一种耐高温的双SBS复合改性沥青及其制备工艺制造技术

技术编号:19734172 阅读:53 留言:0更新日期:2018-12-12 02:56
本发明专利技术公开了一种耐高温的双SBS复合改性沥青及其制备工艺,双SBS复合改性沥青由基质沥青,稳定剂,两种SBS改性剂组成。由于不同的SBS自身性质存在差异,单一种类SBS的改性效果差别较大,将两种SBS对基质沥青进行复合改性后可以更好发挥不同种类SBS的优点,同时在一定程度上降低成本。本发明专利技术制备得的双SBS复合改性沥青具有良好的耐高温性、延展性和抗老化性能,在处于长期高温气候的城市具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温的双SBS复合改性沥青及其制备工艺
本专利技术涉及沥青材料领域,更具体地说是涉及一种耐高温的双SBS复合改性沥青及其制备工艺。
技术介绍
现代交通具有轴载重、通量大、轮胎内压高等特点,对路面材料的性能有更高的要求,目前在特殊路段采用的国产优质重交通沥青或进口沥青,仍不能满足性能需求。一些受海洋季风气候影响的城市具有降雨丰富、日照强烈、空气潮湿、长期高温的气候特点,加上道路设计水平、交通渠化、车辆载重及施工质量等原因的影响,加剧了沥青材料的路面车辙、水损害等早期破坏。多数路面进行大规模罩面维修的时间在设计使用年限之内,直接或间接造成大量的经济损失。例如地处热带北缘的海南省,年平均气温较高,最冷的一、二月温度仍达16℃~21℃,全省各地区每年月累计降雨量呈正态分布,为潮湿多雨地区。海南省的夏季,路面经过长时间日照,最高温度超过60℃,沥青面层内部同样有较高的温度分布,这对沥青胶结料的高温稳定性提出了较高的技术要求。同时,降水量大、日照充沛的气候特点,对沥青胶结料的粘附性能和抗老化性能的影响较大。常规的沥青及沥青混合料已不能满足目前交通和气候环境的需要,对沥青进行改性成为重交通道路车辆流动引起的路面车辙和龟裂现象的解决对策。研制改性沥青,可以提高路面抵抗车辙和推挤变形的能力,对延长路面使用寿命具有重大意义。SBS聚合物是一种热塑性弹性体。从结构上分为线型和星型两种类型。SBS的微观两相分离结构使其在常温下具有橡胶弹性,在高温下又能像塑料那样熔融流动,即具有橡胶和塑料的双重特性。SBS通过聚苯乙烯链段的聚集形成一种三维结构,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。因此,综上所述,结合沥青路面结构内部温度的分布特点,对沥青性能指标进行选型分析,并进行相应改性沥青制备研究,针对长期高温气候的城市,提高沥青的路用性能已成为解决路面质量问题的关键。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是研发一种适用于长期高温环境的双SBS复合改性沥青及其制备工艺。该工艺制备的双SBS复合改性沥青具有良好的耐高温性、延展性和抗老化性,其综合路用性能适于长期高温的环境。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:作为本专利技术的一个方面,提供了一种耐高温的双SBS复合改性沥青,所述双SBS复合改性沥青由基质沥青,稳定剂,两种SBS改性剂组成;以基质沥青质量百分数计:所述改性剂的掺量为4-5%;以改性剂质量百分数计:所述稳定剂的掺量为3-5%;优选的,所述改性剂包括两种及以上的SBS。通过采用上述优选方案,本专利技术的有益效果在于:合适的改性剂、稳定剂的质量比能够提高复合改性沥青的耐高温性。不同的SBS自身性质存在差异,单一种类SBS的改性效果差别较大,将两种SBS对基质沥青进行复合改性后可以更好发挥不同种类SBS的优点,同时在一定程度上降低成本。优选的,所述的SBS包括星型SBS和线型SBS,所述星型SBS包括但不限于独山子石化T161B、LG化学411,所述线型SBS包括但不限于李长荣化工3501、独山子石化T6302H、巴陵石化YH791H。优选的,所述星型SBS和线型SBS之间的用量比为2.5-3.5:1。优选的,所述星型SBS和线型SBS之间的用量比为3:1。通过采用上述优选方案,本专利技术的有益效果在于:选用合适的星型SBS和线型SBS之间的用量比能达到沥青性能与经济上的平衡,降低生产成本,提高路用性能。优选的,所述基质沥青为泰普克70#基质沥青。本专利技术还提供了一种耐高温的双SBS复合改性沥青,所述双SBS复合改性沥青由基质沥青,稳定剂,改性剂组成,所述改性剂为独山子T161B星型SBS和LCY3501线型SBS,所述的稳定剂为HMD-1稳定剂;以基质沥青质量百分数计:所述独山子T161B星型SBS的掺量为3.15%,所述LCY3501线型SBS的掺量为1.05%;以改性剂质量百分数计:所述HMD-1稳定剂的掺量为3.75%。通过采用上述优选方案,本专利技术的有益效果在于:星型SBS掺量在4%左右时性能与生产成本比较平衡,而达到相同效果线型SBS掺量需大于4%。选用本方案中固定掺量的SBS改性剂和稳定剂,可以增强溶胀作用,完成SBS改性剂与沥青的良好相容,达到提高复合改性沥青综合性能的目的。本专利技术还公开了一种耐高温的双SBS复合改性沥青的制备方法,具体步骤包括如下:(1)加热基质沥青;(2)将星型SBS和线性SBS同时加入到步骤(1)的沥青中,搅拌溶胀;(3)将溶胀后的沥青在高温条件下连续剪切45min,在剪切到30min时加入稳定剂;(4)将步骤(3)混合后的沥青搅拌发育;(5)将步骤(4)发育后的沥青静置保温,发育2-3h后获得一种耐高温的双SBS复合改性沥青。优选的,所述步骤(1)的预热温度为160~180℃。优选的,所述步骤(2)的搅拌速度为400-500r/min。优选的,所述步骤(2)的溶胀时间为20-30min。通过采用上述优选方案,本专利技术的有益效果在于:合适的搅拌速度和溶胀时间可以提升SBS改性剂和沥青的相容性。优选的,所述步骤(3)的剪切速度为3500-5000r/min。优选的,所述步骤(3)的温度为180-190℃。通过采用上述优选方案,本专利技术的有益效果在于:选择合适的剪切速度和温度解决粒子的大团聚,降低沥青的粘度,帮助SBS在沥青中的扩散和改性。优选的,所述步骤(4)的搅拌速度为400-500r/min。优选的,所述步骤(4)的发育时间为1-1.5h。通过采用上述优选方案,本专利技术的有益效果在于:在发育阶段,选用合适的搅拌速度和发育时间,有利于SBS改性剂与沥青中的油分和沥青质充分接触,并形成稳定结构的共混物。优选的,所述步骤(5)中静置温度为165-175℃。经由上述技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术通过室内试验分析结果并结合实际改性沥青生产经验,以优选出的泰普克70#基质沥青、稳定剂和两种SBS改性剂为试验原材料,制备出了一种耐高温的双SBS复合改性沥青。综上所述,本专利技术公开的制备工艺具有成本低廉等优点。本专利技术制备出的一种耐高温的双SBS复合改性沥青具有良好的耐高温性、延展性和抗老化性能,在处于长期高温气候的城市具有广阔的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为实施例1利用高速剪切仪制备双SBS复合改性沥青的示意图;图中:1—高速剪切仪,2—温度计,3—搪瓷杯,4—沥青试样,5—电炉。具体实施方式本专利技术为了对比所制备复合改性沥青的性能优劣,还制备了另一种适应长期高温环境的单一改性沥青,具体制备方案如下:一种单一SBS改性沥青由泰普克70#基质沥青、独山子T161B星型SBS改性剂和稳定剂组成;以基质沥青质量百分数计:所述改性剂的掺量为4.1%;以改性剂质量百分数计:所述稳定剂的掺量为3.75%。一种双SBS复合改性沥青由泰普克70#基质沥青、本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐高温的双SBS复合改性沥青,其特征在于,所述双SBS复合改性沥青由基质沥青,稳定剂,两种SBS改性剂组成;以基质沥青质量百分数计:所述改性剂的掺量为4‑5%;以改性剂质量百分数计:所述稳定剂的掺量为3‑5%;所述改性剂包括两种及以上的SBS。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温的双SBS复合改性沥青,其特征在于,所述双SBS复合改性沥青由基质沥青,稳定剂,两种SBS改性剂组成;以基质沥青质量百分数计:所述改性剂的掺量为4-5%;以改性剂质量百分数计:所述稳定剂的掺量为3-5%;所述改性剂包括两种及以上的SBS。2.根据权利要求1所述的一种耐高温的双SBS复合改性沥青,其特征在于,所述的SBS包括星型SBS和线型SBS,所述星型SBS包括但不限于独山子石化T161B、LG化学411,所述线型SBS包括但不限于李长荣化工3501、独山子石化T6302H、巴陵石化YH791H。3.根据权利要求2所述的一种耐高温的双SBS复合改性沥青,其特征在于,所述星型SBS和线型SBS之间的用量比为2.5-3.5:1。4.根据权利要求3所述的一种耐高温的双SBS复合改性沥青,其特征在于,所述星型SBS和线型SBS之间的用量比为3:1。5.一种耐高温的双SBS复合改性沥青,其特征在于,所述双SBS复合改性沥青由基质沥青,稳定剂,改性剂组成,所述改性剂为独山子T161B星型SBS和LCY3501线型SBS,所述的稳定剂为HMD-1稳定剂;以基质沥青质量百分数计:所述独山子T161B星型SBS的掺量为3.15%,所述LCY3501...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦仁杰吴卓科罗润洲黄庆聪方昌文王模单楠
申请(专利权)人:长沙理工大学海南省路桥投资建设有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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