(jié)、延緩反射裂縫的產(chǎn)生等特殊功能，這就要求用于應力吸收層的瀝青結(jié)合料具有優(yōu)良的高低溫抗變形能力、較好的彈性恢復能力、與石料較好的粘結(jié)性能，由于它要承受荷載應力和溫度應力的反復作用，因此要求其常溫時還具有良好的抗疲勞性能。普通的改性瀝青不能夠滿足其指標要求，需要針對其性能開發(fā)特殊的瀝青結(jié)合料。這種特殊的瀝青結(jié)合料被稱為高粘高彈改性瀝青，生產(chǎn)方法大致有四種，第一是利用日本的高粘改性劑TPS進行改性，所得改性瀝青具有60℃粘度大的特點，被廣泛應用于鋼橋面鋪筑上，然而這種改性劑價格昂貴，價格在4萬元/噸，加入量在12％以上，改性瀝青綜合成本約1萬元/噸，國內(nèi)普通SBS改性瀝青市場價格為5000-6000元/噸，因此難以推廣應用。第二是為了能夠替代價格高昂的TPS改性劑，國內(nèi)應用較多的是采用高含量SBS改性的方式，這種方法雖然能夠降低成本，但是由于SBS添加量要達到6％以上，為了調(diào)節(jié)粘度還要加入不低于3％的昂貴樹脂，這種改性瀝青的成本仍然比普通SBS改性瀝青高50％左右，所以推廣應用的可能性較小。第三是廢橡膠粉改性瀝青，相比以上幾種方法，生產(chǎn)成本雖然大幅降低，但廢橡膠粉改性瀝青的質(zhì)量控制難度相對較大，且多為現(xiàn)場改性，由于廢橡膠瀝青的粘度較大，施工的難度也相對較高。第四是廢橡膠粉/SBS復合改性瀝青，這種復合改性瀝青在SBS與廢膠粉的協(xié)同作用下，高溫性能優(yōu)于普通SBS改性瀝青，低溫性能與普通SBS改性瀝青相當，且彈性恢復能力強，特別適合用于應力吸收層粘結(jié)層當中，利用廢舊膠粉作為改性劑也可以解決“黑色污染”問題，是目前研究的熱點，其技術難點是復合改性劑在基質(zhì)瀝青中的相容穩(wěn)定性。以上四種方法中，用SBS/廢膠粉復合改性制備高粘高彈改性瀝青，不但可以解決廢舊橡膠輪胎污染的問題，而且它與SBS復配使用可以降低改性瀝青的成本，同時有可以有效提高改性瀝青的性能，從使用性能和成本因素綜合分析都是較合理的選擇。SBS/廢橡膠粉復合改性制備高粘高彈改性瀝青可歸納為四種工藝：(1)SBS、廢膠粉和其它添加劑分步剪切法。如CN102766338A依次加入SBS、活化廢膠粉剪切，加樹脂及穩(wěn)定劑攪拌得到一種道路用寬溫域改性瀝青，使用溫度范圍可達到100℃以上，該方法需對廢膠粉進行活化處理，反應時間需要達到5-10h。CN102061100A先加硫化橡膠粉攪拌得混合物A，加SBS攪拌得混合物B，剪切、反應得成品，該方法需對橡膠粉進行硫化處理，且加SBS時需將混合物A升至250℃，如此高的反應溫度易引起聚合物降解和基質(zhì)瀝青老化。CN103849153A先加廢橡膠粉剪切至無明顯顆粒，再加SBS剪切至無明顯顆粒，最后加入粘度調(diào)節(jié)劑制得高粘高彈改性瀝青，所得高粘高彈改性瀝青，具有良好的高溫穩(wěn)定性，同時彈性恢復能力強，具有良好的低溫抗裂性，生產(chǎn)過程中三種添加劑須分別攪拌循環(huán)剪切至無明顯顆粒，然后再加入穩(wěn)定劑攪拌反應得到成品，生產(chǎn)工序復雜。類似技術還有CN103408956A、CN3232712A、CN104098918A、CN103013145A、CN101560332A、CN101629405。(2)先加SBS剪切研磨，接著加增粘劑及增容劑，多次研磨先得高粘度改性瀝青，最后再加廢橡膠粉制得高粘高彈改性瀝青，如CN101629405，該方法對所使用的廢橡膠粉需進行活化處理，使其應用不具備廣泛性。(3)將SBS與廢橡膠粉先進行擠塑造粒，得到復合改性劑，再將復合改性劑加入瀝青中剪切分散，得到高粘高彈改性瀝青，如CN103819918A，這種方法所使用的廢橡膠粉通常需要先進行脫硫處理，一方面增加了成本，另一方面由于膠粉經(jīng)過脫硫降解后，交聯(lián)結(jié)構(gòu)被破壞，所得改性瀝青的低溫延度較小，且對基質(zhì)瀝青有特殊限制，不適宜推廣應用。(4)將SBS與廢膠粉首先研磨成粉末，得到SBS粉末和膠粉，然后將兩者加入擠出機中，造粒得到固態(tài)狀的SBS/膠粉共混物，然后再將共混物加入到已剪切分散好的SBS改性瀝青中，混合攪拌得到儲存穩(wěn)定的復合改性瀝青，如CN103146206A，這種通過將SBS與廢膠粉擠塑造粒的方法雖能夠提高改性瀝青的穩(wěn)定性，但這種擠塑僅僅是一種物理作用，兩者之間的范德華力較弱，改性瀝青在高溫條件下不宜長期儲存。因此，開發(fā)一種低成本、高性能、耐儲存和宜推廣應用的高粘高彈改性瀝青制備方法十分緊迫。
技術實現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術的各種缺陷，本專利技術的目的在于提供一種低成本、高性能、耐儲存和宜推廣應用的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青及其制備方法。本專利技術的上述目的是這樣實現(xiàn)的，一種高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，該高粘高彈改性瀝青按重量計由以下組分組成：基質(zhì)瀝青：100份，廢橡膠粉：6-15份，SBS：3.5-6份，EVA：1-3份，偶聯(lián)劑：0.5-3份，相容劑：0.5-2份，交聯(lián)劑：0.2-0.6份，抗老化劑：0.5-1.5份。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為70號A級瀝青或90號A級瀝青，其25℃針入度為70-100dmm。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述廢橡膠粉優(yōu)選為回收的廢舊輪胎在常溫粉碎并去除鋼絲和纖維后制成的粉末狀物質(zhì)，其目數(shù)優(yōu)選為40目-80目。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述SBS優(yōu)選為線性結(jié)構(gòu)，其中苯乙烯與丁二烯的嵌段比優(yōu)選為3/7，SBS的重均分子量優(yōu)選為8-12萬。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述EVA中醋酸乙烯的含量優(yōu)選為15wt％～30wt％，熔融指數(shù)優(yōu)選為120-180g/10min。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述相容劑優(yōu)選為由催化裂化油漿抽出油、焦化蠟油抽出油、煉油廠中由溶劑抽提工藝獲得的減四線抽出油和溶劑脫瀝青所得輕脫油抽出油所組成群組中的至少一種，其芳烴含量最好大于45％，閃點最好大于235℃。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述偶聯(lián)劑優(yōu)選為鋁-鋯偶聯(lián)劑和/或鋁鈦復合偶聯(lián)劑。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述交聯(lián)劑優(yōu)選為由硫、磷酸、多聚磷酸、焦磷酸、過氧化苯甲酰和氧化鋅所組成群組中的至少一種。本專利技術所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其中，所述抗老化劑優(yōu)選為N-苯基-β-萘胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉或丙酮分別與二苯胺形成的低溫縮合物中的至少一種。本專利技術還提供一種高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青的制備方法，其是上述高粘高彈改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：S1：將6本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，該高粘高彈改性瀝青按重量計由以下組分組成：基質(zhì)瀝青：100份，廢橡膠粉：6?15份，SBS：3.5?6份，EVA：1?3份，偶聯(lián)劑：0.5?3份，相容劑：0.5?2份，交聯(lián)劑：0.2?0.6份，抗老化劑：0.5?1.5份。

【技術特征摘要】
1.一種高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，該高粘高彈改性瀝青按重量計由以下組分組成：基質(zhì)瀝青：100份，廢橡膠粉：6-15份，SBS：3.5-6份，EVA：1-3份，偶聯(lián)劑：0.5-3份，相容劑：0.5-2份，交聯(lián)劑：0.2-0.6份，抗老化劑：0.5-1.5份。2.根據(jù)權利要求1所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，所述基質(zhì)瀝青為70號A級瀝青或90號A級瀝青，其25℃針入度為70-100dmm。3.根據(jù)權利要求1所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，所述廢橡膠粉為回收的廢舊輪胎在常溫粉碎并去除鋼絲和纖維后制成的粉末狀物質(zhì)，其目數(shù)為40目-80目。4.根據(jù)權利要求1所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，所述SBS為線性結(jié)構(gòu)，其中苯乙烯與丁二烯的嵌段比為3/7，SBS的重均分子量為8-12萬。5.根據(jù)權利要求1所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，所述EVA中醋酸乙烯的含量為15wt％～30wt％，熔融指數(shù)為120-180g/10min。6.根據(jù)權利要求1所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，所述相容劑為由催化裂化油漿抽出油、焦化蠟油抽出油、煉油廠中由溶劑抽提工藝獲得的減四線抽出油和溶劑脫瀝青所得輕脫油抽出油所組成群組中的至少一種，其芳烴含量大于45％，閃點大于235℃。7.根據(jù)權利要求1所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為鋁-鋯偶聯(lián)劑和/或鋁鈦復合偶聯(lián)劑。8.根據(jù)權利要求1所述的高溫耐儲存高粘高彈改性瀝青，其特征在于，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：毛三鵬，熊良銓，藺習雄，張艷莉，楊克紅，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11