一种高等级公路改性沥青的制备方法技术

本发明专利技术提供一种高等级公路改性沥青的制备方法。其特征在于：将70～90wt％的石油沥青搅拌升温至170～180℃，然后外加1～5wt％SBS、5～25wt％的改性轮胎胶粉和0.1～0.5wt％的稳定剂，且各种物质比例之和为100wt％；并在3000～4000rpm/min转速下混合1～3小时，然后在发育罐搅拌并保温2～8小时，放置于存储罐内；本发明专利技术制得的改性沥青粘度值在135～150℃温度范围内，处于水平增长，流变性能较好，利于增加拌合时快速覆盖碎石料颗粒表面，可以降低生产沥青碎石混合料的热拌温度30～40℃，缩短加工时间，有利于筑路作业及节能环保；同时，改性沥青体系热稳定性好，可保证在液态储运期间性质不变，能够显著提升公路改性沥青的储存稳定性及耐老化性能。

【技术实现步骤摘要】

一种高等级公路改性沥青的制备方法属于交通领域。
技术介绍
随着公路交通运输的快速发展，公路上汽车负载大幅度增加，行驶频度增加，对于公路路面提出更高的要求，尤其是需要大量的高等级公路路面。因而，修筑高等级公路的路面时，需要更加注重路面材料的抗车辙能力、抗剪切变形能力和耐久性，对改性沥青材料的要求也越来越高。废旧轮胎胶粉资源丰富、价格低廉、加工工艺简单，不但可以提高沥青的弹性，而且能够改善沥青的高低温性能，同时既能够处理掉大量废旧橡胶，又不污染环境，还能实现废旧橡胶的再生利用。因此，胶粉改性沥青越来越受到公路系统的广泛应用。然而，由于轮胎胶粉与沥青之间存在较大的界面张力，导致轮胎胶粉在沥青中的溶胀度低，从而限制了轮胎胶粉在沥青改性中的应用。虽然在胶粉改性沥青过程中，胶粉会通过吸收沥青中的轻质组分而与沥青结合，但是胶粉在改性沥青过程中仍以微小颗粒分散在沥青体系中，不能形成网络结构，形成的改性沥青属于非均相体系。因此，要制备存储稳定性好、性能优良的高等级公路用改性沥青，必须采用一定的方法对轮胎胶粉进行改性，降低轮胎胶粉与沥青之间的界面张力，从而提高改性沥青的质量均一稳定性，改善轮胎胶粉改性沥青的路用性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种改性轮胎胶粉，并应用于高等级公路改性沥青，使公路用改性沥青的各项路用性能得到显著改善。主要创新如下：①首次采用机械力化学方法对轮胎胶粉进行活化改性，能够显著提升改性胶粉与基质沥青的溶胀速率，提高胶粉改性沥青的质量稳定性，并且该方法简单可行，低碳环保，效果显著。改性机理：在机械力化学改性工艺中，化学助剂作为一种活化剂与轮胎胶粉通过机械加工的方法进行化学反应，使轮胎胶粉表面生成新的活性基团，降低其与基质沥青的界面张力，促进其与基质沥青的溶胀速率，从而达到对轮胎胶粉活化改性的目的。②首次将活化改性轮胎胶粉引入道路用改性沥青，优化改性沥青混合料的配制工艺，节约生产能耗，改善改性沥青混合料的路用性能。作用机理：在活化轮胎胶粉改性沥青过程中，由于减小改性胶粉与基质沥青的界面张力，促进改性胶粉在基质沥青中的溶胀度，从而缩短改性沥青料的配制时间，降低配制搅拌温度及电流，降低生产能耗，同时改善改性沥青料的均一稳定性及路用性能。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：将70～90wt％的石油沥青搅拌升温至170～180℃，然后外加1～5wt％SBS、5～25wt％的改性轮胎胶粉和0.1～0.5wt％的稳定剂，且各种物质比例之和为100wt％；并在3000～4000rpm/min转速下混合1～3小时，然后在发育罐搅拌并保温2～8小时，放置于存储罐内。进一步，所述胶粉为900mm以上载重轮胎经粉碎加工处理而得到的10～120目粉末状橡胶材料。得到粉末状橡胶材料性能较好且稳定。所述改性轮胎胶粉为：先将化学助剂喷洒10～120目轮胎胶粉表面，然后经开炼机反复研磨而制得。化学助剂加入量为轮胎胶粉的5～20wt％。所述开炼机在常温、常压下运行，辊压运转速度为30～50r/min，辊压时间为5～10min。所述化学助剂为下列物质中的一种或它们的混合物：1－二乙氧基丙烷、1，1－二甲氧基甲烷、2，2－二甲氧基丙烷、异辛烷、甲基异丙酮、甲基四氢呋喃、石油醚、三氯乙酸。进一步，所述石油沥青为标号70#或90#沥青。进一步，所述稳定剂的制备方法：将10～80wt％(稳定剂总量占比)粒径小于100目的硫磺、10～80wt％粒径小于100目的噻唑类(二硫醇基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑)和10～80wt％粒径小于100目的硬脂酰胺类化合物加入混合装置，然后在50～90℃条件下研磨混合1～2小时即可。进一步，所述的公路用改性沥青在制备公路复合改性沥青混合料中的应用。有益效果本专利技术制得的改性沥青粘度值在135～150℃温度范围内，处于水平增长，流变性能较好，利于增加拌合时快速覆盖碎石料颗粒表面，可以降低生产沥青碎石混合料的热拌温度30～40℃，缩短加工时间，有利于筑路作业及节能环保；同时，改性沥青体系热稳定性好，可保证在液态储运期间性质不变，能够显著提升公路改性沥青的储存稳定性及耐老化性能，可广泛应用于高等级公路工程建设，具有突出的社会效益和经济效益。①轮胎胶粉活化改性方法：首创以化学助剂与轮胎胶粉预混，后经开炼机反复辊压处理，从而制备具有优异性能的改性轮胎胶粉。②首次将改性轮胎胶粉用于道路改性沥青混合料：优化道路改性沥青混合料配制工艺，缩短配料时间，降低配料温度和搅拌电流，提升改性沥青混合料的路用性能。附图说明图1是实施一的轮胎胶粉活化前后改性沥青DMA分析，其中a是活化前b是活化后。图2是实施二的轮胎胶粉活化前后改性沥青DMA分析，其中a是活化前b是活化后。图3是实施三的轮胎胶粉活化前后改性沥青DMA分析，其中a是活化前b是活化后。图4是实施四的轮胎胶粉活化前后改性沥青DMA分析，其中a是活化前b是活化后。图5是轮胎胶粉活化改性工艺流程图。具体实施方式稳定剂的制备方法：将10～80wt％粒径小于100目的硫磺、10～80wt％粒径小于100目的二硫醇基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑和10～80wt％粒径小于100目的硬脂酰胺加入混合装置，且各种物质比例之和为100wt％；然后在50～90℃条件下研磨混合1～2小时即可。实施例一中：将80wt％粒径小于100目的硫磺、10wt％粒径小于100目的二硫醇基苯并噻唑和10wt％粒径小于100目的硬脂酰胺加入混合装置，然后在50℃条件下研磨混合2小时即可。实施例二中：将10wt％粒径小于100目的硫磺、80wt％粒径小于100目的二硫化二苯并噻唑和10wt％粒径小于100目的硬脂酰胺加入混合装置，然后在90℃条件下研磨混合1小时即可。实施例三中：将60wt％粒径小于100目的硫磺、20wt％粒径小于100目的二硫醇基苯并噻唑和20wt％粒径小于100目的硬脂酰胺加入混合装置，然后在60℃条件下研磨混合2小时即可。实施例四中：将10wt％粒径小于100目的硫磺、10wt％粒径小于100目的二硫化二苯并噻唑和80wt％粒径小于100目的硬脂酰胺加入混合装置，然后在90℃条件下研磨混合1小时即可。具体实施例一①改性轮胎胶粉的制备方法：将5％的2，2－二甲氧基丙烷喷洒至35目轮胎胶粉表面，通过机械搅拌混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高等级公路改性沥青的制备方法，其特征在于：将70～90wt％的石油沥青搅拌升温至170～180℃，然后外加1～5wt％SBS、5～25wt％的改性轮胎胶粉和0.1～0.5wt％的稳定剂，且各种物质比例之和为100wt％；并在3000～4000rpm/min转速下混合1～3小时，然后在发育罐搅拌并保温2～8小时，放置于存储罐内；所述改性轮胎胶粉为：先将化学助剂喷洒10～120目轮胎胶粉表面，然后经开炼机反复研磨而制得；化学助剂加入量为轮胎胶粉的5～20wt％；所述化学助剂为下列物质中的一种或它们的混合物：1－二乙氧基丙烷、1，1－二甲氧基甲烷、2，2－二甲氧基丙烷、异辛烷、甲基异丙酮、甲基四氢呋喃、石油醚、三氯乙酸。

【技术特征摘要】
1.一种高等级公路改性沥青的制备方法，其特征在于：将70～90wt％
的石油沥青搅拌升温至170～180℃，然后外加1～5wt％SBS、5～25wt％的
改性轮胎胶粉和0.1～0.5wt％的稳定剂，且各种物质比例之和为100wt％；
并在3000～4000rpm/min转速下混合1～3小时，然后在发育罐搅拌并保温
2～8小时，放置于存储罐内；
所述改性轮胎胶粉为：先将化学助剂喷洒10～120目轮胎胶粉表面，
然后经开炼机反复研磨而制得；化学助剂加入量为轮胎胶粉的5～20wt％；
所述化学助剂为下列物质中的一种或它们的混合物：1－二乙氧基丙
烷、1，1－二甲氧基甲烷、2，2－二甲氧基丙烷、异辛烷、甲基异丙酮、
甲基四氢呋喃、石油醚、三氯乙酸。
2.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐茂震，李文志，段文锋，
申请(专利权)人：上海东方雨虹防水技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31