一种抗开裂沥青胶结料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗开裂沥青胶结料的制备方法，属于道路材料制备技术领域。本发明专利技术中沥青胶结料中的原油是以小颗粒形式分散，SBS中芳香组分使SBS在原油中溶胀，SBS就会形成特殊的网状构造，本发明专利技术在沥青胶结料通过原油的拌合，使填充集料中有机粘合成分充分融化，这就使得沥青胶结料起到稳定的粘合作用，使沥青胶结料的韧性增强，此外，沥青加入到填充集料中时，由于石油沥青熔点较低，有利于和原油混溶，所用混炼胶中EPDM原胶粘弹性较好，可以避免形成丙烯嵌段，以保证丙烯、乙烯在EPDM分子中无规则分布，降低EPDM的玻璃化温度，改性沸石粉末不仅有利于增加混炼胶的内部摩擦，增大蠕变速率，还可使沥青胶结料的拌合温度和粘度降低，应用前景广阔。

A preparation method of anti cracking asphalt binder

The invention discloses a preparation method of anti-cracking asphalt binder, which belongs to the technical field of road material preparation. The crude oil in the asphalt binder is dispersed in the form of small particles, and the aromatic component in the SBS causes the SBS to swell in the crude oil, and the SBS will form a special network structure. The asphalt binder can fully melt the organic binder components in the filling aggregate by mixing the crude oil, thus making the asphalt binder stable. The toughness of asphalt binder is enhanced by adhesion. In addition, when asphalt is added to filling aggregate, because the melting point of petroleum asphalt is low and it is favorable for mixing with crude oil, the original EPDM adhesive in the blend has better viscoelasticity and can avoid the formation of propylene block, so as to ensure the irregular distribution of propylene and ethylene in EPDM molecules and reduce the content of ethylene. The glass transition temperature of EPDM and modified zeolite powder are not only beneficial to increase the internal friction and creep rate of the mixture, but also to decrease the mixing temperature and viscosity of asphalt binder.

【技术实现步骤摘要】
一种抗开裂沥青胶结料的制备方法
本专利技术公开了一种抗开裂沥青胶结料的制备方法，属于道路材料制备

技术介绍
胶结料是一种胶凝材料，沥青作为一种胶结料，具有防水、绝缘、耐腐蚀等优点，且与石矿料有良好的粘结作用，长期以来被广泛用做道路建筑材料。长期以来，道路路面只有两种颜色，即白色和黑色，用于铺设路面的主要材料有水泥和沥青，这两种材料具有粘结、防水、防腐及绝缘等多种功能，因而得到了广泛的应用。但由于其色彩单一，铺设的路面在缤纷繁华的大千世界中显得单调而乏味。随着经济的发展，世界上许多国家开始注意到铺筑彩色路面可以起到美化环境，给人以良好心理感受的作用，这主要是因为彩色沥青路面一方面可以使人心情舒畅、精神振奋；另一方面在一些特殊的交通地段，可以起到提示和警戒的作用，因而彩色路面作为一种新的铺面技术，逐渐引起人们的重视。近年来，在世界各国节能减排的呼声下，一种环境友好型的温拌沥青混合料以多种工艺形式相继问世，并在欧洲、北美、南非、东亚等地广泛地应用起来。该温拌沥青混合料相比于传统热拌沥青混合料具有更低的拌和、摊铺、压实温度，能明显节省燃料消耗、减少有毒有害气体和烟尘排放、避免沥青胶结料在拌合过程中发生严重的热老化与性能衰减等问题。目前，常用的温拌工艺可以归纳为两大类：第一类是有机添加剂法，即在沥青胶结料生产或沥青混合料拌合时添加一种低熔点的有机添加剂，以改善沥青胶结料的流变性能，从而降低沥青混合料的拌合、摊铺、压实温度。第二类是水化泡沫法，即在沥青混合料生产时通过载体或直接向沥青胶结料中引入适量的水分或含水分的特殊添加剂，在沥青胶结料和集料温度高于水的沸点的条件下，沥青胶结料会因水分气化而被发泡，从而达到其施工粘度，进而降低施工温度。但是目前沥青胶结料在常温下低温抗拉伸性能和弹性较差，易开裂，并且由于沥青胶结料粘度高，不利于沥青胶结料与其他分散集料的粘合和温拌。因此，专利技术一种低温性能好且不易开裂的抗开裂沥青胶结料对道路材料制备
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前沥青胶结料在常温下低温抗拉伸性能和弹性较差，易开裂，并且由于沥青胶结料粘度高，不利于沥青胶结料与其他分散集料的粘合和温拌的缺陷，提供了一种抗开裂沥青胶结料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种抗开裂沥青胶结料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将20～30g坡缕石粉放入装有70～80mL氢氧化钾溶液的三口烧瓶中，加热升温，保温反应，降温至室温后，向三口烧瓶加入30～40g白炭黑，以300～400r/min的转速搅拌混合1～2h，得到沸石凝胶；（2）按重量份数计，将40～50份丙烯酰胺、7～8份N，N-二甲基聚丙烯酰胺、0.8～1.0份过硫酸铵依次加入80～90份沸石凝胶中，继续搅拌反应得到混合凝胶，将混合凝胶转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封静置于烘箱中，晶化反应，自然冷却至室温后，取出反应产物并过滤分离得到改性沸石粉；（3）按重量份数计，将上述改性沸石粉放入烘箱中，干燥4～5h后放入研钵中研磨，将70～80份EPDM原胶、10～15份松香、15～20份改性沸石粉末、5～10份氧化锌、7～8份硬脂酸放入密炼机中混炼，得到混炼胶；（4）按重量份数计，向高速分散机中加入10～20份200目白炭黑、10～15份邻苯二甲酸二丁酯、30～35份丙烯酸丁酯、5～10份陶土悬浮液，分散得到填充集料；（5）将100～120gSBS胶粉、200～300g沥青放入油浴锅中，加热升温，保温后，向油浴锅中加入100～120mL原油，低速搅拌混匀，再高速剪切乳化得到胶粉改性沥青；（6）按重量份数计，将20～25份填充集料放入烘箱中加热，烘干后加入到拌和锅中，将60～80份胶粉改性沥青加热后加入到拌和锅中，再将30～35份混炼胶和10～15份生石灰撒在沥青的表面，拌和得到沥青胶结料。步骤（1）所述的氢氧化钾溶液的质量分数为40%，加热升温后温度为100～110℃，保温反应时间为40～50min。步骤（2）所述的继续搅拌反应时间为1～2h，烘箱设定温度为140～160℃，晶化反应时间为20～24h。步骤（3）所述的烘箱设定温度为110～120℃，干燥时间为4～5h，改性沸石粉末研磨后粒度为200～300目，EPDM原胶乙烯质量含量为50～60%，控制密炼机初始温度为50～55℃，转子转速为50～60r/min，混炼时间为30～35min。步骤（4）所述的白炭黑粒度为200目，陶土悬浮液的质量分数为20%，转速为3000～4000r/min，分散时间为1.0～1.5h。步骤（5）所述的加热升温后温度为200～220℃，保温时间为10～15min，低速搅拌转速500～600r/min，搅拌混匀时间为30～35min，高速剪切乳化转速为4000～4200r/min。步骤（6）所述的加热温度为145～155℃，控制拌和锅内温度为120～150℃，胶粉改性沥青加热后温度为150～160℃，拌和时间为5～10min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术将坡缕石粉置于氢氧化钾溶液中加热反应，掺入白炭黑，得到沸石凝胶，以丙烯酰胺为单体在沸石的混合凝胶中反应得到最终混合凝胶，经保温晶化、过滤干燥，研磨得到改性沸石粉，将改性混合粉末、EPDM原胶及其他添加剂共混密炼得到混炼胶，以白炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸丁酯、陶土悬浮液，经过旋转分散得到填充集料，将分散SBS胶粉的沥青加入原油中，经过高速剪切乳化得到胶粉改性沥青，最后将填充集料预热烘干后加入到拌和锅中，加入热熔的胶粉改性沥青，再添加混炼胶和生石灰拌和得到抗开裂沥青胶结料，本专利技术中沥青胶结料中的原油是以小颗粒形式分散，SBS中芳香组分使SBS在原油中溶胀，SBS就会形成特殊的网状构造，原油分子间的间距增大，导致原油分子间的作用力减弱，原油分子与SBS分子间的互溶性增大，低温时SBS网状结构抑制沥青胶结料结晶变硬，使沥青胶结料在原油中具有较好的流动性，从而提高沥青胶结料低温拉伸性能和抗开裂性能；（2）本专利技术在沥青胶结料通过原油的拌合，使填充集料中有机粘合成分充分融化，部分融化的成分在沥青中以极为离散的状态凝固，形成高强和稳定的固化结构，这种结构使沥青具有较高的软化点，增强了沥青的稠度，使沥青胶结料用于交通路面时具有抗高温变形能力，另一部分融化的纤维成分及少量未融的成分能够裹附在石料表面，在石料与沥青、石料与石料之间形成一个搭桥的作用，产生较大的粘结力，这就使得沥青胶结料起到稳定的粘合作用，融化的成分与沥青发生反应，提高了沥青的弹性恢复性能指标，使沥青胶结料的韧性增强，此外，沥青加入到填充集料中时，由于石油沥青熔点较低，有利于和原油混溶，当石油沥青由晶态转为非晶态时会降低其表面能从而吸附原油中的饱和组分，并在这些饱和组分作用下发生溶胀作用，通过吸附和溶胀作用，使原油的聚集态结构组成由溶胶型向凝胶型结构转化，从而提高了沥青胶结料的粘弹性能，所用混炼胶中EPDM原胶粘弹性较好，由于其乙烯含量在50～60%，可以避免形成丙烯嵌段，以保证丙烯、乙烯在EPDM分子中无规则分布，降低EPDM的玻璃化温度，改性沸石粉末不仅有利于增加混炼胶的内部摩擦，增大蠕变速率，还可使沥青胶结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗开裂沥青胶结料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将20～30g坡缕石粉放入装有70～80mL氢氧化钾溶液的三口烧瓶中，加热升温，保温反应，降温至室温后，向三口烧瓶加入30～40g白炭黑，以300～400r/min的转速搅拌混合1～2h，得到沸石凝胶；（2）按重量份数计，将40～50份丙烯酰胺、7～8份N，N‑二甲基聚丙烯酰胺、0.8～1.0份过硫酸铵依次加入80～90份沸石凝胶中，继续搅拌反应得到混合凝胶，将混合凝胶转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封静置于烘箱中，晶化反应，自然冷却至室温后，取出反应产物并过滤分离得到改性沸石粉；（3）按重量份数计，将上述改性沸石粉放入烘箱中，干燥4～5h后放入研钵中研磨，将70～80份EPDM原胶、10～15份松香、15～20份改性沸石粉末、5～10份氧化锌、7～8份硬脂酸放入密炼机中混炼，得到混炼胶；（4）按重量份数计，向高速分散机中加入10～20份200目白炭黑、10～15份邻苯二甲酸二丁酯、30～35份丙烯酸丁酯、5～10份陶土悬浮液，分散得到填充集料；（5）将100～120g SBS胶粉、200～300g沥青放入油浴锅中，加热升温，保温后，向油浴锅中加入100～120mL原油，低速搅拌混匀，再高速剪切乳化得到胶粉改性沥青；（6）按重量份数计，将20～25份填充集料放入烘箱中加热，烘干后加入到拌和锅中，将60～80份胶粉改性沥青加热后加入到拌和锅中，再将30～35份混炼胶和10～15份生石灰撒在沥青的表面，拌和得到沥青胶结料。...

【技术特征摘要】
1.一种抗开裂沥青胶结料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将20～30g坡缕石粉放入装有70～80mL氢氧化钾溶液的三口烧瓶中，加热升温，保温反应，降温至室温后，向三口烧瓶加入30～40g白炭黑，以300～400r/min的转速搅拌混合1～2h，得到沸石凝胶；（2）按重量份数计，将40～50份丙烯酰胺、7～8份N，N-二甲基聚丙烯酰胺、0.8～1.0份过硫酸铵依次加入80～90份沸石凝胶中，继续搅拌反应得到混合凝胶，将混合凝胶转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封静置于烘箱中，晶化反应，自然冷却至室温后，取出反应产物并过滤分离得到改性沸石粉；（3）按重量份数计，将上述改性沸石粉放入烘箱中，干燥4～5h后放入研钵中研磨，将70～80份EPDM原胶、10～15份松香、15～20份改性沸石粉末、5～10份氧化锌、7～8份硬脂酸放入密炼机中混炼，得到混炼胶；（4）按重量份数计，向高速分散机中加入10～20份200目白炭黑、10～15份邻苯二甲酸二丁酯、30～35份丙烯酸丁酯、5～10份陶土悬浮液，分散得到填充集料；（5）将100～120gSBS胶粉、200～300g沥青放入油浴锅中，加热升温，保温后，向油浴锅中加入100～120mL原油，低速搅拌混匀，再高速剪切乳化得到胶粉改性沥青；（6）按重量份数计，将20～25份填充集料放入烘箱中加热，烘干后加入到拌和锅中，将60～80份胶粉改性沥青加热后加入到拌和锅中，再将30～35份混炼胶和10～15份生石灰撒在沥青的表面，拌和得到沥青胶结料。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，何伟仁，陈可，
申请(专利权)人：王成，
类型：发明
国别省市：江苏,32