一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法，由以下重量份的各组分组成：热塑性丁苯橡胶20~60份、橡胶粉10~30份、弹性体材料20~50份、温拌剂1~20份、改性助剂1~10份，稳定剂0~5份。本发明专利技术以适当比例混合弹性聚合物、粘度聚合物以及温拌添加剂制成的高粘温拌沥青改性剂，采用该高粘温拌沥青改性剂制备的高粘改性沥青与石料粘附性能较好，提高沥青混合料的水稳定性和抗老化性能；该方法具有添加方便、简单易行的优点，在路面生产和施工过程中可降低空气污染、节约燃料、降低材料氧化老化、缩短道路开放时段的优势（温拌作用)，还可以改善路面性能特征，并延长路面使用寿命（提高沥青结合料的粘弹性），广泛应用于道路沥青路面铺筑。

High viscosity temperature mixing asphalt modifier and preparation method of modified asphalt

The invention discloses a high viscosity asphalt modifier and modified asphalt prepared by the following compositions in portion by weight: thermoplastic styrene butadiene rubber, 20~60 rubber powder 10~30 parts, elastomer material, 20~50 warm mix agent 1~20, modification agent 1~10, stabilizer 0~5 a. The appropriate proportion of mixed elastic polymer, the viscosity of polymer and warm mix additives made of high viscosity asphalt modifier, the high temperature viscosity asphalt modifier for preparation of high viscosity modified asphalt and stone adhesion performance, improve asphalt mixture water stability and anti aging performance of the method; has the advantages of convenient, simple and easy to add, in the production and construction process of pavement can reduce air pollution, save fuel and reduce material aging, shorten the period of oxidation the advantages of open road (Warm Mix), but also can improve the pavement performance characteristics, and prolongs the service life of the pavement (with viscoelastic material to improve asphalt). Widely used in road asphalt pavement.

【技术实现步骤摘要】
一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法
本专利技术涉及一种路桥用改性材料及其应用，尤其涉及一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法。
技术介绍
沥青结合料的分子量相对较小，其物理特性劣于分子量较大的聚合物。因此，使用具有出色物理特性的聚合物树脂能够改善沥青结合料的性质，进而延长路面的使用寿命。用于此目的聚合物添加剂称为改性剂，含改性剂的沥青结合料称为改性沥青结合料。然而，需要注意的是，基于使用的改性剂不同，沥青结合料的物理特性的改良程度也不尽相同。在通过添加改性剂或改性沥青结合料生产改性沥青混凝土混合料时，可以采用高温加热160～170℃，热拌沥青或中温加热120～140℃，温拌沥青两种生产方法。后者温拌沥青生产法较受欢迎，因为它具有减少环境污染、节约能源等特点。在改性剂的传统组分中，作为粘度增稠剂的大部分聚合物树脂是粘度中等的通用聚合物树脂(如废旧PE、HDPE、低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA))等，而并非高粘度的材料。若在生产改性沥青结合料时加入常规量的聚合物，粘度方面则无法达到要求。路面相对容易出现车辙。相反，加入大量聚合物以提高粘度也不符合节约成本的原则。此外，高温下粘度较大的聚合物(如硬沥青、沥青岩、石油树脂、环氧树脂等)在低温下表现出脆性，易造成早期路面开裂。近期，为了解决混合料生产中能源消耗和空气污染的问题，使用温拌沥青取代热拌沥青生产的方法得到了越来越多的关注，很多专利因此发布。有专利采用马来酸聚乙烯蜡和工艺油作为温拌添加剂，SBS或丁苯橡胶作为改性剂。然而，SBS或SBR的粘度和弹性较差。因此，它几乎不会导致路面开裂，但由于粘度较差，产生车辙的可能性也更大。相关专利提出采用费托合成法制成的工艺蜡，以它为温拌添加剂，胺或碱石灰为抗剥剂，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和一种无机粉末为改性剂。然而，EVA树脂并不是合适的改性剂，因为它的粘度相对较弱，低温条件下没有弹性。作为温拌添加剂的沙索蜡也能提高低温条件下的脆性(裂缝)和高温条件下的软化度(车辙)。根据上述专利文献调查，大部分专利提出使用单一或至少一种材料作为温拌添加剂。专利提及的大部分改性剂有些具有良好的弹性和较低的粘度，有些具有较高的脆性和较低的弹性。几乎没有一种改性剂兼具了弹性和粘度。有鉴于上述现有的沥青改性剂存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的沥青改性剂存在的缺陷，而提供一种新型高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法，降低空气污染、节约燃料、降低材料氧化老化，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的高粘温拌沥青改性剂，由以下重量份的各组分组成：热塑性丁苯橡胶20～60份、橡胶粉10～30份、弹性体材料20～50份、温拌剂1～20份、改性助剂1～10份，稳定剂0～5份。前述的高粘温拌沥青改性剂，所述热塑性丁苯橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，间结构为梳型、体型、线型、星型中的任意一种或两种的混合物，苯乙烯含量为10％-50％之间，因为苯乙烯含量高，聚合物溶液粘度变小，拉伸强度的硬度大，对沥青粘度和低温性能影响较小；所述热塑性丁苯橡胶的分子量为50000～250000，若分子量小于5万，粘度过小，对沥青粘度影响较小，不能满足使用要求，若分子量大于25万，热塑性丁苯橡胶聚合物在沥青中溶解、松散的难度增加，施工难度大，并可能致使松散不均匀，改性作用反而下降。前述的高粘温拌沥青改性剂，所述橡胶粉的粒度为40～80目。前述的高粘温拌沥青改性剂，所述弹性体材料为SIS(苯乙烯和共轭二烯烃组成的嵌段共聚物)、SEPS(氢化SIS)、SEBS(饱和性SBS，或氢化SBS)中的任意一种或两种的混合物；所述弹性体材料的分子量为100000～500000，若分子量小于10万，分子间相互作用力小，体系粘度较小，对沥青粘度影响较小，不能满足使用要求；若分子量大于50万，弹性体材料与沥青相容性变差，容易和沥青发生相分离。温拌剂选用霍尼韦尔7686、DAT、Sasobit、中路WM-4198其中一种或两种混合物。前述的高粘温拌沥青改性剂，所述改性助剂为乙烯聚合物改性沥青树脂、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡共聚物其中任意两种或两种以上的混合物。前述的高粘温拌沥青改性剂，所述稳定剂为硫磺，纯度>99％。前述的高粘温拌沥青改性剂制备改性沥青的方法，包括如下操作步骤：将上述高粘温拌沥青改性剂的组成成分放入重型双轴混合机或强力混合机中，加热融化，搅拌均匀，搅拌温度为140～200℃，形成均一的熔料；熔料通过挤压机，制成带状，冷却后切割成固体颗粒；将固体颗粒进一步压碎或粉碎制成细粒或粉末；将基质沥青加热至150℃～165℃，再将高粘温拌沥青改性剂细粒或粉末加入基质沥青中，低速搅拌0.5～1小时，搅拌温度为175～190℃；高速剪切1.5～2小时，剪切温度为175～190℃，剪切速率为3000～5000r/min；最后，再低速搅拌0.5～1.0小时，得到目标产物。前述的高粘温拌沥青改性剂制备改性沥青的方法，包括如下操作步骤：将上述高粘弹性温拌改性剂的组成成分直接放入挤压机中，制成带状，挤出温度为100℃～200℃，冷却后切割成固体颗粒；将固体颗粒进一步压碎或粉碎制成细粒或粉末；将基质沥青加热至150℃～165℃，再将将高粘温拌沥青改性剂细粒或粉末加入基质沥青中，低速搅拌0.5～1小时，搅拌温度为175～190℃；高速剪切1.5～2小时，剪切温度为175～190℃，剪切速率为3000～5000r/min；最后，再低速搅拌0.5～1.0小时。前述的高粘温拌沥青改性剂制备改性沥青的方法，包括如下操作步骤：在室温下用压碎机或粉碎机将高粘温拌改性剂的各组分分别制成细粒或粉末，然后将各组分混合；将基质沥青加热至150℃～165℃，再将将高粘温拌沥青改性剂细粒或粉末加入基质沥青中，低速搅拌0.5～1小时，搅拌温度为175～190℃；高速剪切1.5～2小时，剪切温度为175～190℃，剪切速率为3000～5000r/min；最后，再低速搅拌0.5～1.0小时。前述的高粘温拌沥青改性剂制备改性沥青的方法，所述高粘温拌沥青改性剂的质量为基质沥青质量的2％～16％。借由上述技术方案，本专利技术的高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法至少具有下列优点：本专利技术适当比例混合SBS、对应各种弹性体材料以及橡胶粉，由于SBS高分子链具有串联结构的塑性段和弹性段两种嵌段，各种结构复配，即聚苯乙烯链段的聚集形成三维结构，分散在沥青中，聚苯乙烯链段赋予材料足够的强度，中间嵌段聚丁二烯又使共聚物具有特别好的弹性，从而有效地改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、混合料的稳定性、耐老化性等；加之温拌剂通过其活性组分可以起到高温降黏、中温缓黏、低温增黏的作用，使其采用该高粘温拌改性剂制备的沥青混合料在路面生产和施工过程中具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高粘温拌沥青改性剂，其特征在于，由以下重量份的各组分组成：热塑性丁苯橡胶20~60份、橡胶粉10~30份、弹性体材料20~50份、温拌剂1~20份、改性助剂1~10份，稳定剂0~5份。

【技术特征摘要】
1.一种高粘温拌沥青改性剂，其特征在于，由以下重量份的各组分组成：热塑性丁苯橡胶20~60份、橡胶粉10~30份、弹性体材料20~50份、温拌剂1~20份、改性助剂1~10份，稳定剂0~5份。2.根据权利要求1所述的高粘温拌沥青改性剂，其特征在于，所述热塑性丁苯橡胶空间结构为梳型、体型、线型、星型中的任意一种或两种的混合物；所述热塑性丁苯橡胶的分子量为50000~250000。3.根据权利要求1所述的高粘温拌沥青改性剂，其特征在于，所述橡胶粉的粒度为40～80目。4.根据权利要求1所述的高粘温拌沥青改性剂，其特征在于，所述弹性体材料为SIS、SEBS、SEPS中的任意一种或两种的混合物；所述弹性体材料的分子量为100000~500000。5.根据权利要求1所述的高粘温拌沥青改性剂，其特征在于，所述改性助剂为乙烯聚合物改性沥青树脂、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡共聚物其中任意两种或两种以上的混合物。6.根据权利要求1所述的高粘温拌沥青改性剂，其特征在于，所述稳定剂为硫磺。7.根据权利要求1~6任一项所述的高粘温拌沥青改性剂制备改性沥青的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：将上述高粘温拌沥青改性剂的组成成分放入重型双轴混合机或强力混合机中，加热融化，搅拌均匀，形成均一的熔料；熔料通过挤压机，制成带状，冷却后切割成固体颗粒；将固体颗粒进一步压碎或粉碎制成细粒或粉末；将基质沥青加热至150℃～165℃，再将高粘温拌沥青改性剂细粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳芳，陈李峰，张健，潘友强，吕浩，朱瑶之，陈支东，
申请(专利权)人：江苏中路新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32