本發(fā)明專利技術提供了一種環(huán)氧橡膠復合改性瀝青及其制備方法，包括以下重量份的組份：10?70份環(huán)氧樹脂、5?20份橡膠粉、30?90份瀝青、0?10份調節(jié)油、1?5份降粘劑、0.1?0.5份復合穩(wěn)定劑。本發(fā)明專利技術具有剛度可調、施工過程中粘度低、服役條件下具有高黏高彈特性、高溫穩(wěn)定性好、高耐久性、節(jié)能環(huán)保的顯著技術特征。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
環(huán)氧橡膠復合改性瀝青及其制備方法
本專利技術涉及道路工程橋面鋪裝
，具體地，涉及一種環(huán)氧橡膠復合改性瀝青及其制備方法。
技術介紹
鋼橋面鋪裝鋪設于橋梁鋼制面板之上，對鋼橋面起到保護作用，供車輛安全舒適行駛，主要由保護層和磨耗層以及界面功能層(防腐層、防水粘結層、粘層等)組成。其中，保護層的主要作用是與防水黏結層等一起組成防水體系，避免橋面鋪裝表面雨水滲入到鋼面板，腐蝕鋼面板，同時提供承載路面載荷的作用。這就要求保護層具有密實不透水和優(yōu)良的力學性能以及抗疲勞抗開裂等耐久性能。鋼橋面保護層一般采用澆注式瀝青混合料、環(huán)氧瀝青混合料或者改性瀝青混合料。其中，澆注式瀝青混合料常用改性瀝青分為三類：1.聚合物改性瀝青；2.聚合物改性瀝青與天然瀝青復合改性瀝青；3.道路石油瀝青與天然瀝青復合改性瀝青。為增加澆注式瀝青混合料的高溫性能，常在瀝青中摻入湖瀝青等天然瀝青。天然瀝青雖然有耐老化、高溫穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但其常溫、低溫下的脆性限制了其在鋼橋面鋪裝中的應用。與此同時，由于鋼橋面板的整體剛度和橋面鋪裝層的剛度存在差異性，在交通載荷的作用下發(fā)生的變形不協(xié)調，這就造成了鋼橋面板和鋪裝層之間的界面極易發(fā)生脫層、推移等病害。除了增加界面粘結強度之外，還可以通過調控鋪裝層剛度，減少其與鋼橋面板剛度的差異性來實現(xiàn)鋼橋面鋪裝材料的高耐久性。環(huán)氧樹脂是一種脆硬性的聚合物材料，其模量可達GPa水平，而普通瀝青混合料的彈性模量要低一個數(shù)量級，只有數(shù)千兆帕左右，為了使鋪裝層材料的剛度和正交異性鋼橋面板的剛度相匹配，可采用將環(huán)氧樹脂和瀝青進行復合改性的方式來調控橋面鋪裝層的模量。另一方面，一般的環(huán)氧復合瀝青雖然具有很高的模量，優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性，但是其柔韌性欠缺，在寒冷氣候條件下，極易發(fā)生脆裂破壞。而廢舊輪胎橡膠粉具有優(yōu)異的高低溫彈性性能，同時具有顯著增加瀝青粘度的作用，也就是說膠粉改性瀝青具有優(yōu)異的高黏高彈性能。鋼橋面鋪裝材料的極端服役最高溫度可達65℃～68℃,故膠粉改性瀝青可滿足鋼橋面服役性能的需求。與此同時，膠粉的摻入可以有效平衡環(huán)氧樹脂和瀝青材料之間的相分散狀態(tài)，通過組分調節(jié)和制備工藝的優(yōu)化可以形成均勻的環(huán)氧-膠粉-瀝青三元微觀相結構，進而可以顯著提升鋼橋面鋪裝材料的力學性能及耐久性。基于以上專利技術構思，本申請采用環(huán)氧樹脂主劑及固化劑、廢舊輪胎橡膠粉作為改性劑，摻入到石油瀝青中，配合復合穩(wěn)定劑、調節(jié)油和降粘劑等助劑，通過大量實驗室試驗研究，制備高性能高耐久的澆注式鋼橋面鋪裝膠結料。現(xiàn)有技術中未見報道采用環(huán)氧樹脂、橡膠粉與石油瀝青進行復配而制備出高性能高耐久的均相鋼橋面澆注式復合材料。澆注式瀝青混合料常用改性瀝青分為三類：1.聚合物改性瀝青；2.聚合物改性瀝青與天然瀝青復合改性瀝青；3.道路石油瀝青與天然瀝青復合改性瀝青。專利文獻為CN111170678A的專利技術專利公開了一種聚氨酯為結合料的澆筑式混凝土及其制備方法。其膠結料為單一的聚氨酯材料，通過對礦料進行篩分，對澆注式混凝土進行級配設計；根據(jù)改進的馬歇爾設計方法確定其膠石比；取集料碎石以及聚氨酯膠按照配合比拌和,進行劉埃爾流動度試驗；根據(jù)劈裂強度確定溫度及養(yǎng)護周期；到達步驟四確定的養(yǎng)護時間后,對試件進行高溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性測試。該技術文件的優(yōu)勢在于施工方便、冷拌冷鋪無污染，但是缺點在于施工過程中極易產生氣泡，不僅可以降低澆注式混凝土的強度，同時相互連通的微小孔隙增加了雨水直接接觸鋼橋面板的風險。專利文獻為CN110499034A的專利技術專利公開了一種澆筑式瀝青混凝土專用改性瀝青,其特征在于：其原料配方包括下述質量份數(shù)的組分：瀝青100份、SBS嵌段共聚物(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯)2-15份、硬質瀝青2-15份以及增韌劑1-10份。該專利技術的澆筑式瀝青混凝土專用改性瀝青可達到或超過常用的澆筑式瀝青的軟化點,表明具有較好的高溫穩(wěn)定性能；同時比普通的澆筑式改性瀝青具有較好的低溫抗裂性能；采用特殊的制備方法,該種改性瀝青具有非常高的存貯穩(wěn)定性,在高溫下不易產生離析結皮現(xiàn)象。該技術專利技術屬于常規(guī)澆注式瀝青混合類型2所述聚合物改性瀝青與天然瀝青復合改性瀝青技術范疇，雖然一定程度上可以改善現(xiàn)有石油瀝青與天然瀝青復合改性瀝青的高低溫性能，但是不具有彈性模量可調功能，在服役條件下也不具有高彈高黏特性。
技術實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種環(huán)氧橡膠復合改性瀝青。根據(jù)本專利技術提供的一種環(huán)氧橡膠復合改性瀝青，包括以下重量份的組份：10-70份環(huán)氧樹脂、5-20份橡膠粉、30-90份瀝青、0-10份調節(jié)油、1-5份降粘劑、0.1-0.5份復合穩(wěn)定劑。優(yōu)選地，環(huán)氧樹脂的主劑與固化劑質量比為65～90:10～35。優(yōu)選地，所述調節(jié)油的重量份不為0份時，所述調節(jié)油采用橡膠油、糠醛抽出油、廢機油、生物質瀝青、重質礦物油中的一種或者幾種按任意比例的混合物。優(yōu)選地，所述降粘劑由有機酸0-10份、EVA0-10份、聚己二酸乙二醇酯1-10份、表面活性劑1-10份，合成石蠟10-85份組成。優(yōu)選地，所述復合穩(wěn)定劑由有機硫20-60份，聚乙烯醇5-15份，硬脂酰苯甲酰甲烷5-15份，納米氧化鋅7-10份，消泡劑0.1-0.5份組成。根據(jù)本專利技術提供的一種基于上述的環(huán)氧橡膠復合改性瀝青的制備方法，包括如下步驟：步驟一：按照10-70份環(huán)氧樹脂、5-20份橡膠粉、30-90份瀝青、0-10份調節(jié)油、1-5份降粘劑、0.1-0.5份復合穩(wěn)定劑的質量比稱取備用；步驟二，將瀝青加熱到170-190℃，環(huán)氧樹脂主劑和固化劑分別加熱到60-70℃，將環(huán)氧樹脂主劑加入到瀝青中，采用攪拌器在溫度170-190℃下攪拌60-120s，攪拌速率為500-1500轉/分鐘，得到混合物1；步驟三，將調節(jié)油、降粘劑、干燥的橡膠粉分別加入到所述混合物1中，保持溫度在170-190℃之間，攪拌速率為500-1500轉/分鐘，添加完畢之后攪拌45-120分鐘，得到混合物2；步驟四，在混合物2中，添加環(huán)氧樹脂固化劑，攪拌溫度保持在170-190℃之間，攪拌速率為500-1500轉/分鐘，攪拌反應時間60-120s，加入復合穩(wěn)定劑，在溫度170-190℃之間，攪拌速率為500-1500轉/分鐘的條件下攪拌5-10分鐘，得到環(huán)氧橡膠復合改性瀝青。優(yōu)選地，步驟一中，稱取60份瀝青，30份環(huán)氧樹脂主劑，10份環(huán)氧樹脂固化劑。優(yōu)選地，步驟二中，瀝青加熱到180℃，環(huán)氧樹脂主劑和固化劑加熱到65℃，采用攪拌器在溫度180℃的條件下攪拌90s，攪拌速率為1000轉/分鐘。優(yōu)選地，步驟三中，將5份調節(jié)油、3份降粘劑、10份干燥的橡膠粉分別加入到混合物1中，保持溫度在180℃，攪拌速率為1000轉/分鐘，添加完畢之后攪拌60分鐘。優(yōu)選地，步驟四中，加入10份固化劑，攪拌溫度保持在180℃之間，攪拌速率為1000轉/分鐘，攪拌反應時間90s，加入0.2份復合穩(wěn)定劑，在溫度180℃，攪拌速率為1000轉/分鐘的條件下，攪拌10分鐘。與現(xiàn)有技本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種環(huán)氧橡膠復合改性瀝青，其特征在于，包括以下重量份的組份：10-70份環(huán)氧樹脂、5-20份橡膠粉、30-90份瀝青、0-10份調節(jié)油、1-5份降粘劑、0.1-0.5份復合穩(wěn)定劑。/n
【技術特征摘要】
1.一種環(huán)氧橡膠復合改性瀝青，其特征在于，包括以下重量份的組份：10-70份環(huán)氧樹脂、5-20份橡膠粉、30-90份瀝青、0-10份調節(jié)油、1-5份降粘劑、0.1-0.5份復合穩(wěn)定劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧橡膠復合改性瀝青，其特征在于，環(huán)氧樹脂的主劑與固化劑質量比為65～90:10～35。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧橡膠復合改性瀝青，其特征在于，所述調節(jié)油的重量份不為0份時，調節(jié)油采用橡膠油、糠醛抽出油、廢機油、生物質瀝青、重質礦物油中的一種或者幾種按任意比例的混合物。
4.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧橡膠復合改性瀝青，其特征在于，所述降粘劑由有機酸0-10份、EVA0-10份、聚己二酸乙二醇酯1-10份、表面活性劑1-10份，合成石蠟10-85份組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧橡膠復合改性瀝青，其特征在于，所述復合穩(wěn)定劑由有機硫20-60份，聚乙烯醇5-15份，硬脂酰苯甲酰甲烷5-15份，納米氧化鋅7-10份，消泡劑0.1-0.5份組成。
6.一種基于權利要求1-5任一項所述的環(huán)氧橡膠復合改性瀝青的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一：按照10-70份環(huán)氧樹脂、5-20份橡膠粉、30-90份瀝青、0-10份調節(jié)油、1-5份降粘劑、0.1-0.5份復合穩(wěn)定劑的質量比稱取備用；
步驟二，將瀝青加熱到170-190℃，環(huán)氧樹脂主劑和固化劑分別加熱到60-70℃，將環(huán)氧樹脂主劑加入到瀝青中，采用攪拌器在溫度170-190℃下攪拌60-120s，攪拌速率為500-...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：丁愛民，夏咸明，顧軍華，蔣傳華，呂以偉，
申請(專利權)人：江陰泰富瀝青有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32
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